Le rôle vital de l'Institut de virologie de Wuhan dans la lutte contre le COVID-19

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May 19, 2020, 09:50 ET

BEIJING, 19 mai 2020 /PRNewswire/ -- Depuis l'apparition du COVID-19, les chercheurs de l'Institut de virologie de Wuhan (WIV) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) travaillent en première ligne, entreprenant une série de tâches de R&D pour prévenir et contrôler la pandémie. Pourtant, des rumeurs circulant sur Internet se sont répandues dans le monde entier selon lesquelles le nouveau coronavirus aurait été synthétisé et que la pandémie serait due à une fuite du laboratoire.

Afin de présenter une vue d'ensemble exhaustive du travail de prévention et de contrôle des pandémies effectué par les chercheurs du WIV, et de partager avec le monde leurs expériences de pointe, Science and Technology Daily a réalisé une interview exclusive avec Yuan Zhiming, le président de la section de Wuhan de la CAS et directeur du laboratoire national de biosécurité de Wuhan, ainsi qu'avec Guan Wuxiang, le directeur général adjoint du WIV.

Au travail, sans relâche, depuis le 30 décembre 2019

Science and Technology Daily: À quel moment le WIV a-t-il débuté ses travaux de recherche et développement sur le COVID-19 ? Quelle a été la première tâche que vous avez reçue ?

Guan Wuxiang : Les actions du WIV à cet égard ont commencé le 30 décembre 2019. Dès réception des échantillons d'une « pneumonie inconnue » de l'hôpital de Wuhan Jinyintan, nous avons coordonné nos meilleurs experts dans le domaine pour qu'ils procèdent immédiatement à la détection et à l'identification des agents pathogènes, et nous avons rapidement fait part de leurs conclusions aux autorités compétentes.

Science and Technology Daily : Quelles tâches de R&D le WIV a-t-il entreprises en matière de prévention et de contrôle de la pandémie depuis le début de l'épidémie de COVID-19 ? Comment ces tâches ont-elles progressé ?

Guan Wuxiang : Depuis le début de l'épidémie, le WIV a mené divers travaux de R&D de manière ordonnée. Nous travaillons notamment à isoler et identifier le virus, à détecter les agents pathogènes, à mettre au point des médicaments et des vaccins antiviraux, à évaluer les niveaux de titres d'anticorps neutralisants dans le plasma de patients en convalescence, à établir des modèles fondés sur les animaux et à rechercher des mécanismes pathogènes. Les progrès réalisés dans ces domaines ont apporté un soutien scientifique et technologique à la prévention et au contrôle des pandémies en première ligne.

Le WIV a réalisé une série d'avancées en termes d'isolation et d'identification du virus. Il a séquencé l'ensemble du génome du virus, a isolé la souche virale, l'a identifié comme un nouveau coronavirus et a achevé la cryoconservation standardisée du virus. Le 11 janvier, le WIV, qui est l'un des instituts désignés de la Commission nationale de la santé, a soumis la séquence du virus à l'Organisation mondiale de la santé.

En ce qui concerne la détection du COVID-19, le WIV a rapidement coordonné ses actions de R&D pour développer des tests d'acide nucléique et des technologies de détection sérologique. Les kits de test des acides nucléiques du COVID-19, développés conjointement par le WIV et Uni-medica, sont en cours d'approbation d'urgence par la National Medical Products Administration (NMPA). Le WIV a également travaillé avec Zhuhai Livzon Diagnostics pour développer un kit de test sérologique pour le COVID-19, qui a été approuvé par la NMPA le 14 mars et certifié pour une utilisation médicale. Institut désigné par la ville de Wuhan, le WIV a participé à la tâche de détection de l'agent pathogène du COVID-19. Plus de 6500 écouvillonnages de la gorge prélevés sur des cas suspects de COVID-19 ont été testés par le WIV depuis le 26 janvier.

Le WIV a également travaillé avec le Centre national de recherche en ingénierie pour les médicaments de prévention et de contrôle des urgences de l'Institut de médecine militaire de l'Académie des sciences militaires pour sélectionner et évaluer les médicaments commercialisés, les médicaments cliniques et les candidats médicaments. Nous avons constaté que le phosphate de chloroquine et le favipiravir ont montré des effets antiviraux assez positifs contre le nouveau coronavirus au niveau cellulaire. D'autres médicaments ont également été sélectionnés et sont en cours d'évaluation. Dans l'intervalle, le WIV a travaillé avec le China National Biotec Group (CNBG) du China National Pharmaceutical Group (Sinopharm) pour rechercher et développer un vaccin à virus entier inactivé. Ce vaccin a été approuvé par la NMPA pour des essais cliniques le 12 avril.

En outre, le WIV et le CNBG ont également évalué les niveaux de titre d'anticorps neutralisants dans le plasma de patients en convalescence. Nous avons constaté que les titres d'anticorps ont atteint 1:640. Après une nouvelle évaluation, les organismes concernés ont procédé à des essais cliniques selon les procédures en vigueur.

Quant à l'établissement de modèles animaux, le WIV a terminé la modélisation du COVID-19 chez les singes rhésus. Évalué par des experts coordonnés par le ministère de la Science et de la Technologie, le modèle est considéré comme ayant fait ses preuves et peut être utilisé pour mener des recherches sur les mécanismes pathogènes et la propagation du COVID-19. Cela fournit une importante plateforme permettant d'évaluer les vaccins et médicaments contre le nouveau coronavirus.

Science and Technology Daily : En tant qu'institut spécialisé dans l'étude des virus, comment votre expérience antérieure dans la recherche sur les virus a-t-elle contribué à la lutte contre l'épidémie de COVID-19 ?

Guan Wuxiang : Le WIV a commencé la construction du laboratoire national de biosécurité de Wuhan à la suite de l'épidémie de SRAS de 2003. L'Institut se concentre sur la recherche sur les virus, en particulier sur les virus hautement pathogènes. Nous avons mené des recherches fondamentales et mis au point des technologies de prévention et de contrôle pour divers virus, ce qui a permis de poser les bases nécessaires pour faire face aux épidémies de nouvelles maladies infectieuses.

En particulier, l'équipe de recherche de l'Institut étudie les coronavirus depuis plus de dix ans. Il est équipé de techniques générales de test des acides nucléiques pour les coronavirus, des méthodes couramment utilisées pour détecter les acides nucléiques et les anticorps des coronavirus de type SRAS, ainsi que de méthodes d'isolement et de culture du virus. Tous ces éléments ont joué un rôle important dans l'identification des agents pathogènes à un stade précoce de l'épidémie de COVID-19.

Science and Technology Daily : Compte tenu des années d'expérience de l'Institut en matière de recherche sur les coronavirus, est-il possible de prévoir les nouvelles épidémies de coronavirus ?

Guan Wuxiang : Depuis l'apparition du SRAS en 2003, la Chine a amélioré son système de surveillance des maladies infectieuses et a renforcé sa capacité de prévention et de contrôle des maladies infectieuses grâce à des projets de soutien spéciaux pour la recherche sur les principales maladies infectieuses. Le système existant est principalement axé sur la surveillance et l'alerte précoce des maladies infectieuses. Actuellement, il n'est pas possible de prévoir activement les épidémies.

Prévoir les épidémies et les pandémies de virus est une tâche difficile dans le monde entier. L'homme n'a pas une connaissance complète de tous les virus qui existent dans la nature et de leur schémas d'apparition, de leur développement, de leur propagation et de leur pathogenèse. Pour passer du niveau actuel d'alerte passive au niveau de prévision active, un groupe de chercheurs diligents est nécessaire pour poursuivre la recherche fondamentale et le développement technologique. Effectuer la surveillance et l'étude à long terme des virus trouvés chez les animaux sauvages est une tâche importante pour le suivi des éventuelles maladies infectieuses.

Des équipes de recherche et développement bien organisées

Science and Technology Daily : À l'heure actuelle, combien d'équipes du WIV mènent-elles des recherches scientifiques sur le COVID-19 ? Que font-elles exactement ?

Guan Wuxiang : En fonction de l'évolution de l'épidémie et des tâches à accomplir, l'Institut a coordonné plus de 120 chercheurs de haut niveau issus de différents sous-domaines en 12 équipes de recherche scientifique. Ils sont principalement chargés de la réalisation de tests pathogènes, de la surveillance des virus, de la sélection des médicaments et d'autres tâches. En outre, plus de 40 personnes de six équipes de soutien ont été organisées pour apporter leur aide aux travaux de recherche scientifique. La base de données nationale des ressources virales se charge de la collecte et de la normalisation des échantillons de COVID-19 ; le laboratoire de niveau de biosécurité 3 (BSL-3) et le laboratoire de niveau de biosécurité 4 (BSL-4) sont principalement responsables des opérations normales des laboratoires et de garantir la sécurité des chercheurs scientifiques. Parallèlement, le centre d'analyse et de test est chargé de l'analyse et des tests des grands instruments alors que le centre d'expérimentation animale s'occupe de la protection de la sécurité des animaux de laboratoire.

Science and Technology Daily : En quoi consiste une journée de travail typique pour les chercheurs scientifiques ?

Guan Wuxiang : Depuis le début de l'épidémie de COVID-19, les chercheurs du WIV se battent en première ligne contre l'épidémie. Ils se sont portés volontaires pour renoncer à la fête du printemps, ont surmonté toutes sortes de difficultés personnelles et se sont consacrés à la recherche sur le COVID-19.

Les chercheurs du laboratoire travaillent à tour de rôle pendant environ cinq à six heures, pendant lesquelles ils ne peuvent ni manger, ni boire, ni aller aux toilettes. Compte tenu du temps consacré à la préparation et au traitement des données, ils travaillent en moyenne 10 à 12 heures par jour environ. Afin d'utiliser efficacement les machines de recherche, plusieurs équipes se relaient pour entrer dans les laboratoires BSL-3 du parc scientifique de Xiaohongshan et Zhengdian pour y mener des recherches. L'équipe responsable de la détection des agents pathogènes, qui doit travailler sur un grand nombre d'échantillons, est divisée en deux groupes qui travaillent à tour de rôle dans les laboratoires de niveau de sécurité biologique BSL-3 et BSL-2.

En entendant que notre équipe de détection des agents pathogènes du COVID-19 n'avait pas assez de chercheurs pour effectuer la détection d'un si grand nombre d'échantillons, de nombreux jeunes de l'Institut se sont portés volontaires pour participer aux tests de détection des agents pathogènes.

Contribution et réalisations du laboratoire BSL-4

Science and Technology Daily : Pourriez-vous souligner les principales avancées et les progrès réalisés par le laboratoire BSL-4 en termes de progrès scientifique et de recherche ?

Yuan Zhiming : Le laboratoire BSL-4 est en fait une filiale du laboratoire national de biosécurité de Wuhan. En outre, il existe également deux laboratoires BSL-3, de nombreux laboratoires BSL-2 affiliés au WIV, plusieurs laboratoires ordinaires, ainsi que des établissements et des équipements de soutien pour l'expérimentation animale. Les laboratoires et instituts susmentionnés constituent un groupe de plateformes pour préserver la biosécurité.

Après avoir reçu des échantillons d'un virus de la pneumonie alors non identifié et avoir réussi à isoler l'agent pathogène du nouveau coronavirus, le laboratoire national de biosécurité de Wuhan a ensuite demandé un certain nombre d'accréditations qui lui ont permis de cultiver des cellules pathogènes du COVID-19 et de les tester sur des rongeurs et des animaux non primates infectés. En outre, le comité de surveillance de l'éthique de la recherche scientifique du laboratoire et son organe de gestion des essais sur les animaux ont garanti le bien-être de tous les animaux utilisés dans les essais en gérant, observant et vérifiant l'ensemble du processus avant de donner son aval.

Par conséquent, le laboratoire national de biosécurité de Wuhan a réalisé des progrès globaux dans plusieurs domaines, notamment la purification de la prolifération du virus du COVID-19, l'évaluation des titres d'anticorps neutralisants du plasma de patients guéris, l'évaluation des effets des désinfectants, l'évaluation de la mise en place de modèles expérimentaux d'animaux non primates et de médicaments à base d'anticorps, le développement de vaccins inactivés et les essais sur la protection animale. Jusqu'à présent, nos réalisations ont porté sur les techniques normalisées de prolifération et d'inactivation des virus, le déploiement de nouveaux désinfectants, l'évaluation de l'inactivation du COVID-19, la modélisation des infections chez les singes rhésus et l'évaluation de médicaments antiviraux et vaccins inactivés candidats. Le modèle établi pour les animaux a également fourni une base fondamentale pour l'évaluation d'autres médicaments et vaccins antiviraux candidats.

Des protocoles stricts pour éviter les fuites de virus

Science and Technology Daily : Quelles sont les mesures de prévention et de protection prises par le personnel à l'entrée et à la sortie du laboratoire BSL-4, où les contrôles de sécurité biologique sont parmi les plus stricts ?

Yuan Zhiming : Toutes les personnes travaillant dans le laboratoire BSL-4 doivent suivre une formation théorique et pratique et passer avec succès des évaluations de leurs compétences physiques et psychologiques. Même s'ils réussissent ces tests d'accréditation, ils n'y auront pas accès tant qu'ils n'auront pas reçu l'autorisation de leurs directeurs.

À l'arrivée à l'entrée du laboratoire, les conditions physiques de base des chercheurs, telles que la pression artérielle et la température corporelle, sont vérifiées pour s'assurer qu'elles se situent dans les fourchettes appropriées pour travailler à l'intérieur du laboratoire. Tout au long du processus, seuls les chercheurs possédant les qualifications et accréditations requises peuvent ouvrir la porte menant aux couloirs du laboratoire. C'est là qu'ils examineront les opérations du laboratoire, rempliront le formulaire d'entrée et de sortie, et informeront le centre de surveillance.

Après le premier accès, les chercheurs entreront dans le premier vestiaire après avoir déverrouillé une deuxième porte. Ici, ils revêtiront une combinaison de protection jetable puis vérifieront et mettront la combinaison de protection à pression positive, avant de la raccorder à un tuyau d'alimentation respiratoire. Une fois ces procédures terminées, ils passeront par une salle de douche de décontamination avant d'arriver dans la salle principale du laboratoire. Afin de garantir la biosécurité, deux personnes au moins doivent travailler en même temps dans le laboratoire. L'accès est refusé à toute personne qui souhaite entrer seule dans le laboratoire.

Les chercheurs sortent généralement du laboratoire par le même chemin qu'ils ont utilisé pour entrer. Avant la sortie des chercheurs, une désinfection chimique et un rinçage à l'eau doivent être effectués dans la salle de douche de décontamination, et les combinaisons de protection à pression positive doivent être minutieusement désinfectées. Après avoir enlevé la combinaison de protection intérieure, tout le personnel doit se doucher, puis mettre ses propres vêtements, sortir du laboratoire et remplir le formulaire d'enregistrement d'entrée et de sortie du personnel du laboratoire. À ce stade, une équipe a terminé son quart de travail en laboratoire.

À l'intérieur du laboratoire, tous les contacts entre les chercheurs et le monde extérieur se font par l'intermédiaire du centre de surveillance. En cas de situation anormale, les chercheurs prendront d'abord contact avec le centre dès que possible. Lorsque des expériences sont en cours, le centre de surveillance sera aussi pourvu de personnel spécialisé dans la sûreté et la sécurité biologiques ainsi que de personnel chargé du support des équipements afin de garantir que toute urgence potentielle puisse être correctement gérée.

Science and Technology Daily : En ce qui concerne la prévention des fuites de virus du laboratoire, quelles sont les technologies et mesures de protection spéciales utilisées par le laboratoire BSL-4 ?

Yuan Zhiming : Le cœur du laboratoire BSL-4 de Wuhan est entouré de murs en acier inoxydable, formant une structure « boîte dans une boîte ». L'enceinte du laboratoire central peut assurer une résistance structurelle et une étanchéité suffisantes pour former un joint statique. Le joint dynamique du laboratoire utilise la technologie de la pression négative pour assurer un gradient de pression strict et ordonné entre les zones fonctionnelles, empêchant ainsi efficacement à l'air contaminé par des micro-organismes pathogènes infectieux de se propager dans les zones à faible probabilité de contamination et dans l'environnement extérieur.

L'air émis par le laboratoire est filtré et évacué par des filtres à haute efficacité à deux étages pour garantir la sécurité des émissions. Les eaux usées sont rejetées après un traitement à haute température dans un système de traitement des eaux usées. Les déchets pollués dans le laboratoire sont soumis à un traitement à haute température et à haute pression dans des autoclaves à double porte, puis sont retirés en toute sécurité et livrés à une unité centralisée d'élimination des déchets médicaux avec les qualifications correspondantes pour l'élimination. Chaque fois que le personnel passe par les canaux d'entrée et de sortie, ses combinaisons de protection à pression positive sont désinfectées chimiquement à l'aide des douches chimiques pour assurer la sécurité des passages. Les mesures de protection technique ci-dessus garantissent que les virus présents dans le laboratoire ne peuvent pas s'échapper.

Le laboratoire dispose non seulement d'installations de sécurité biologique de haut niveau, mais aussi d'un système de gestion de la sécurité biologique strict, comprenant une série de documents de procédure et de manuels d'exploitation standard sur les programmes de recherche scientifique, le personnel, les animaux de laboratoire, l'élimination des déchets et la gestion du matériel infectieux. Ceux-ci garantissent que le laboratoire fonctionne de manière sûre et efficace. Les installations physiques du laboratoire sont testées chaque année par un organisme tiers, et ses activités sont soumises à la supervision et à l'évaluation du Service national d'accréditation chinois pour l'évaluation de la conformité, ainsi qu'à des inspections annuelles par les autorités nationales compétentes.

Science and Technology Daily : La recherche sur le virus COVID-19 prendra beaucoup de temps. Quel travail de suivi sera effectué à l'avenir ?

Guan Wuxiang : Le WIV continuera de répondre aux besoins scientifiques et technologiques urgents en matière de traitement rapide et de réaction aux situations d'urgence. Il mènera également des recherches scientifiques et fera des percées dans le domaine des tests de pathogènes, du développement de médicaments et de vaccins antiviraux, de l'évaluation des titres d'anticorps neutralisants dans le plasma des patients, et de la recherche sur les modèles animaux et les mécanismes pathogènes.

Face à la demande à long terme pour la prévention et le contrôle des maladies infectieuses, l'Institut continuera de mener des activités de recherche fondamentale et de développement sur les technologies de prévention et de contrôle dans les domaines de la biosécurité et de la santé publique. Il fournira également un soutien scientifique et technologique et une consultation en matière de prise de décision afin de préserver la biosécurité.