Au cours des dernières décennies, les progrès scientifiques ont grandement amélioré les méthodes utilisées pour étudier les maladies infectieuses. L’un des progrès les plus considérables a été réalisé dans le domaine de la génomique – l’étude des maladies infectieuses au niveau du matériel génétique afin de découvrir les pathogènes ou les « plans » d’un virus.
Il est essentiel de comprendre la composition génétique du virus à l’origine de la COVID-19, car cela aide les scientifiques à explorer ses origines, son évolution, sa distribution et sa gravité. Cette compréhension permet également aux scientifiques de suivre les variants émergents, de confirmer la précision des essais en laboratoire et de répondre aux questions sur l’immunité. La génomique permet aux scientifiques de trouver des vaccins sûrs et durables et de s’assurer de l’efficacité des traitements d’une maladie. Ces connaissances sont essentielles pour orienter les politiques de santé publique et permettent aux fonctionnaires de prendre des mesures concrètes pour protéger la santé des Canadiens.
Au Canada, un vaste effort national est déployé pour coordonner cet important travail en génomique effectué par un réseau de scientifiques qui concentrent leurs efforts afin de déchiffrer le code du virus de 6la COVID-19 à l’aide d’instruments de séquençage de génome, de superordinateurs et d’analyses avancées des données. Pour diriger ces travaux, le Laboratoire national de microbiologie (LNM) de l’Agence de la santé publique du Canada s’associe à Génome Canada, à des laboratoires de santé publique du Canada, à des partenaires du secteur des soins de santé et à des chercheurs universitaires. Grâce à l’échange de connaissances, cette collaboration d’experts donne aux autorités canadiennes de santé publique et aux décideurs des idées qui facilitent l’orientation de la réponse de la santé publique à la pandémie.
Historique du LNM en génomique
Les scientifiques du LNM possèdent une vaste expérience sur l’utilisation de la génomique destinée à mener des enquêtes sur les maladies infectieuses. En 2003, l’équipe du LNM a participé à la production de la première séquence génomique du virus qui a causé le SRAS, un autre type de coronavirus. Les travaux en génomique de l’équipe ont permis de trouver des tests fiables et de faire progresser nos connaissances générales sur le coronavirus.
Le docteur Gary Van Domselaar dirige actuellement l’équipe de bioinformatique du LNM et a grandement contribué à la recherche en santé publique. « Le SRAS nous a appris que le séquençage du génome est très important pour assurer la sécurité des Canadiens », explique le Dr Van Domselaar. « Immédiatement après avoir entendu parler de cette maladie infectieuse inconnue qui se propageait en Chine à la fin de décembre 2019, l’équipe du LNM a commencé à définir une approche de séquençage destinée à s’attaquer au nouveau virus. Les efforts déployés à l’échelle mondiale pour déterminer la séquence du virus ont aidé les chercheurs à suivre la pandémie et à fournir des indices sur les moyens possibles de traiter les infections. »
Rassemblons les éléments
En avril 2020, des experts canadiens en génomique, dont le Dr Van Domselaar, ont formé une équipe de scientifiques hautement qualifiés pour établir le Réseau canadien de génomique COVID-19 (RCanGéCO). Ensemble, ces scientifiques ont coordonné leurs efforts de recherche en partageant les données génomiques du virus et en mettant en commun leurs ressources pour accélérer leurs recherches destinées à orienter les décideurs politiques. Les résultats de l’initiative RCanGéCO aident à suivre les répercussions, l’évolution et les modes de transmission du virus au pays et dans le monde.
« Le partage de données génomiques améliore notre recherche », explique la Dre Natalie Knox, chercheuse scientifique principale du LNM. Il nous permet de tirer parti des découvertes de chacun et nous aide à nous orienter mutuellement en ce qui concerne les recommandations en matière de santé publique. »
Ce réseau a joué un rôle essentiel dans l’identification des nouveaux variants génétiques de la COVID-19 au Canada, comme ceux détectés au Royaume-Uni et en Afrique du Sud en décembre 2020. « Grâce à notre participation à RCanGéCO, notre groupe fait des recherches sur les données génomiques du SRAS-CoV-2 à l’échelle nationale afin de trouver des mutations, des variants et des lignées prioritaires d’importance internationale et nationale comme les premiers variants observés au Royaume-Uni et en Afrique du Sud », explique le Dr Van Domselaar. « En plus de cerner les changements émergents importants dans le virus, les constatations de ces activités de surveillance sont essentielles pour fournir des conseils sur les stratégies qui permettent d’identifier rapidement ces variantes au Canada et d’éclairer les mesures de santé publique, comme les restrictions de voyage, qui aident à atténuer leur introduction et leur propagation. »
Décortiquer les données pour trouver les réponses
Les données génomiques provenant de cas positifs de COVID-19 peuvent également fournir des preuves additionnelles permettant d’identifier les cas connexes ou les correspondances dans les enquêtes menées sur des grappes. Les scientifiques attribuent des lignées génétiques pour classer le virus afin de suivre ses changements génétiques, d’une manière semblable à celle utilisée pour créer un arbre généalogique.
« Le virus qui cause la COVID-19 présente des similitudes génétiques avec le SRAS, mais il possède également des caractéristiques génétiques et biologiques uniques qu’il nous faut explorer », a déclaré la Dre Jennifer Tanner, chercheuse scientifique du LNM. « Bien que le virus qui cause la COVID-19 évolue lentement comparativement aux autres virus, il est assez complexe et ne doit jamais être sous-estimé. Notre objectif est de décortiquer les données génomiques à haute résolution afin d’améliorer notre compréhension du virus et de sa façon de se comporter. »
Le suivi de l’évolution génétique de la COVID-19 aide les scientifiques à confirmer la précision des essais en laboratoire utilisés pour diagnostiquer la maladie. L’essai en laboratoire de réaction en chaîne de la polymérase (Pcr) mené pour détecter les cas positifs porte habituellement sur deux régions du génome viral. Si des changements génétiques devaient se produire dans ces régions, ceux-ci pourraient influer sur notre capacité de diagnostiquer avec précision la COVID-19. La surveillance des changements génétiques dans ces régions permet aux scientifiques de signaler tout ajustement nécessaire pour assurer la précision de nos essais de diagnostic menés en laboratoire.
L’équipe du LNM évalue activement les mutations afin de mieux comprendre leurs conséquences possibles en ce qui concerne la transmission, la présentation clinique, l’immunité conférée par les anticorps et la mise au point de vaccins.
Bâtir pour l’avenir
Les scientifiques canadiens ont établi un solide réseau d’experts afin de partager et d’exploiter les données génomiques. À l’aide de la génomique et de l’analyse avancée des données, ils démêlent les questions difficiles dissimulées derrière la COVID-19. En plus de renforcer la lutte du Canada contre la pandémie, ces travaux préparent les scientifiques canadiens à de futures éclosions.