Covid-19 : trois études confortent l'hypothèse de l'origine zoonotique et du marché de Wuhan comme épicentre

Jeanne BRUGÈRE-PICOUX

Membre de l'Académie nationale de médecine et de l'Académie vétérinaire de France

Santé publique

Trois nouvelles publications sont en faveur d'un point de départ de la pandémie de Covid-19 depuis le marché de Huanan, à Wuhan. Ce lien épidémiologique est lui-même en faveur d'une origine zoonotique de la maladie humaine, d'autant que les chercheurs ont pu associer à ce marché les deux premières lignées virales de coronavirus retrouvées chez l'Homme.

Trois études ont été publiées fin février 2022, en prépublications, à propos de l'origine de la pandémie de Covid-19. De nouveaux indices renforcent la suspicion que le marché aux fruits de mer de Huanan à Wuhan serait bien l'épicentre de la pandémie de Covid-19.

Dès les premiers cas de Covid-19, les Chinois avaient identifié un lien épidémiologique avec ce marché de Huanan mais ce lien était encore insuffisant pour démontrer que ce marché était à l'origine de la pandémie. Dès janvier 2020, le caractère contagieux de la Covid-19 était prouvé mais pas son origine zoonotique.

Les deux premières publications (1)(2) retracent les premiers aspects épidémiologiques de la pandémie de Covid-19 liés au marché de Huanan où se vendaient des animaux vivants. La troisième publication (3) montre que le Sars-CoV-2 serait passé de l'animal à l'Homme à deux reprises de manière indépendante, entre novembre 2019 et janvier 2020.

Nouvelles données

Ces trois publications apportent ensemble de nouvelles données indiquant que la source de l'épidémie se situe vraisemblablement à l'intérieur ou dans l'environnement immédiat du marché de Huanan.

La première étude de Gao et 36 autres auteurs (1), prépubliée le 25 février, regroupe les résultats de plusieurs laboratoires chinois impliqués dans la collecte des 1 380 échantillons au début de 2020 : 923 provenaient de l'environnement du marché et 457 portaient sur 18 espèces animales (espèces commercialisées sur ce marché : volailles, serpents, blaireaux, salamandres géantes, crocodiles du Siam ou animaux errants près du marché).

Dans l'environnement du marché, 73 prélèvements se sont révélés positifs par RT-qPCR et trois coronavirus ont pu être isolés sur lignées cellulaires. Tous les prélèvements effectués sur les animaux se sont révélés négatifs.

Les échantillons positifs provenaient principalement de la partie Ouest du marché (1). Les virus isolés dans l'environnement du marché se sont révélés identiques à 99,99 % avec la souche virale isolée chez les premiers cas humains de Covid-19 à Wuhan, apportant ainsi un premier indice sur le rôle joué par le marché de Huanan au début de la pandémie.

Étude géospatiale et génomique

Les deux autres publications se sont attachées à l'étude géospatiale et génomique des souches virales isolées dans le marché de Huanan et à en démontrer le risque zoonotique.

Ces études reposent sur les analyses génétiques réalisées sur les échantillons de coronavirus prélevés sur le marché et sur les personnes ayant été infectées en décembre 2019 et janvier 2020 ainsi que sur des analyses de géolocalisation des emplacements du marché où les animaux étaient vendus.

La publication de Worobey et al. (2) concerne l'étude spatiale et génomique des premiers cas de Covid-19 diagnostiqués en décembre 2019. Les auteurs ont comparé les emplacements des échantillons positifs collectés par les scientifiques chinois.

Ils ont collecté de nombreuses informations sur l'enregistrement des entreprises, les photographies du marché prises avant sa fermeture, les articles de journaux et les enregistrements audio et vidéo de médecins et de patients à Wuhan sur les premiers cas connus de Covid-19 et les rapports scientifiques publiés depuis l'enquête de l'Organisation mondiale de la santé (OMS).

Autour du marché

En compilant toutes ces informations, une analyse géospatiale a révélé que 156 cas survenus en décembre 2019 se regroupaient étroitement autour du marché, avec une majorité dans le secteur Ouest, les cas devenant progressivement plus dispersés à Wuhan en janvier et février 2020.

En outre, ils ont montré que l'émergence des deux premières lignées A et B du Sars-CoV-2 isolées dans les cas de Covid-19 était associée à ce marché alors que toutes les études précédentes indiquaient que seule la lignée B était reliée au marché (1).

Puis, ils ont recherché, en tenant compte d'une vidéo prise le 3 décembre 2019 par un citoyen inquiet face aux premiers cas de Covid-19 (4) ainsi que des photographies prises par l'un des auteurs le 29 octobre 2014, quels animaux sensibles au Sars-CoV-2 avaient transité au cours des mois de novembre et décembre 2019 sur le marché.

Connues pour leur sensibilité

Certains de ces animaux correspondaient à des espèces animales déjà connues dans d'autres études pour leur sensibilité au Sars-CoV-2 dans les conditions naturelles ou expérimentales ou encore fortement suspectées du fait de la sensibilité connue d'espèces très proches soit, selon les auteurs : le chien viverrin (Nyctereutes procyonoides), le hérisson de l'Amur (Erinaceus amurensis), le blaireau porcin du nord (Arctonyx albogularis), le blaireau asiatique (Meles leucurus), le lièvre chinois (Lepus sinensis), le rat des bambous (Rhizomys sinensis), le porc-épic de Malaysie (Hystrix brachyura), le muntjac de Reeves (Muntiacus reevesi), la marmotte de l'Himalaya (Marmota himalayana) et le renard roux (Vulpes vulpes).

Notons que, parmi ces espèces, la sensibilité au Sars-CoV-2 n'a été démontrée expérimentalement que chez le chien viverrin (5) et le renard roux (6), les autres espèces étant des rongeurs, des mustélidés, un cervidé ou un lagomorphe.

Puis, ils ont comparé la localisation de leur site de vente avec les résultats obtenus sur les échantillons environnementaux positifs. Il s'est avéré que les échantillons environnementaux positifs pour le SARS-CoV-2 étaient fortement associés aux zones où étaient commercialisés les animaux sauvages dans la partie Ouest de l'immense marché de Huanan.

33 échantillons positifs

Parmi les chiffres clés présentés par ces auteurs, il faut retenir que, sur les 585 échantillons environnementaux réalisés sur le marché de Huanan par le Centre chinois officiel de prévention et de contrôle des maladies (Official Chinese Center for Disease Prevention and Control ou CCDC) entre le 1er et le 12 janvier 2020, il y a eu 33 échantillons positifs, dont 31 dans la partie Ouest du marché.

Les auteurs soulignent particulièrement le cas d'un étal vendant des animaux vivants et pour lequel cinq échantillons environnementaux avaient été positifs alors qu'il n'y avait pas eu de cas humain détecté positif à cet endroit. Ils se sont surtout intéressés à une cage en métal, à des chariots destinés à déplacer les animaux et à une machine pour déplumer les volailles.

L'une des photos, datant de 2014, permet d'observer un chien viverrin vivant dans une cage en métal, empilée au-dessus de caisses de volailles, l'ensemble étant placé au-dessus des évacuations d'égout. Il faut aussi noter que, dans l'étude menée par des chercheurs du CCDC chinois, les eaux usées du marché ont été testées positives pour le Sars-CoV-2.

Lien spatial

Comme les études de Gao citées précédemment (1) , réalisées après la fermeture du marché de Huanan sur 457 animaux, ainsi que d'autres enquêtes, portant sur près de 80 000 animaux, réalisées à travers la Chine (7), elles n'ont pas permis de retrouver des animaux ayant été infectés par le Sars-CoV-2 après janvier 2020.

Ainsi, Worobey et al. (2) émettent l'hypothèse que des animaux positifs étaient présents sur le marché jusqu'en décembre 2019. Ainsi, ce lien spatial entre le lieu de vente d'animaux très sensibles au Sars-CoV-2, commercialisés en novembre et décembre 2019 dans le secteur ouest du marché de Huanan, et l'apparition des premiers cas humains de Covid-19 à Wuhan, validé par les études chinoises sur la contamination environnementale persistant dans le même secteur de ce marché après sa fermeture le 1er janvier 2020 permet de situer l'origine zoonotique des premiers cas de Covid-19 au niveau du marché de Wuhan.

La troisième publication de Pekar et al. (3) concerne l'étude de 787 génomes du Sars-CoV-2 obtenus avant le 14 février 2020 et disponibles sur la base Gisaid*.

Les études précédentes avaient montré l'existence de souches virales intermédiaires (présentant une seule des deux mutations T28144C ou C8782T) qui auraient résulté de l'évolution de la souche de la lignée B et qui auraient ensuite évolué en souches de la lignée A.

Erreur de séquençage

Ces études permettaient de conclure que la lignée A n'avait pas une origine zoonotique mais dérivait plutôt de la lignée B. Mais il s'agissait d'une erreur de séquençage et de traitement des jeux de séquences.

Sur la base de plusieurs algorithmes et d'analyses phylogénétiques poussées, Pekar et al. (3) ont montré qu'en fait, les deux lignées A et B étaient issues d'évènements zoonotiques indépendants c'est-à-dire vraisemblablement introduites dans la population humaine de manière séparée à partir des animaux, la première (lignée B) vers la fin du mois de novembre, et la deuxième (lignée A) deux à trois semaines plus tard.

Ils rappellent que, comme pour d'autres épidémies dues à des coronavirus zoonotiques, telles que le Sars-CoV-1 et le Mers, elles ont pu résulter d'introductions répétées par l'intermédiaire d'animaux sauvages.

Sur la base de ces trois études différentes, les auteurs ont pu montrer une très faible circulation du Sars-CoV-2 avant novembre 2019, ce qui suggère que l'épidémie serait bien apparue à cette période et non beaucoup plus tôt comme l'ont suggéré plusieurs rapports.

Hypothèse non étayée scientifiquement

Ces études sont : 1) les analyses phylogénétiques ; 2) les prélèvements nasaux chez les personnes atteintes de syndrome grippal avant novembre 2019 qui se sont tous révélés négatifs pour le Sars-CoV-2 ; 3) des études sérologiques réalisées sur des cohortes de patients atteints de sida issus de la région de Wuhan, prélevées avant novembre 2019, qui ont mis en évidence de très faibles prévalences en IgG spécifiques du Sars-CoV-2.

Il y aurait donc eu une première infection transitoire d'un animal porteur par un ancêtre du Sars-CoV-2 présent chez la chauve-souris, fort probablement du fait de la commercialisation d'espèces animales sauvages. Il pourrait s'agir, par exemple, de chiens viverrins infectés (d'origine sauvage ou en élevage) mis en vente sur les marchés de Wuhan et contaminant les personnes présentes dans le marché.

Rappelons qu'il ne s'agit que d'une hypothèse et qu'à ce jour, aucune donnée scientifique ne l'étaye.

Pas d'information sur l'animal réservoir

Suite à ces travaux, l'un des auteurs, Michael Worobey, virologue à l'université de l'Arizona à Tucson, déclare que son opinion sur les origines de la Covid-19, publiée en mai 2021 avec d'autres scientifiques dans une lettre à Science (7), avait changé depuis la découverte de ces deux contaminations zoonotiques successives fort probables au début de la Covid-19 dans le marché de Huanan.

En effet, dans cette lettre, ces scientifiques alertaient la communauté scientifique sur la possibilité d'un virus qui se serait « échappé » accidentellement ou intentionnellement du laboratoire de l'Institut de virologie de Wuhan.

Soulignons, cependant, qu'aucune de ces trois études n'apporte une preuve sur l'animal qui aurait pu être l'hôte réservoir (ou intermédiaire) du Sars-CoV-2 permettant la contamination de l'Homme. Il ne s'agit que d'une forte suspicion.

On ne peut pas exclure d'autres hypothèses : 1) le marché n'aurait été que le lieu d'amplification dans la propagation du virus à partir d'un individu infecté du fait de la forte densité de la population présente ; 2) le virus pourrait avoir évolué d'une lignée à l'autre chez une personne immunodéprimée ; 3) la première contamination ne s'est peut-être pas produite sur le marché de Huanan et des cas de Covid-19 antérieurs à novembre 2019 n'ont peut-être pas été diagnostiqués car la recherche n'a pas été effectuée avec les sérums de 2019 conservés au Wuhan Blood Center (10).

Risque zoonotique

Au vu de ces études, le risque zoonotique lié à la Covid-19 ne peut plus être ignoré, la chauve-souris restant l'animal réservoir mais l'hôte intermédiaire putatif n'ayant pas toujours pas été formellement identifié.

On peut rappeler ici deux importantes études chinoises publiées en 2021 citées dans les trois publications mentionnées dans l'article ci-après : 1) la publication de Xiao (8) sur les espèces animales vendues sur le marché de Huanan entre mai 2017 et novembre 2019 (près de 47 000 animaux dont 31 espèces protégées) en remarquant qu'il n'y avait ni chauves-souris, ni pangolin sur ce marché ; 2) l'étude de He et al. (9) témoignant du risque zoonotique lié à la commercialisation des animaux sauvages sur les marchés chinois (lire ci-dessous). ■

* Cette plate-forme créée au moment de la crise de la peste aviaire en 2006, d'où son nom Global Initiative on Sharing Avian Influenza Data (Gisaid), donne accès à une base de données publique et gratuite qui s'est étendue à d'autres virus émergents comme le Sars-CoV-2.

Bibliographie :

1. Gao G, Liu W, Liu P, Lei W, Jia Z, He X, et al., Surveillance of Sars-CoV-2 in the environment and animal samples of the Huanan Seafood Market [Internet]. In Review; 2022 févr [cité 28 févr 2022], disponible sur : https://cutt.ly/lAQQEhB.

2. Worobey M, Levy JI, Serrano LMM, Crits-Christoph A, Pekar JE, Goldstein SA, et al., The Huanan market was the epicenter of Sars-CoV-2 emergence. 26 févr 2022 [cité 28 févr 2022] ; disponible sur : https://cutt.ly/gAQQS0V.

3. Pekar, Jonathan E., Magee, Andrew, Parker, Edyth, Moshiri, Niema, Izhikevich, Katherine, Havens, Jennifer L., et al., Sars-CoV-2 emergence very likely resulted from at least two zoonotic events. 26 févr 2022 [cité 28 févr 2022] ; disponible sur : https://zenodo.org/record/6291628.

4. Stout KL. Wuhan SARS : Tracing the origin of the new virus to China's wild animal markets [Internet]. 2020 [cité 3 mars 2022], disponible sur : https://cutt.ly/lAQQ0zK.

5. Freuling CM, Breithaupt A, Müller T, Sehl J, Balkema-Buschmann A, Rissmann M, et al., Susceptibility of Raccoon Dogs for Experimental Sars-CoV-2 Infection, Emerg Infect Dis. déc 2020 ; 26(12): 2982 5.

6. Porter SM, Hartwig AE, Bielefeldt-Ohmann H, Bosco-Lauth AM, Root JJ., Susceptibility of wild canids to severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (Sars-CoV-2) [Internet]. Microbiology; 2022 janv [cité 2 mars 2022], disponible sur : https://cutt.ly/uAQWph3.

7. WHO-convened global study of origins of Sars-CoV-2: China part [Internet]. World Health Organization ; 2021 mars [cité 3 juill 2021], disponible sur : https://apo.org.au/node/311637.

8. Bloom JD, Chan YA, Baric RS, Bjorkman PJ, Cobey S, Deverman BE, et al., Investigate the origins of Covid-19. Sills J, éditeur. Science, 14 mai 2021 ; 372(6543) : 694.1-694.

9. Maxmen A. Wuhan market was epicentre of pandemic's start, studies suggest, Nature. 27 févr 2022 ; d41586-022-00584 8.

10. Xiao X, Newman C, Buesching CD, Macdonald DW, Zhou Z-M., Animal sales from Wuhan wet markets immediately prior to the Covid-19 pandemic, Sci Rep. déc 2021 ; 11(1) : 11898.

11. He W-T, Hou X, Zhao J, Sun J, He H, Si W, et al., Total virome characterizations of game animals in China reveals a spectrum of emerging viral pathogens [Internet]. Zoology ; 2021 nov [cité 3 mars 2022], disponible sur : https://cutt.ly/PAQWSIw.

Gros plan : Plusieurs virus émergents et potentiellement zoonotiques mis en évidence dans la faune sauvage en Chine

Une étude (1) a mis en évidence par une approche métagénomique plusieurs virus émergents dans la faune sauvage en Chine. Certains sont potentiellement zoonotiques.

Dans une prépublication réalisée près de 20 ans après l'apparition du Sras puis de la Covid-19 (1), les espèces animales d'origine sauvage, dont la viande de brousse, vendues sur les marchés chinois ont été fortement suspectées d'héberger des agents potentiellement pathogènes pour l'Homme.

La grande diversité des agents pathogènes pouvant être hébergés par ces espèces sauvages constitue également un danger de maladies infectieuses émergentes pour d'autres espèces animales, notamment les animaux domestiques.

Une enquête très complète concernant 1 725 animaux a été réalisée de juin 2017 à juin 2021 dans 19 provinces en Chine. Il s'agit de 16 espèces sauvages vendues et couramment consommées par les Chinois amateurs de viandes exotiques correspondant à 5 ordres : Rodentia (rongeurs), Pholidota (pangolins), Carnivora (carnivores), Eulipotyphla (mammifères laurasiathériens comprenant les taupes, musaraignes ou hérissons) et Lagomorpha (lièvres, lapins et pikas).

Animaux captifs ou sauvages

Rappelons qu'à cette période, le principal animal suspecté en tant qu'hôte intermédiaire du Sars-CoV-2 en Chine était le pangolin.

Les animaux testés étaient soit captifs (élevages destinés aux marchés ou aux zoos), soit sauvages. Parfois, ils présentaient des symptômes (paralysie chez le porc-épic de Malaisie, anorexie et convulsions chez le pangolin ou syndrome grippal chez la marmotte de l'Himalaya).

L'analyse métagénomique a permis d'identifier 71 virus dont 45 étaient décrits pour la première fois. Sur ces 75 virus, 18 ont été considérés comme « à risque potentiellement élevé » pour l'Homme et des animaux domestiques.

Cette recherche a permis de noter que :

1. la civette palmiste (Paguma larvata), déjà impliquée dans la transmission du Sras en 2003, représente le réservoir le plus important de virus pathogènes à haut risque ;

2. le virus influenza aviaire H9N2 a été détecté chez la civette palmiste et le blaireau asiatique (Arctonyx collaris) ; ce virus est actuellement très répandu en Chine et peut contaminer l'Homme (la transmission s'effectue principalement dans les marchés de volailles vivantes) ;

Franchissement de la barrière d'espèce

3. deux virus, responsables d'une infection humaine, connus pour être présents chez de nombreuses espèces animales, ont été détectés : le virus de l'hépatite E chez la civette palmiste et le rotavirus A (qui avait déjà été isolé chez la civette palmiste et le chien viverrin) chez le lièvre chinois (Lepus sinensis), le porc-épic de Malaisie (Hystrix brachyura) et le ragondin (Myocastor coypus) ;

4. l'alphacoronavirus Bat coronavirus HKLU8 a franchi la barrière d'espèce de la chauve-souris vers la civette palmiste ; d'autres coronavirus pouvant être transmis soit des chauves-souris aux hérissons, soit des oiseaux aux porcs-épics ;

5. ces animaux sauvages pouvaient aussi être infectés par des virus d'origine humaine.

Certes il n'a pas été possible, comme dans d'autres pays, de mettre en évidence le Sars-CoV-2 parmi les virus décelés mais l'étude des chauves-souris a montré leurs propriétés pour franchir la barrière d'espèce.

On peut regretter que le chien viverrin et le vison (élevés principalement en Chine pour leur fourrure) n'aient pas fait l'objet de cette étude.

Le commerce des animaux sauvages sur les marchés chinois a augmenté le risque d'exposition à de nouveaux agents pathogènes, non seulement pour l'Homme mais aussi pour d'autres espèces qui peuvent amplifier le virus ou le transformer en un type plus pathogène et être ainsi à l'origine d'une nouvelle maladie émergente. J.B.-P.

Bibliographie :

1. Maxmen A. Wuhan market was epicentre of pandemic's start, studies suggest, Nature. 27 févr 2022 ; d41586-022-00584 8.