Covid-19 : maladie, virus et traitement

La maladie

Quelle est son origine ?

La maladie à coronavirus 2019 ou COVID-19 (pour coronavirus disease 2019) est la maladie infectieuse causée par une souche de coronavirus appelée SARS-CoV-2. Il s’agit d’une zoonose, une infection passée de l’animal à l’homme. Le réservoir naturel de ce virus pourrait être la chauve-souris. Il semble que le pangolin, un mammifère d’Asie et Afrique couvert d’écailles, en soit un réservoir intermédiaire, et assure la transmission à l’homme

Quels sont ses symptômes et son évolution ?

Après une incubation de 4 à 7 jours (3 à 10 dans les cas extrêmes), une première phase de l’infection dure de 7 à 10 jours. Dans la majorité des cas, elle est asymptomatique, mais elle peut parfois s’accompagner d’une symptomatologie associant, en fonction des patients, fièvre, toux, céphalées. Apparaissent parfois des symptômes gastro-intestinaux (diarrhées) et une anosmie (perte de l’odorat) associée à une agueusie (perte du goût). Ces derniers symptômes sont fréquents dans le COVID-19 et signent un passage direct des voies naso-pharyngées au système nerveux central. Dans 80% des cas, l’infection régresse spontanément, en s’accompagnant vraisemblablement de production d’anticorps, en particulier des anticorps neutralisants.

Dans 15 à 20 % des cas cependant, une deuxième phase peut débuter environ 10 jours après le début des symptômes. Elle concerne majoritairement les sujets âgés ou des patients présentant des comorbidités, essentiellement l’obésité, le diabète et l’hypertension. Cette phase se caractérise par une détresse respiratoire aigüe qui se précipite souvent de manière très rapide et nécessite une hospitalisation en unités de soins intensifs ou réanimation, qui peut durer jusqu’à trois semaines.
On observe dans ces cas sévères une réaction inflammatoire disproportionnée appelée "orage cytokinique", due à la libération excessive de cytokines pro inflammatoires. Ces molécules du système immunitaire participent habituellement à la défense de l’organisme face au virus. C’est leur production incontrôlée, qui "s’emballe", qui mène à la dégradation rapide des organes vitaux de l’organisme.
Le taux de mortalité n’est pas encore clairement établi. Il serait de 1% mais sans doute moins si l’on tient compte des formes asymptomatiques. Il y avait en France 120 décès dus au COVID-19 répertoriés le 14 mars 2020. Il y en a 22 856 le 27 avril 2020.

Sa transmissibilité et sa contagiosité ?

Les patients sont contagieux dès le début de la maladie et même le jour précédent. Le pic de virémie, c’est-à-dire le moment où le patient a le plus de virus dans son organisme, est atteint dès la fin de la période d’incubation.
La transmissibilité du virus est indiquée par un paramètre appelé taux de reproduction de base, noté R₀. Avant le confinement, R₀ pour ce virus se situait entre 2 et 3 : une personne infectée transmettait en moyenne le virus à 2 ou 3 autres personnes. Il est passé à moins de 1 depuis le confinement.
Il est important de réaliser que des personnes ne présentant aucun symptôme peuvent néanmoins porter et transmettre le virus, en excrétant des particules virales au niveau de leur salive ou de leurs fosses nasales. On parle de porteurs sains. D’autre part, il existe des personnes à haute charge virale, des super-propagateurs, qui peuvent contaminer jusqu’à dix ou vingt personnes. Un super-propagateur a par exemple été identifié en Corée, un en Autriche, un à Mulhouse et un aux Contamines-Montjoie.

Le virus

À quelle classe de virus appartient-il ?

Le virus SARS-CoV-2 appartient à la famille des coronavirus, et plus particulièrement du groupe des béta-coronavirus. Ce dernier regroupe des virus responsables de maladies bénignes, mais également d’autres à l’origine de pathologies plus sévères, comme le SRAS (2003) ou le MERS (2012).

Quelle est sa structure ?

Il s’agit d’un virus dit enveloppé : il est doté d’une enveloppe d’origine cellulaire entourant sa structure virale contenant son génome. Les éléments clés qu’il produit sont :

• Les protéines responsables de la réplication du génome (polymérase, hélicase, protéases, etc.)

• Les protéines de structure :

- La protéine S (pour spike) : en se liant à un récepteur à la surface de la cellule hôte (le récepteur ACE2), elle permet l’entrée du virus dans la cellule.
- La protéine M (pour membrane) : elle s’ancre dans la membrane du virus et sert à lui donner sa forme.
- La protéine E (enveloppe) : elle sert à l’assemblage et à la libération du virus hors de la cellule infectée.
- La protéine N (nucléoprotéine) : elle se lie à l’ARN et forme avec lui un complexe impliqué dans le bourgeonnement des nouveaux virions dans la cellule.

Comment est son génome ?

Le génome du virus SARS-CoV-2 est porté par une molécule d’ARN simple brin positif. Cela signifie que lorsque cette molécule d’ARN est libérée à l’intérieur de la cellule infectée, elle peut être, en grande partie, directement traduite en protéines par la machinerie de traduction de la cellule. Comme celui de nombreux coronavirus, ce génome est relativement grand : il compte 30 000 nucléotides (éléments de base constituant son ARN) et code pour une vingtaine de protéines. À titre de comparaison, le virus du sida, lui, compte 9 000 nucléotides.
Grâce aux immenses progrès des technologies depuis quarante ans en particulier des techniques de séquençage, le virus SARS-CoV-2 a été très rapidement identifié comme responsable de la nouvelle pneumonie apparue à Wuhan, et sa séquence déterminée en très peu de temps.

Comment le virus entre-t-il dans les cellules et quel est son cycle infectieux ?

La protéine S, à la surface du virus, lui permet d’entrer dans les cellules en interagissant avec une protéine cellulaire membranaire, le récepteur ACE2. Celui-ci est une protéine présente dans le poumon, mais également dans le cœur, le foie, le rein et l’intestin. Cela pourrait expliquer certaines manifestations cliniques de l’infection par SARS-CoV2 comme les troubles digestifs et cardiaques, ainsi que l’insuffisance rénale. D’autre part, il s’agit d’un récepteur présentant de nombreuses similitudes avec un des récepteurs du système nerveux, le récepteur nicotinique à l’acétycholine, ce qui pourrait expliquer les manifestations neurologiques de la maladie (anosmie et agueusie notamment).
L’interaction du virus avec son récepteur déclenche un mécanisme par lequel le virus est progressivement internalisé par la membrane de la cellule, qui finit par former une vacuole, appelée endosome, contenant le virus, et se retrouvant à l’intérieur de la cellule. L’endosome libère ensuite l’ARN du virus dans le cytoplasme (espace intérieur) de la cellule infectée. Alors commence le cycle de traduction en protéines et de réplication en vue de la production de nouvelles particules virales qui seront excrétées de la cellule infectée.

Diagnostic et détection : quels sont les différents types de tests ?

Tests de détection du virus

Les tests de détection détectent la présence du virus en identifiant son ARN (par les techniques dites de « RT-PCR ou LAMP) à partir de prélèvements naso-pharyngés. Ces tests indiquent si le patient est infecté au moment du test.

Tests de détection d’anticorps produits par le patient contre le virus : le sérodiagnostic

Ces tests, réalisés sur une goutte de sang, détectent la présence d’anticorps (immunoglobulines G) fabriqués par le patient contre les protéines virales S et N. Ces immunoglobulines sont les témoins d’une infection passée.
La sensibilité de ces tests pose question, puisqu’ils peuvent également détecter des anticorps produits antérieurement, contre d’autres coronavirus. Cette réaction croisée donne un résultat faussement positif. De plus, certains patients guéris pourraient avoir produit des anticorps contre la protéine N mais pas contre la protéine S, qui seuls semblent neutralisants. Ces patients guéris ne sont donc peut-être pas immunisés contre une deuxième infection. À l’heure actuelle, la validation des tests commerciaux (sensibilité, spécificité) est un point clé dans la généralisation des tests.

Mesures de protection et traitements

Quelles sont les mesures de protection à prendre ?

Le fait que le virus SARS-CoV-2 soit enveloppé d’une membrane le rend extrêmement sensible aux détergents comme le savon et aux solutions hydroalcooliques. Le lavage des mains régulier est donc recommandé.
Les autres mesures de protection (masques, distanciation sociale) réduisent les contacts entre le virus et les individus non immunisés.
Il est à souligner qu’un avis de l’Académie vétérinaire recommande de faire attention aux animaux domestiques (chiens, chats) qui ont été en contact avec des malades.

Quels sont les médicaments chimiques et autres actuels ou en cours de validation ?

Les médicaments actuels ou en cours de validation visent soit le virus lui-même, soit les interactions entre le virus et la cellule hôte, soit l’orage cytokinique qui apparait en période plus tardive de la maladie. Il est vraisemblable, que comme pour le HIV ou l’hépatite C, une association de trois médicaments soit indispensable.
En début de maladie, les patients ont une symptomatologie réduite et une chance de guérison spontanée élevée (85%) ; il n’est donc pas souhaitable de leur administrer des médicaments à activité antivirale présentant de possibles effets secondaires importants ou des risques d’interactions médicamenteuses. À l’inverse, pour les patients ayant évolué défavorablement et nécessitant une hospitalisation d’urgence, le traitement par antiviraux peut être trop tardif, d’autant plus qu’à ce stade de la maladie, la charge virale est fortement réduite, et que c’est la réaction inflammatoire secondaire qui doit être maîtrisée.
Deux grands essais cliniques sont en cours en Europe : WHO Solidarity et Inserm Discovery

Vaccin : où en est-on ?

Plusieurs essais de mise au point de vaccins sont en cours, en utilisant différents antigènes viraux, y compris l’ARN du virus lui-même. À l’Institut Pasteur, l’approche consiste à faire exprimer les protéines virales par un dérivé du virus de la rougeole. Il est possible qu’on dispose d’un vaccin dès 2021.