Les chercheurs de l’Université de Nagoya ont découvert que les réponses humaines au COVID-19, telles que les confinements, affectent l’évolution du virus, le rendant plus transmissible plus tôt dans son cycle de vie. Leurs découvertes, utilisant l’IA et la modélisation mathématique, mettent en évidence le lien complexe entre le comportement humain et l’évolution des agents pathogènes.
Une nouvelle étude montre que le comportement humain, comme le confinement, influence l’évolution de COVID 19conduisant à des souches plus transmissibles plus tôt dans leur cycle de vie.
Grâce à la technologie de l’intelligence artificielle et à la modélisation mathématique, un groupe de recherche dirigé par Université de Nagoya a révélé que le comportement humain, tel que le confinement et les mesures d’isolement, affecte l’évolution de nouvelles souches de COVID-19. SRAS-CoV-2le virus qui cause le COVID-19, développé pour devenir plus transmissible plus tôt dans son cycle de vie. Les découvertes du chercheur, publiées aujourd’hui (21 novembre) dans la revue scientifique Communications naturellesfournissent de nouvelles informations sur la relation entre le comportement des individus et les agents pathogènes.
Évolution du virus et impact humain
Comme tout autre organisme vivant, les virus évoluent avec le temps. Ceux qui ont des avantages en matière de survie deviennent dominants dans le pool génétique. De nombreux facteurs environnementaux influencent cette évolution, notamment le comportement humain. En isolant les personnes malades et en utilisant le confinement pour contrôler les épidémies, les humains peuvent modifier l’évolution du virus de manière complexe. Prédire comment ces changements se produiront est essentiel pour développer des traitements et des interventions adaptatifs.
Charge virale et transmission
Un concept important dans cette interaction est la charge virale, qui fait référence à la quantité ou à la concentration d’un virus présent par ml de liquide corporel. Dans le cas du SRAS-CoV-2, une charge virale plus élevée dans les sécrétions respiratoires augmente le risque de transmission par gouttelettes.
La charge virale concerne la possibilité de transmettre un virus à autrui. Par exemple, un virus comme Ebola a une charge virale exceptionnellement élevée, alors que le rhume a une faible. Cependant, les virus doivent effectuer un exercice d’équilibre minutieux, car l’augmentation de la charge virale maximale peut être avantageuse, mais une charge virale excessive peut rendre les individus trop malades pour transmettre le virus à d’autres.
Résultats de la recherche assistée par l’IA
Le groupe de recherche dirigé par le professeur Shingo Iwami de la Graduate School of Science de l’Université de Nagoya a identifié des tendances en utilisant une modélisation mathématique avec une composante d’intelligence artificielle pour étudier les données cliniques précédemment publiées.
Ils ont découvert que les variantes du SRAS-CoV-2 qui réussissaient le mieux à se propager présentaient un pic de charge virale plus précoce et plus élevé. Cependant, à mesure que le virus évoluait des variantes pré-Alpha aux variantes Delta, sa durée d’infection était plus courte.
Les chercheurs ont également découvert que la diminution de la période d’incubation et la proportion accrue d’infections asymptomatiques enregistrées lors de la mutation du virus affectaient également l’évolution du virus.
Evolution de Wuhan à la souche Delta
Les résultats ont montré une nette différence. À mesure que le virus évoluait de la souche Wuhan à la souche Delta, ils ont constaté une multiplication par 5 de la charge virale maximale et une multiplication par 1,5 du nombre de jours avant que la charge virale culmine.
Comportement humain et évolution des virus
Iwami et ses collègues suggèrent que les changements de comportement humain en réponse au virus, conçus pour limiter la transmission, augmentaient la pression de sélection sur le virus. Cela a entraîné la transmission du SRAS-CoV-2 principalement pendant les périodes asymptomatiques et présymptomatiques, qui surviennent plus tôt dans son cycle infectieux. En conséquence, le pic de charge virale a avancé jusqu’à cette période pour se propager plus efficacement aux premiers stades pré-symptomatiques.
Stratégies de santé publique et évolution des virus
Lors de l’évaluation des stratégies de santé publique en réponse au COVID-19 et à tout futur agent pathogène potentiellement à l’origine d’une pandémie, il est nécessaire de prendre en compte l’impact des changements de comportement humain sur les schémas d’évolution du virus. « Nous nous attendons à ce que la pression immunitaire due aux vaccinations et/ou aux infections antérieures soit à l’origine de l’évolution du SRAS-CoV-2 », a déclaré Iwami. « Cependant, notre étude a révélé que le comportement humain peut également contribuer à l’évolution du virus d’une manière plus compliquée, ce qui suggère la nécessité de réévaluer l’évolution du virus. »
Leur étude suggère la possibilité que de nouvelles souches de coronavirus aient évolué en raison d’une interaction complexe entre les symptômes cliniques et le comportement humain. Le groupe espère que leurs recherches accéléreront l’établissement de régimes de tests pour un traitement adaptatif, un dépistage efficace et des stratégies d’isolement.
