Variabilité et échanges génétiques des Coxsackievirus A et des poliovirus dérivés du vaccin polio oral associés aux épidémies en République Démocratique du Congo de 2008 à 2012 / Variability and genetic exchange of Coxsackievirus A and Poliovirus derived from the oral poliovaccine associated with epidemics in the Democratic Republic of Congo (from 2008 to 2012)

Contexte. La circulation prolongée des souches de poliovirus (PV) atténuées du Vaccin Polio Oral (VPO) dans les populations à faible couverture vaccinale favorise l’émergence des PVs circulants pathogènes dérivés du VPO (cVDPVs). LescVDPVs associés aux émergences à Madagascar étaient essentiellement issus de la recombinaison entre PVs vaccinaux et Coxsackievirus A (CV-A) de l’espèce Enterovirus C (EV-C) notamment les CV-A de type 13 et 17 (CV-A13 et A17).

Objectif. La présente étude a recherché la diversité génétique des EV-C (y compris les PVs) et évalué les échanges génétiques entre PVs vaccinaux et EV-C non polio dans un contexte d’émergences multiples de cVDPVs associés à de grandes épidémies de poliomyélite.

Méthodes. dans une étude transversale, la diversité génétique des PVs vaccinaux, cVDPVs et entérovirus non polio (EVNPs) a été recherchée par l’analyse des séquences partielles ou complètes du gène de la protéine VP1de i) 74 PVs vaccinaux, 54 cVDPVs et 150 EVNPs obtenus chez les patients paralysés dans les provinces du Kasaï Oriental, du Maniema et du Katanga de entre 2008 et 2012, et des ii) isolats obtenus chez les 330 enfants sains de ≤ 10 ans, au cours d’une enquête effectuée en 2013 dans ces deux provinces. Par ailleurs, les relations phylogénétiques comparatives des séquences des régions non structurales des cVDPVs et EV-Cnon polio ont été également étudiées.

Résultats. Un seul des 150 isolats d’EVNPs issus de patients paralysés était un EV-C: l’EV-C99. Par contre 27,5% des EVNPs provenant des enfants sains étaient des EV-C : CV-A13 (13/69), A20 (5/69) et A17 (1/20). Cependant, 50 sur 54 cVDPVs avaient des séquences non vaccinales dans au moins une des régions génomiques non structurales 5’UTR, 2Cpro et3Dpol. Ces séquences non vaccinales étaient très apparentées à celles des CV-A20 dans la région 2Cpro et à celles des CV-A13 ou A20dans la région 3Dpol.

Conclusion. En plus des CV-A13 et A17 précédemment documentés à Madagascar, le CV-A20 est un partenaire privilégié de la recombinaison avec les PVs. L’émergence des cVDPVs pathogènes est donc associée à une faible couverture vaccinale de la population, une fréquence élevée des EV-C chez les enfants et, dans la plupart des cas, à des recombinaisons entre PVs et EV-C non polio.

Mots clés: poliovirus dérivés du vaccin, Enterovirus C, recombinaison, RD Congo

Context. Prolonged circulation of attenuated poliovirus (PV) strains from the oral polio vaccine (OPV) in populations with low vaccination coverage tends to promote the emergence of OPV-derived circulating viruses that are pathogenic (cVDPVs). The cVDPVs emerging in Madagascar were mainly due to the recombination between vaccine PV and Coxsackievirus A (CV-A) from Enterovirus C (EV-C) species, especially the types 13 and 17 CV-A (CV-A13 and CV-A17).

Objective. To study the genetic diversity of EV-C (including the PVs) and to evaluate the genetic exchanges between vaccine PV and non-polio EV-C in the context of multiple emergences of cVDPVs associated with major outbreaks of poliomyelitis.

Methods. The genetic diversity of vaccine PVs, cVDPVs and non-polio EV-C (EVNPs) was investigated through analysis of partial or complete sequences of the gene that codes the VP1 protein. This study was carried out in cross-sectional populations and included the following samples: i) 74 vaccine PVs, 54 cVDPVs and 150 EVNPs obtained from paralyzed patients from Oriental Kasai, Maniema and Katanga provinces between 2008 and 2012, and ii) isolates obtained from 330 healthy children aged ≤ 10 years during a 2013 survey in these 2 provinces. In addition, comparative phylogenetic relationships of sequences from non-structural regions of cVDPVs and EVNPs were also studied.

Results. One out of 150 isolates of EVNPs from paralyzed patients was an EV-C, specifically the EV-C99. 27.5% EVNPs from healthy children were EV-C of the following subspecies: CV-A13 (13/69), A20 (5/69) and A17 (1/20). However, 50 out of 54 cVDPVs had non-vaccine sequences in at least one of the following non-structural genomic regions: 5’UTR, 2C^pro and 3D^pol. These non-vaccine sequences were highly similar to those of CV-A20 in the region 2C^pro and those of   CV-A13 or CV-A20 in the region 3D^pol.

Conclusion. In addition to CV-A13 and A17 recently reported in Madagascar, CV-A20 is a favorite partner for the recombination with PVs. The emergence of pathogenic cVDPVs is thus associated with low vaccination coverage of the population, a high frequency of EV-C in children, and in most cases, recombinations between PVs and non-polio EV-C.

Keywords: vaccine-derived poliovirus, Enterovirus C, recombination, DR Congo