Alors que la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) continue de s’intensifier dans de nombreuses régions du monde, le développement de vaccins progresse à un rythme soutenu. En effet, les premiers vaccins approuvés sont maintenant administrés à des centaines de milliers de personnes dans le monde.
Cependant, l’apparition de mutations conduisant à l’émergence de multiples variants a conduit à une incertitude quant à la possibilité de mutations d’échappement, ce qui rendrait ces vaccins inefficaces.
Une nouvelle pré-impression sur le bioRxiv * serveur, apparaissant en décembre 2020, indique que ces craintes peuvent être inutiles, compte tenu de l’état actuel des connaissances sur le virus.
Analyse des mésappariements: taux d’expansion démographique et spatiale pour les 37 haplotypes de la protéine SARS-CoV-2 SPIKE. Crédit d’image: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.16.423166v1.full.pdf
Sommaire
La protéine de pointe
Le virus derrière COVID-19 est le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2), qui est connu pour médier son entrée dans la cellule hôte via sa protéine de pointe. Il s’agit d’une protéine de fusion de classe I, avec une extrémité intégrée dans l’enveloppe virale et l’autre faisant saillie de la surface. Cette protéine reconnaît à la fois se fixe et fusionne avec la membrane de la cellule hôte pour réaliser une internalisation dans la cellule hôte.
Le virus dans la cellule procède maintenant à la réplication de son génome et à la traduction de ses composants structurels et non structuraux, pour assembler de nouveaux virions à pleine croissance. La protéine de pointe exposée est une cible prête pour les cellules T, qui sont ainsi activées pour produire des anticorps polyclonaux dirigés contre plusieurs épitopes et domaines spécifiques de la protéine de pointe. Ces anticorps sont souvent de nature neutralisante, bloquant l’attachement du virus au récepteur de la cellule hôte, l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2).
La protéine de pointe est métastable sous sa forme de préfusion, qui est composée de deux sous-unités, S1 et S2. Le premier médie la liaison au récepteur via son domaine de liaison au récepteur (RBD) et le second est responsable de la fusion de la membrane virus-cellule. Cela permet au virus d’entrer dans la cellule, mais ce processus dépend des protéases de la cellule hôte, qui doivent cliver les sous-unités.
Cible de pointe pour les antiviraux et les immunothérapies
Le rôle clé de la protéine S en a fait une cible de choix pour les immunothérapies et les antiviraux, ainsi que pour les vaccins en cours de développement.
Auparavant, la découverte de la puissante nature antigénique de la protéine de pointe dans le SRAS-CoV et le MERS-CoV a déclenché l’utilisation de cette protéine comme antigène vaccinal. Dans les études sur les souris, les antisérums prélevés sur des souris immunisées avec la protéine S du SARS-CoV antérieur ont considérablement réduit l’entrée du virus dans les cellules cibles.
Cela suggère l’induction d’une immunité à réaction croisée contre les épitopes de protéines de pointe, qui sont hautement conservés dans les coronavirus. Dans les 14 jours suivant l’immunisation, les anticorps neutralisants et les cellules T ciblant la protéine de pointe sont détectables. On a constaté que ces animaux avaient de faibles charges virales dans les voies respiratoires après une exposition ultérieure au virus.
Alors que d’autres thérapies sont à l’étude, y compris des extraits de plantes médicinales et de petites molécules ou peptides qui ciblent cette protéine, il y a un long chemin à parcourir, technologiquement parlant, avant que celles-ci ne deviennent disponibles en tant que médicaments commercialement viables entièrement testés et approuvés.
Résultats de l’étude
L’étude actuelle visait à explorer la diversité moléculaire de la protéine de pointe dans différentes populations virales, ce qui pourrait avoir changé la conformation génétique et permis l’évasion immunitaire. L’équipe de chercheurs, du Laboratoire de génétique des populations et de biologie évolutive computationnelle (LaBECom-UNIVISA), a réalisé une analyse de variance moléculaire (AMOVA) sur 37 variantes différentes de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2.
Ces haplotypes font référence à des ensembles liés de variations du génome. Tous ont été extraits de la plate-forme publique du Centre national d’information sur la biotechnologie (NCBI).
Les chercheurs ont trouvé un très faible niveau de diversité entre les haplotypes. Le nombre d’insertions, de suppressions, de transitions et de transversions était très faible. Ils n’ont observé que 17 sites polymorphes dans la protéine de pointe. Les indices de diversité moléculaire ont montré une absence de mutations significatives pour ces haplotypes, et aucune expansion démographique significative n’a été observée non plus.
Quelles sont les implications?
Les chercheurs ont donc découvert que les haplotypes de pointe du SRAS-CoV-2 sont très similaires. « Nous supposons que la diversité moléculaire de cette protéine, si elle est trouvée dans de futures études, peut être associée à des composants de variation autres que les substitutions couramment trouvées dans le génome du SRAS-CoV-2. »
Ces résultats concordent avec la conservation connue de la séquence des épis. Ainsi, disent-ils, la variabilité génétique rapportée du virus épargne certains gènes viraux, laissant certaines protéines ancestrales intactes. Les méthodes utilisées dans cette étude ont permis la manière discontinue dont les haplotypes développaient des variations génétiques, via plusieurs étapes intermédiaires de mutation. Les estimateurs utilisés étaient d’accord avec l’uniformité des résultats, malgré leur grande sensibilité à toute variation moléculaire.
Ces considérations garantissent que l’utilisation d’anticorps neutralisants peut être en mesure de supprimer la prolifération du virus, justifiant davantage le développement de vaccins à base de protéine S. »
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou être traités comme des informations établies.
