Genomic epidemiology as a tool for understanding drivers of hepatitis A community outbreaks in Massachusetts and New Hampshire

L'hépatite A est un virus qui se propage lorsque de minuscules quantités de matières fécales provenant d'une personne infectée pénètrent accidentellement dans la bouche d'une autre personne. Cela se produit généralement par l'intermédiaire d'aliments ou d'eau contaminés, mais cela peut également se propager facilement entre les personnes vivant dans des conditions de promiscuitté ou manquant d'accès à un assainissement propre. Bien qu'un vaccin sûr et efficace existe depuis des décennies, de nombreux adultes aux États-Unis n'ont jamais été vaccinés lorsqu'ils étaient enfants et n'ont jamais été infectés, ce qui les laisse vulnérables. Lorsque de grands groupes d'adultes non vaccinés sont confrontés à de mauvaises conditions de vie, le virus peut déclencher des épidémies communautaires difficiles à arrêter.

Ces dernières années, les responsables de la santé publique dans le Massachusetts et le New Hampshire ont observé une augmentation des cas d'hépatite A, particulièrement chez les personnes en situation d'itinérance et celles qui consomment des drogues. Pour comprendre comment le virus se déplaçait, les chercheurs se sont tournés vers un outil puissant appelé l'épidémiologie génomique. Cette approche consiste à lire l'intégralité du code génétique du virus trouvé chez les patients. En comparant ces codes génétiques, les scientifiques peuvent voir à quel point les différents cas sont étroitement liés, traçant efficacement l'arbre généalogique du virus pour voir qui a probablement infecté qui et comment l'épidémie a voyagé à travers le paysage.

Une équipe de scientifiques issus de départements de santé publique et d'instituts de recherche du Massachusetts et du New Hampshire s'est donné pour mission de cartographier les épidémies d'hépatite A survenues entre 2018 et 2024. Ils ont collecté des échantillons de sang auprès de centaines de personnes infectées et ont généré des séquences génétiques complètes pour 241 d'entre elles. Leur objectif était de déterminer si l'épidémie qui a éclaté en 2023 était une continuation de la vague massive qui avait frappé la région en 2018, ou s'il s'agissait d'un nouveau départ avec un virus différent. Ils voulaient également voir si le virus se propageait principalement au sein de groupes spécifiques de personnes ou s'il passait d'une communauté à une autre.

Les chercheurs ont découvert que les deux épidémies étaient causées par des souches complètement différentes du virus. La vague qui a frappé en 2018 et 2019 était pilotée par une version génétique spécifique du virus qui s'est propagée rapidement dans la région. Au moment où les cas ont recommencé à augmenter en 2023, cette souche originale avait largement disparu. La nouvelle poussée était causée par une version génétique différente du virus, indiquant que l'épidémie de 2023 était un événement distinct, et non un vestige persistant de la précédente. Cette distinction est cruciale car elle signifie que les responsables de la santé publique ne peuvent pas supposer que l'arrêt d'une épidémie empêche automatiquement la suivante ; chaque épidémie nécessite sa propre enquête et sa propre réponse.

Au sein de l'épidémie de 2018, les données génétiques ont révélé comment le virus circulait dans la communauté. Les chercheurs ont constaté que les personnes en situation d'itinérance ou consommant des drogues étaient au centre de la propagation. Le virus voyageait le plus fréquemment entre les individus partageant ces mêmes facteurs de risque, créant des grappes d'infection serrées. Cependant, les données ont également montré que le virus ne restait pas enfermé dans ces groupes. Il passait de personnes présentant ces facteurs de risque à d'autres qui ne les déclaraient pas, et il franchissait les frontières étatiques, se déplaçant entre le Massachusetts et le New Hampshire. En fait, les preuves génétiques suggéraient que l'épidémie au New Hampshire avait probablement été ensemencée par des cas provenant du Massachusetts voisin.

L'étude a également mis en évidence une tendance préoccupante concernant la vaccination. Bien que des efforts ciblés de vaccination des adultes aient aidé à réduire le nombre de cas après la poussée initiale de 2018, les taux de vaccination globale chez les adultes ont chuté de manière significative après le début de la pandémie de COVID-19. Ces taux n'ont jamais retrouvé leurs niveaux précédents au cours de la période d'étude. Ce déclin a laissé une grande partie de la population adulte sans protection, créant un terrain fertile pour le retour du virus lorsque les conditions le permettaient. Les chercheurs ont noté que les personnes consommant des drogues ou en situation d'itinérance ne sont pas des groupes statiques ; de nouveaux individus entrent constamment dans ces situations, apportant avec eux un manque d'immunité qui maintient le risque de futures épidémies élevé.

Pour donner un sens à ces données complexes, l'équipe a développé de nouveaux outils en accès libre (open-source) qui permettent à d'autres scientifiques d'analyser les génomes de l'hépatite A rapidement et avec précision. Ils ont comparé leur méthode de lecture de l'intégralité du génome viral à l'ancienne méthode standard qui ne lit qu'un petit fragment du code du virus. Ils ont constaté que la lecture de l'ensemble du génome offrait une image beaucoup plus claire de la transmission, permettant de distinguer des cas qui semblaient identiques selon l'ancienne méthode mais qui étaient en réalité différents. Cette résolution plus élevée les a aidés à confirmer que les personnes vivant à proximité les unes des autres et partageant des facteurs de risque s'infectaient effectivement les unes les autres.

Les chercheurs ont également découvert que le virus voyageait souvent avec d'autres infections. En utilisant des méthodes de séquençage capables de détecter plusieurs virus à la fois, ils ont découvert que de nombreux patients atteints d'hépatite A étaient également infectés par l'hépatite C, un virus qui se propage par des voies similaires. Cette co-infection a probablement contribué à la gravité des maladies et aux taux de mortalité plus élevés observés lors des épidémies, car les personnes présentant des lésions hépatiques préexistantes étaient moins aptes à combattre la nouvelle infection.

Enfin, l'étude a démontré que la combinaison des données génétiques avec les enquêtes de santé traditionnelles offre une vision bien plus nette de la propagation des maladies. Les chercheurs ont montré que, bien que les facteurs de risque comme l'itinérance et la consommation de drogues soient de puissants moteurs de transmission, le virus ne respecte pas les frontières sociales. Il circule entre les personnes avec ou sans ces facteurs de risque, et il franchit les frontières géographiques avec aisance. Les conclusions suggèrent que pour stopper les futures épidémies, les responsables de la santé publique doivent maintenir des programmes de vaccination robustes pour les adultes, en particulier dans les structures communautaires comme les centres de santé qui servent les populations vulnérables. Ils doivent également améliorer les infrastructures d'hygiène, telles que l'accès à des toilettes propres et des stations de lavage des mains, afin de briser la chaîne de transmission. En utilisant ces nouveaux outils génétiques, les équipes de santé publique peuvent désormais voir les voies invisibles du virus et cibler leurs interventions plus précisément, sauvant potentiellement des vies et prévenant de futures vagues d'infection.