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Biologie · Glossaire

Qu'est-ce que « Mutation, quasi-espèce, glissement et cassure » ?

Définition 13.7 Biologie universitaire — 3e année · Chapitre 13 — Virologie

Les polymérases ARN-dépendantes et les transcriptases inverses n’ont pas de relecture, et les virus à ARN mutent à 10−410^{-4} à 10−610^{-6} par nucléotide et par réplication — mille à un million de fois le taux de leurs hôtes — de sorte que la population d’un virus à ARN est un nuage de génomes apparentés, une quasi-espèce, où tout mutant ponctuel est présent à chaque instant si la population est grande. La sélection par les anticorps entraîne le glissement antigénique : les protéines de surface de la grippe accumulent des substitutions année après année, et l’immunité de l’an dernier protège un peu moins à chaque saison. La cassure antigénique est un saut : un génome segmenté (la grippe a huit segments d’ARN) peut être réassorti quand deux souches infectent une même cellule, et un segment codant une hémagglutinine d’un virus d’oiseau ou de porc, contre laquelle aucun humain n’est immunisé, produit une pandémie — 1918, 1957, 1968, 2009. La recombinaison à l’intérieur d’un génome fait de même pour les virus non segmentés, et les coronavirus recombinent volontiers. La plupart des virus humains nouveaux sont des zoonoses, venues d’un réservoir animal — les chauves-souris pour les coronavirus, Ebola et la rage ; les oiseaux et les porcs pour la grippe ; les primates pour le VIH — et le passage n’est en général qu’affaire de quelques mutations dans une protéine de fixation au récepteur.

Deux façons pour un virus de la grippe d’échapper à l’immunité. Le glissement : les mutations des spicules s’accumulent peu à peu. La cassure : deux souches dans une même cellule échangent des segments entiers de génome, et une protéine de spicule nouvelle pour l’homme apparaît d’un coup.
Deux façons pour un virus de la grippe d’échapper à l’immunité. Le glissement : les mutations des spicules s’accumulent peu à peu. La cassure : deux souches dans une même cellule échangent des segments entiers de génome, et une protéine de spicule nouvelle pour l’homme apparaît d’un coup.

Exemples

Exemple 13.9 (Pourquoi le VIH a exigé trois médicaments)

La transcriptase inverse du VIH se trompe environ une fois sur 10510^{5} nucléotides, de sorte que chaque génome de 9700 nt9700\,\mathrm{nt} copié porte environ 0.10.1 mutation, et que 101010^{10} génomes neufs par jour en portent 10910^{9} à eux tous : chacune des 3×9700≈30 0003\times 9700 \approx 30\,000 mutations ponctuelles possibles apparaît de nombreuses fois chaque jour, avant même qu’aucun médicament soit donné. Un médicament qu’une seule mutation met en échec — comme une seule mutation met en échec la plupart des inhibiteurs de la transcriptase inverse et de la protéase — est donc défait en quelques semaines, ce qui est arrivé à l’AZT en 1987. Deux mutations indépendantes apparaissent ensemble à 10−1010^{-10} par génome, soit environ une fois par jour ; trois à 10−1510^{-15}, une fois en mille jours — et un patient sous trois médicaments dont la charge a chuté d’un facteur mille produit 10710^{7} génomes par jour, de sorte que le triple mutant n’apparaît jamais. Cela, et la démonstration par le théorème que le virus se répliquait à plein régime, ont fait de la trithérapie, dès 1996, le traitement qui a fait du sida une maladie chronique.

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