融化的北极永久冻土释放出古老的病毒：我们应该担心吗？

 

概要

 

冻土层的解冻会释放出冻结了数千年的有机物，包括细菌和病毒，其中一些仍然可以繁殖。虽然有许多关于在这些冰冻地区发现细菌的报告，但关于病毒的报告却少得多。许多观点认为这种“僵尸”病毒很罕见，不会对公众健康构成威胁。

而随着地球正处于全球变暖的阶段，极北地区冰川正在融化。为探索这种僵尸病毒给公众带来的风险，一个科学家团队最近成功复活了埋藏在西伯利亚冰冻土地中数万年的巨型病毒。这些病毒中最年轻的拉撒路病毒有27000岁，最古老的潘多拉病毒已接近48500年。

虽然其中一种巨型病毒与人类的肺炎有关，但两者之间的因果关系目前还没有确定。因此，从永冻土样本中生长出来的病毒本身似乎并没有对公众健康构成威胁。但是，自史前时代以来，居住在这些冰冻土壤中的不仅仅是病毒，已知对我们人类有危险的实体也存在。

科学家担忧融化的永久冻土可能会释放出已经死了几十年，甚至几个世纪的传染病患者的尸体。这可能会使相关病原体有机会返回到人类生存的环境中，而历史上也存在着因类似情况带来大流行疾病的先例。目前，科学家在西伯利亚埋葬的尸体中发现了可追溯到300年前的残缺天花病毒基因序列，但还不足以对人类造成威胁。

虽然病毒目前似乎不是一个主要的威胁，但其他类型的病原体，如细菌，可能会造成更大的问题。多年来，特别是在西伯利亚，已经意外爆发了几次由炭疽杆菌引起的炭疽病。这种细菌能够感染我们的物种，对食草动物和牲畜存在极大的危险性。在西伯利亚最早发现的驯鹿炭疽病的爆发可以追溯到1848年。在这些疫情爆发期间，食用动物尸体导致人类患病。

 

La fonte du permafrost de l’Arctique libère d’anciens virus : faut-il s’inquiéter ?

 

La fonte des sols gelés (ici, Sibérie) laisse ressortir des organismes anciens : mégafaune mais aussi virus. Sergey Shakuro/Shutterstock

 

Une équipe de scientifiques français, allemands et russes a récemment réussi à faire revivre des virus géants jusque-là enfouis dans le sol gelé de la Sibérie, et ce depuis des dizaines de milliers d’années.

 

Treize de ces virus (des genres Pandoravirus, Megavirus, Pacmanvirus, etc.) prélevés dans des échantillons de permafrost sibérien (pergélisol en français), ont pu être « réanimés ». Le plus « jeune » de ces Lazare avait 27 000 ans. Et le plus ancien – un Pandoravirus – s’approchait des 48 500 ans. Il s’agit, pour l’heure, du plus ancien virus à avoir été ressuscité.

 

Des résultats qui interrogent, à mesure que la planète – et le Grand Nord – se réchauffe… C’est ce qui a motivé cette étude, venue compléter de précédents travaux et combler un trou dans les données disponibles.

 

Le dégel du pergélisol libère en effet des matières organiques figées depuis des millénaires, notamment des bactéries et des virus, dont certains peuvent encore se reproduire. Or, alors que les rapports décrivant les bactéries trouvées dans ces zones gelées abondent, ils sont beaucoup plus limités sur les virus. Ce qui suggère à tort que de tels virus dits « zombies » sont rares et ne constituent pas une menace pour la santé publique.

 

L’étude sur ces treize revenants est un « Préprint », ses résultats doivent donc encore être examinés par d’autres scientifiques. Mais comme le soulignent les auteurs, il est d’ores et déjà « légitime de s’interroger sur le risque que d’anciennes particules virales restent infectieuses et soient remises en circulation par le dégel d’anciennes couches de permafrost ».

 

En effet, que savons-nous réellement à ce jour des risques que représentent ces virus zombies ?

 

Fenêtre sur le passé

 

En supposant que les échantillons récoltés n’aient pas été contaminés lors de leur extraction, les virus géants récupérés viennent littéralement du passé : plus précisément d’il y a plusieurs dizaines de milliers d’années. Et l’on parle de plusieurs genres différents de ces organismes particuliers.

 

De plus, ce n’est pas la première fois qu’un virus viable est détecté dans des échantillons de permafrost. Les études qui ont ouvert la voie à ces travaux remontent à 2014, quand était détecté pour la première fois un Pithovirus, puis un Mollivirus un an plus tard. La possibilité de telles résurrections est donc réelle… Avec quelles conséquences pour la faune et la flore – et nous ?

 

Tous les virus retrouvés jusqu’à présent dans de tels échantillons sont des virus géants, à ADN, qui n’affectent (en l’état actuel des connaissances) que les amibes (organismes unicellulaires). Ils sont donc très différents des virus « classiques » (au génome beaucoup plus petit), qui touchent les mammifères par exemple, et il est très peu probable qu’ils représentent un danger pour l’être humain.

 

Si l’un de ces virus géants infectant les amibes, appelé Acanthamoeba polyphaga mimivirus, a été associé à une pneumonie chez l’Homme, la relation de cause à effet entre les deux n’est pas établie. Il ne semble donc pas que les virus cultivés à partir d’échantillons de pergélisol constituent eux-mêmes une menace pour la santé publique. Mais ils ne sont pas les seuls à peupler ces sols congelés depuis des temps préhistoriques : sont également présentes des entités que l’on sait dangereuses pour notre espèce.

 

Un point préoccupant est que le dégel du pergélisol pourrait libérer les corps de personnes décédées depuis des décennies sinon des siècles des suites d’une maladie infectieuse. Ce qui pourrait donner aux pathogènes responsables l’occasion de revenir. Et les épidémies ne manquent pas dans l’histoire…

 

Celles qui inquiètent le plus les scientifiques sont, paradoxalement, liées à la seule maladie humaine à avoir été éradiquée au niveau mondial, grâce à la vaccination : la variole. Sa réintroduction, en particulier dans des zones difficiles à atteindre, pourrait déboucher sur une catastrophe sanitaire mondiale. Or, des preuves d’infection par la variole vieilles de 300 ans ont été détectées dans des corps inhumés en Sibérie…

 

Heureusement, il ne s’agit que de « séquences génétiques partielles », c’est-à-dire de fragments de l’ADN du virus trop abimés pour pouvoir encore infecter quelqu’un. Le virus de la variole survit cependant bien lorsqu’il est congelé dans de bonnes conditions, à -20 °C, mais seulement pendant quelques décennies – et non des siècles.

 

La grippe espagnole a aussi soulevé son lot de questions. Au cours des deux dernières décennies, les scientifiques ont en effet exhumé les corps de personnes emportées par cette pandémie il y a un siècle et enterrées dans le pergélisol d’Alaska et au Svalbard, en Norvège. Son génome a pu être lu (séquencé), mais le virus de la grippe lui-même n’a pas pu être « cultivé » (ressuscité) en laboratoire à partir des tissus des défunts. Les virus de la grippe peuvent survivre au congélateur pendant au moins un an, mais probablement pas plusieurs décennies.

 

Les bactéries pourraient être plus problématiques

 

Si les virus ne semblent pas être une menace de premier plan à l'heure actuelle, d’autres types d’agents pathogènes, comme les bactéries, pourraient toutefois poser davantage de problèmes.

 

Au fil des ans, plusieurs épidémies inattendues de fièvre charbonneuse (ou maladie du charbon), causée par Bacillus anthracis, ont en effet eu lieu en Sibérie notamment. Capable d’infecter notre espèce, cette bactérie est surtout dangereuse pour les herbivores et le bétail.

 

Une épidémie particulièrement importante a ainsi eu lieu à l’été 2016 dans le district autonome de Iamalo-Nénétsie et a entraîné la mort de 2 350 rennes. Cette épidémie a coïncidé avec un épisode particulièrement chaud dans le Grand Nord russe… L’explication privilégiée est que le pathogène a été libéré suite au dégel de la carcasse d’un animal mort du charbon jusque-là prise dans le permafrost. En plus des rennes, plusieurs dizaines d’habitants ont dû être hospitalisés et un enfant est décédé.

 

Les anciens foyers de charbon identifiés affectant les rennes en Sibérie remontent à 1848. Au cours de ces épidémies, c'est souvent la consommation des animaux morts qui a causé la maladie chez les humains.

 

La bactérie Bacillus anthracis est capable de former des spores très résistantes, capables de survivre des décennies dans le sol. Cultura Creative Ltd/Alamy Stock Photo

 

D’autres hypothèses existent pour expliquer ces épidémies, comme l’arrêt de la vaccination contre la maladie du charbon et la surpopulation de rennes.

 

Dangereuses pour les populations au niveau local, des épidémies de charbon déclenchées par le dégel du pergélisol ne devraient néanmoins pas avoir de conséquences lourdes au niveau mondial : l’infection des herbivores par la fièvre charbonneuse reste commune sur la planète. Il est donc peu probable qu’elles entraînent une pandémie.

 

Réémergence de résistances anciennes ?

 

Une autre préoccupation est de savoir si des organismes résistants aux antimicrobiens pourraient être libérés dans l’environnement par le dégel des sols anciens.

 

De nombreuses études ont démontré que des gènes de résistance (aux antibiotiques, etc.) peuvent être détectés dans des échantillons de pergélisol. Ces gènes, que les bactéries se transmettent entre elles, leur permettent de devenir résistantes aux antibiotiques. Cela n’a rien d’étonnant, car de nombreux gènes de ce type ont évolué à partir d’organismes vivant justement dans le sol.

 

L’environnement, notamment au niveau des rivières, est déjà fortement contaminé par des organismes et des gènes de résistance divers. Il est donc douteux que les bactéries rescapées du permafrost changent la donne à ce niveau, d’autant que les résistances utiles hier ne le sont pas forcément aujourd’hui…

 

Des données encourageantes, mais qui n’empêchent pas d’être prudents. Chaque nouvelle étude met en effet en lumière de nouveaux genres de virus capables de résister au temps, pris dans les sols gelés – ce qui incite à rester vigilant, sans tomber dans des scénarios catastrophes qu’aucun fait scientifique ne vient pour l’heure alimenter.

 

Source:

The Conversation

Publié le 3 janvier, 2023

 

 

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