L’évolution génétique des virus est un phénomène constant, plus ou moins rapide selon les espèces. Certaines modifications génétiques peuvent affecter leurs caractéristiques et avoir un impact sur les dynamiques de circulation, leur impact clinique et l’efficacité des mesures de gestion (tests, vaccins, molécules thérapeutiques…). Une surveillance génétique continue, notamment par séquençage, peut permettre de détecter de manière réactive ces changements évolutifs et d’anticiper leur impact.
Surveiller et comprendre l’évolution génétique des virus, en particulier émergents, est essentiel pour évaluer leur impact, anticiper les futures épidémies et éclairer les décisions publiques. C’est dans cette optique que les ministères en charge de la Santé et de la Recherche ont sollicité Santé publique France et l'ANRS|Maladies Infectieuses Emergentes (MIE) pour mettre en place, pendant la pandémie de COVID-19, le consortium EMERGEN (Consortium pour la surveillance et la recherche sur les infections à pathogènes EMERgents via la GENomique microbienne). Il réunit les principaux acteurs français de la surveillance et de la recherche sur les maladies infectieuses émergentes.
Acteurs et missions de la surveillance génomique
- Les Centres nationaux de référence : ils sont en charge de la mise au point de techniques de séquençage et de leur mise en œuvre en fonction des besoins de surveillance génomique.
- Le consortium EMERGEN, coordonné par Santé publique France et l'ANRS|MIE : il vise à déployer sur l’ensemble du territoire national un système de surveillance génomique des infections venant compléter et renforcer l’action des CNR. Il combine des activités de surveillance coordonnées par Santé publique France, et des activités de recherche coordonnées par l’ANRS|MIE.
Objectif : suivre l'évolution génétique des virus pour détecter l'émergence et la distribution spatio-temporelle de variants, c’est-à-dire de virus présentant des mutations susceptibles d'avoir des conséquences fonctionnelles, comme par exemple l’infectiosité, la contagiosité, la virulence ou l’échappement immunitaire.
Création du consortium EMERGEN
Le consortium EMERGEN a été lancé en janvier 2021 dans le contexte de la pandémie de COVID-19 et suite à l’émergence du premier variant préoccupant du SARS-CoV-2 (Alpha, détecté pour la première fois au Royaume Uni en novembre 2020). Sa première mission a été de déployer sur l’ensemble du territoire national un système de surveillance génomique du SARS-CoV-2 afin de suivre de manière plus réactive l’émergence et/ou l’introduction de variants préoccupants. Si, dans le contexte de sa création, le consortium EMERGEN focalisait ses activités sur le SARS-CoV-2, il a été conçu dès l’origine pour pouvoir évoluer et venir en soutien des activités de surveillance et de recherche sur d’autres maladies infectieuses émergentes (virales, mais aussi bactériennes, fongiques ou parasitaires).
Dès 2021, EMERGEN repose sur un consortium pluridisciplinaire regroupant des expertises complémentaires : prélèvement d’échantillons, préparation et séquençage des échantillons, analyse bio-informatique des génomes, publication des résultats de séquençage dans des bases de données nationales et internationales, analyse à des fins de surveillance (enquêtes Flash) ou d’analyse de risque (classification des variants en préoccupants, à suivre ou en cours d’évaluation), découverte éventuelle et caractérisation de nouveaux variants, travaux de recherche sur leur impact épidémiologique et fonctionnel.
- Le CNR Virus des infections respiratoires (Institut Pasteur) et ses laboratoires associés (Hospices civils de Lyon et Institut Pasteur de la Guyane), qui au titre de ses missions avait produit la première séquence d’origine française déposée sur la base de données internationale GISAID le 29 janvier 2020.
- Certains laboratoires hospitaliers de l’ANRS|MIE, grâce à leurs compétences et leurs capacités de séquençage suite à leur implication dans la surveillance génomique du VIH et les hépatites.
- L’institut Français de BioInformatique pour le développement et la maintenance de la base de données nationales EMERGEN-DB.
Pour faire face à la forte circulation du SARS-CoV-2 sur le territoire et sa rapide diversification génétique, de multiples partenaires ont été associés au consortium pour faciliter l’accès aux prélèvements et augmenter les capacités de séquençage, notamment :
- un réseau de laboratoires de virologie hospitaliers fédérés par l’ANRS|MIE
- des laboratoires hospitaliers ou privés
- deux CNR-Laboratoires Experts (CNR-LE) nommés par arrêté ministériel le 11 juin 2021 : l’AP-HP Henri Mondor et la plateforme de séquençage de l’AP-HM
En mai 2021, Santé publique France a par ailleurs lancé un appel à manifestations d’intérêt pour compléter les capacités de séquençage génomique du SARS-CoV-2 auprès des laboratoires publiques et privés. Quatre laboratoires privés : Synlab – Alpigene, Cerba, Gen-Bio – INOVIE et Laborizon – Biogroup ont été désignés par arrêté ministériel le 5 octobre 2021, permettant un accès facilité aux prélèvements de ville et une couverture beaucoup plus complète du territoire national. Les capacités globales de séquençage nationale ont ainsi pu être considérablement augmentées (jusqu’à 17 000 séquences hebdomadaires au pic de la crise).
A partir de 2023, les activités de séquençage ont été recentrées sur le CNR Virus des infections respiratoires (Institut Pasteur) et ses laboratoires associés (Hospices Civiles de Lyon et Institut Pasteur de la Guyane).
Textes réglementaires
- Arrêté du 1er juin 2021 relatif aux mesures d'organisation et de fonctionnement du système de santé maintenues en matière de lutte contre la covid-19
- Arrêté du 11 juin 2021 modifiant l'arrêté du 7 mars 2017 fixant la liste des centres nationaux de référence, des centres nationaux de référence-laboratoires associés et des centres nationaux de référence-laboratoires experts pour la lutte contre les maladies transmissibles
- Arrêté du 5 octobre 2021 désignant en application du 2° de l'article L. 1413-8 du code de la santé publique quatre laboratoires participant au séquençage du SARS-CoV-2 à des fins de surveillance
En savoir plus sur l’évolution de la surveillance génomique et du Consortium Emergen :
Membres partenaires du Consortium EMERGEN
En 2021-2022
- Santé publique France
- ANRS|Maladies infectieuses émergentes
- CNR Virus des infections respiratoires (Institut Pasteur) et ses laboratoires associés (Hospices Civiles de Lyon et Institut Pasteur de la Guyane)
- Laboratoires experts pour l’appui au séquençage du SARS-CoV-2 (APHP Henri Mondor, Créteil et APHM, Marseille)
- Réseau des laboratoires de virologie ANRS | Maladies infectieuses émergentes
- Institut Français de Bioinformatique (IFB)
- Inserm ITMO Technologie
- Anses
- Centre National de Recherche en Génomique Humaine (CNRGH/CEA)
- Unité des virus émergents (UMR UVE), Marseille
- Réseau Sentinelles
En 2022-2023
- Santé publique France
- ANRS|Maladies infectieuses émergentes, et son réseau de virologie hospitalière (AC 43)
- Anses
- Institut Français de Bioinformatique (IFB)
EMERGEN-DB : la base nationale de séquençage du SARS-CoV-2
A la création du Consortium EMERGEN, l’Institut Français de Bio-informatique a été chargé du développement, de l’hébergement et de la maintenance d’une base de données de séquençage du SARS-CoV-2, nommée EMERGEN-DB. Toutes les séquences générées dans le cadre de la surveillance (ainsi que les métadonnées associées) y sont déposées par les différents laboratoires séquenceurs. L’objectif de cette base de données est de rendre accessible ces séquences à des fins de santé publique (surveillance) et de recherche au sein d’un espace numérique sécurisé.
Activités de surveillance
La base EMERGEN-DB permet aux épidémiologistes de Santé publique France et aux CNR d’analyser en continu les génomes produits chaque semaine. Au fur et à mesure, des outils complémentaires y ont été implémentés et sont actuellement utilisés pour l’analyse des séquences, la visualisation des données et le dépôt sur les bases de données internationales.
Où trouver les données de surveillance issues de la surveillance génomique ?
La stratégie de surveillance génomique du SARS-CoV-2 est détaillée sur une page dédiée. Les données issues de cette surveillance sont publiées dans des analyses de risque conjointes réalisées par Santé publique France et le CNR Virus des infections respiratoires. Certaines sont disponibles sur le dashboard InfoCovidFrance. Depuis le 04/10/22, les indicateurs de suivi de l’activité de séquençage du consortium EMERGEN sont disponibles sur le site EMERGEN-DB.
Les signaux identifiés à partir de ces données de surveillance font l’objet d’investigations complémentaires, dont certaines sont détaillées dans la page dédiée aux variants du SARS-CoV-2.
Activités de recherche
EMERGEN promeut et finance des projets de recherche au sein du consortium, en lien avec l’identification et la caractérisation de nouveaux variants. Le cadre de recherche du projet EMERGEN s’articule avec l’activité de surveillance génomique de Santé publique France et permet l’acquisition rapide de connaissances utiles pour les décisions de santé publique.
Quatre axes de recherche ont été définis :
- l’anticipation et l’analyse de la signification des variants à partir d’un volet « recherche expérimentale et modèles animaux »,
- l’identification, la caractérisation, et l’analyse de l’évolution de nouveaux variants dans des cohortes,
- la modélisation de l’évolution et de l’impact de ces variants,
- l’évaluation de l’utilisation des eaux usées comme outil de suivi des variants.
Afin de coordonner ce volet recherche, un comité de pilotage multi-institutionnel et multidisciplinaire est mis en place par l’ANRS|MIE. Par ailleurs, l’ANRS|MIE soutient d’autres initiatives de recherche et de renforcement des capacités de séquençage génomique pour surveiller l'évolution du SARS-CoV-2 et d’autres virus émergents au niveau international.
En savoir plus :
- Projet Emergen : site de l'ANRS|Maladies infectieuses
- Communiqué de presse "La recherche au cœur du plan de surveillance génomique du territoire français de variants du Sars-Cov-2" (11/01/2022)
Projets européens
La Commission européenne a invité les États membres à répondre à des appels à projets visant à améliorer les capacités nationales de séquençage et à intégrer ces méthodes dans les activités de surveillance et de préparation aux menaces sanitaires. Le consortium EMERGEN a ainsi répondu à 2 appels à projet.
En savoir plus :