A Selenium-Deficient Mouse Model of Mouse-Adapted SARS-CoV-2 Demonstrates Variant Emergence Observed in SARS-CoV-2 Pandemic Variants

Les virus sont des maîtres du changement. Ils transportent leurs instructions génétiques sur des brins d'ARN, un matériau sujet à de petites erreurs lors de la copie du virus. Ces erreurs, ou mutations, sont la matière première de l'évolution. Parfois, une erreur aide le virus à mieux survivre, lui permettant de se propager plus facilement ou d'échapper au système immunitaire. Les scientifiques savent depuis longtemps que l'environnement dans lequel vit un virus peut influencer la fréquence de ces erreurs. Un facteur qui pourrait être important est le régime alimentaire de l'animal hôte. Le sélénium est un oligoélément dont les animaux ont besoin en petites quantités pour maintenir la santé de leurs cellules et gérer le stress. Lorsqu'un animal manque de sélénium, son corps peine à gérer le stress d'une infection, et ce stress interne pourrait modifier le comportement du virus. Comprendre si un simple manque de nutriment peut pousser un virus à devenir plus varié est important, car cela pourrait aider à expliquer comment de nouvelles versions dangereuses de virus apparaissent dans la nature.

Les chercheurs ont entrepris de tester cette idée en utilisant une version spécifique du virus qui cause la COVID-19, adaptée pour infecter des souris. Ils ont divisé des groupes de souris en deux ensembles : un groupe suivait un régime normal et sain, tandis que l'autre groupe suivait un régime totalement dépourvu de sélénium. Les scientifiques ont ensuite introduit le virus chez ces souris et ont laissé le virus se propager d'une souris à l'autre au cours de plusieurs cycles. En maintenant le régime alimentaire constant pour chaque groupe, ils pouvaient voir si le manque de sélénium modifiait le virus au fur et à mesure qu'il se déplaçait à travers la population. Après plusieurs cycles d'infection, l'équipe a examiné de près le code génétique des virus collectés dans les deux groupes. Ils ont découvert que les virus provenant des souris déficientes en sélénium avaient beaucoup plus changé que ceux des souris bien nourries. Le manque de sélénium a provoqué la génération d'une plus grande variété d'erreurs génétiques, créant une population de souches virales plus diversifiée au sein des animaux.

Parmi les nombreux changements identifiés, les chercheurs ont répertorié dix-huit mutations spécifiques qui n'apparaissaient que dans le groupe déficient en sélénium. Certaines de ces modifications étaient identiques à des mutations observées dans les populations humaines lors de la pandémie réelle. Cela suggère que le stress d'une mauvaise nutrition peut pousser un virus à explorer des voies génétiques qu'il pourrait éventuellement emprunter dans le monde réel. Les mutations ne se sont pas toutes emparées de l'ensemble de la population virale d'un coup ; au contraire, elles existaient sous la forme d'un mélange de différentes versions, créant un réservoir de changements potentiels dont le virus pourrait se servir plus tard. Pour voir si ces changements génétiques rendaient le virus plus dangereux, les scientifiques ont infecté de nouvelles souris, mangeant un régime normal, avec les virus des deux groupes. Ils ont observé attentivement pour voir si les souris tomberaient plus malades ou perdraient plus de poids. Les résultats ont montré que les souris ne différaient pas considérablement en termes de survie ou de perte de poids, quel que soit le virus reçu. Cependant, les souris infectées par le virus provenant du groupe déficient en sélénium ont montré une réaction beaucoup plus forte de leur système immunitaire, produisant des niveaux plus élevés de signaux appelant une réponse immunitaire.

L'étude indique qu'un manque de sélénium chez l'hôte peut agir comme un moteur de la diversité virale, élargissant la gamme de variations génétiques qu'un virus peut produire. Bien que la maladie immédiate causée par le virus n'ait pas changé de manière spectaculaire dans cette expérience spécifique, le mélange génétique altéré suggère qu'un stress nutritionnel pourrait aider un virus à constituer une bibliothèque d'adaptations potentielles. Ces conclusions mettent en évidence l'idée que la santé de l'hôte, jusqu'au niveau des oligoéléments, joue un rôle dans la façon dont un virus évolue. Ce lien entre le régime alimentaire et le changement viral offre une nouvelle perspective sur la manière dont de nouveaux variants peuvent émerger, suggérant que les conditions à l'intérieur d'un animal infecté peuvent influencer la trajectoire future d'un virus autant que la propre machinerie interne du virus lui-même.