1^er temps • présentation d’une question ⏱ 5 min

Les titres en couleurs mettent en évidence la structure de la présentation.

Introduction

[Accroche] C’est à Wuhan, métropole chinoise de 11 millions d’habitants, que sont apparus en décembre 2019 les premiers et nombreux cas graves de détresse respiratoire causés par un virus jusqu’alors inconnu : le Sars-CoV-2, à l’origine de la pandémie de la Covid-19 qui sévit encore actuellement. [Formulation de la problématique] Je me suis intéressé·e à l’apport des données et de la méthodologie scientifiques dans la gestion de la Covid-19, et j’ai cherché quelles en sont les limites. [Annonce du plan] J’expliquerai d’abord comment les données scientifiques acquises sur le Sars-CoV-2 ont contribué à comprendre la Covid-19 et à définir les décisions à prendre pour y faire face. J’aborderai ensuite le problème causé par l’évolution du virus. Enfin, j’évoquerai la question des traitements en montrant les limites du savoir scientifique face à un nouveau pathogène.

I. Acquisition rapide de données sur le nouveau virus

A. Structure et biologie du virus

Fin décembre 2019 : les virologues chinois isolent le virus responsable de la Covid-19, virus aujourd’hui appelé Sars-CoV-2.

Début janvier 2020 : ils annoncent la séquence du génome viral. Cette connaissance, fondamentale car conditionnant toutes les recherches ultérieures, a été acquise en un temps record grâce aux progrès considérables des méthodes de séquençage des génomes au début des années 2000.

Dès janvier, la structure du virus est établie : il s’agit d’un coronavirus. Comme pour tous les coronavirus, son génome est entouré d’une enveloppe lipidique comportant quatre types de protéines codées par le génome viral. La plus importante est la protéine Spike, qui permet la fixation du virus sur les cellules de l’appareil respiratoire, et donc la contamination.

B. Diagnostic moléculaire de l’infection par le Sars-CoV-2

La connaissance de la séquence du génome du virus a permis très rapidement la mise au point d’un test PCR indiquant si une personne est infectée par le Sars-CoV-2. C’est un test moléculaire reposant sur la détection de régions bien définies du génome viral à partir d’un prélèvement nasopharyngé réalisé à l’aide d’un écouvillon.

Là encore, le diagnostic repose sur des connaissances et techniques connues avant l’apparition du Sars-CoV-2, mais récentes (1984 pour la PCR) et très fiables. En conséquence, ces données sont reconnues par toute la communauté scientifique et constituent le socle sur lequel repose la gestion de la crise.

II. Évolution du génome du Sars-CoV-2

Depuis le début de la pandémie, les chercheurs séquencent, mondialement, des génomes de virus Sars-CoV-2 prélevés chez des patients. Ces milliers de séquences sont regroupées dans une base internationale de données (Gisaid), puis exploitées par une plateforme (Nextstrain). Cette dernière fournit des arbres phylogénétiques traduisant les relations de parenté entre les génomes séquencés et permettant une surveillance épidémiologique fiable.

Les mutations qui interviennent au cours de la réplication virale entraînent une évolution constante du génome du Sars-CoV-2 et donc l’apparition de variants, qui n’ont pas tous le même pouvoir infectieux.

Les graphiques du site Nextstrain montrent l’évolution de la fréquence des variants à travers le monde. Certains d’entre eux remplacent rapidement les variants préexistants, ce qui traduit un avantage sélectif de ces nouveaux variants par rapport aux précédents. Toutes ces données scientifiques orientent la gestion de la crise (restriction des déplacements vers certains pays par exemple) et les voies de recherche.

III. Les traitements contre l’infection par le Sars-CoV-2

Les industries pharmaceutiques ont travaillé sur deux types de traitements : curatifs ou préventifs.

En s’appuyant sur les connaissances acquises sur la biologie du virus, les chercheurs ont essayé de mettre au point des médicaments visant à bloquer le cycle viral. Aucun des médicaments antiviraux développés en 2020 et 2021 et annoncés par les laboratoires pharmaceutiques n’a obtenu l’autorisation des autorités de santé, qui en contrôlent l’efficacité et l’innocuité.

La recherche sur les moyens préventifs a été plus fructueuse : les laboratoires Pfizer puis Moderna ont produit deux vaccins à ARN messager dès la fin 2020. Cette nouvelle technologie repose sur des recherches ayant débuté des décennies avant la pandémie.

Conclusion

Les acquis scientifiques et techniques précédant la pandémie (séquençage, PCR, connaissance des coronavirus, recherches sur l’ARN) complétés par le développement d’outils à l’échelle internationale ont permis un suivi pointu de l’épidémie et la mise au point de vaccins.

En revanche, certains traitements ont été annoncés prématurément par les laboratoires, qui n’ont pas attendu la fin des essais cliniques et le résultat d’une méthodologie stricte, dite en double aveugle. Cela illustre l’interférence entre la science, la pression du monde politique et la recherche du profit.

L’invalidation, par des autorités de santé, de traitements annoncés a contribué à jeter le discrédit sur la recherche scientifique alors que les phases de développement par des chercheurs, évaluation par d’autres chercheurs, puis validation ou invalidation font partie de la démarche scientifique.

2^e temps • échange avec le jury ⏱ 10 min

Voici quelques-unes des questions que le jury pourrait poser en lien avec votre présentation, ainsi que les réponses possibles. N’oubliez pas qu’on peut vous interroger sur d’autres thèmes du programme.

Vous nous avez parlé de test PCR. Quelles différences faites-vous entre ce type de test, un test antigénique et un test sérologique ?

Comme un test PCR, un test antigénique repose sur un prélèvement nasopharyngé, mais au lieu de rechercher de l’ARN viral, on recherche certaines protéines virales, comme la protéine S (Spike). Ce test est moins sensible que le test PCR, mais les résultats sont obtenus en 15 à 30 minutes, ce qui permet de savoir si une personne est infectée à l’instant du prélèvement. Un test sérologique impose un prélèvement sanguin afin de détecter la présence d’anticorps contre des protéines virales, notamment la protéine S. La présence d’anticorps spécifiques du Sars-CoV-2 signale une réaction immunitaire passée contre le Sars-CoV-2, donc que la personne a été infectée.

Vous avez évoqué la nécessité d’études randomisées en double aveugle pour évaluer l’efficacité d’un traitement. De quoi s’agit-il ?

Un essai randomisé est une étude dans laquelle l’efficacité d’un traitement est comparée à celle d’un placebo. Les participants sont affectés au hasard au groupe qui reçoit le traitement ou à celui qui reçoit le placebo (groupe témoin ou de contrôle). L’étude est en double aveugle si ni les participants ni les chercheurs évaluant le résultat ne savent qui a reçu le traitement.

Vous avez mentionné la technologie des vaccins à ARN messager, utilisés pour la première fois en médecine humaine. Quelle est l’originalité de ce type de vaccin ?

Comme tous les vaccins, ceux à ARN messager (ARNm) ont pour objectif de provoquer une réaction immunitaire contre des antigènes du pathogène, aboutissant à la production d’anticorps spécifiques des antigènes et à la production de lymphocytes mémoires. Dans les vaccins utilisés jusqu’ici, on injecte des antigènes. Dans un vaccin à ARNm, on n’injecte pas l’antigène, mais l’ARNm qui code pour l’antigène. Ainsi, les vaccins contre la Covid-19 contiennent des nanoparticules limitées par une enveloppe lipidique qui renferment l’ARNm codant pour la protéine S. À la suite de la fusion de l’enveloppe des particules avec la membrane des cellules au lieu d’injection, l’ARNm est introduit dans le cytoplasme des cellules, où il est traduit en protéines : il y a ainsi production par les cellules de protéines Spike, donc d’antigènes viraux. Le système immunitaire réagit à la présence de cette protéine, ce qui aboutit notamment à la production d’anticorps anti-S, neutralisants.

3^e temps • échange sur le projet
d’orientation ⏱ 5 min

Le jour J, il vous faudrait bien sûr développer la réponse.

Comment avez-vous choisi le sujet de votre exposé ? Celui-ci est-il en lien avec votre projet d’orientation ?

En spécialité SVT de Première, l’étude de la réplication de l’ADN et celle du mécanisme d’expression des gènes au sein des cellules m’ont beaucoup intéressé.e. J’ai beaucoup apprécié aussi l’étude des mécanismes immunitaires. J’ai alors cherché à faire le lien entre ce que j’avais appris et l’ARN messager des vaccins. D’autre part, les discussions et les oppositions relatives aux vaccins ou aux médicaments m’intriguaient, ce qui m’a donné l’idée d’envisager, outre l’apport des données scientifiques à la gestion de la Covid-19, les débats sur le non-respect de la méthodologie scientifique à l’origine des controverses.

L’an prochain, je souhaite poursuivre des études en faculté de médecine, avec l’espoir dans l’avenir non seulement de soigner, mais aussi de faire de la recherche.