L’agent étiologique de la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) est un nouvel agent pathogène humain, dans le Sarbécovirus sous-genre de Coronaviridae. Le groupe d’étude du Comité international de taxonomie des virus (ICTV) a nommé le virus du syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2 (SRAS-CoV-2).
Le SRAS-CoV-2 infecte les cellules hôtes humaines par l’attachement de la glycoprotéine de pointe transmembranaire structurelle (S) à la surface du virus au récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) sur la cellule hôte, suivi par la fusion des membranes virale et hôte .
La protéine S joue un rôle crucial dans le déclenchement de la réponse immunitaire au cours de la progression de la maladie. C’est donc la cible principale des anticorps neutralisants (nAbs). Le domaine de liaison au récepteur immunodominant (RBD) sur la protéine S représente plus de 90% de l’activité neutralisante dans les sérums de convalescence COVID-19.
Pour comprendre la capacité des anticorps déclenchés par le vaccin contre le SRAS-CoV-2 à neutraliser et à protéger contre les variantes émergentes (qui sont pathogènes) et d’autres sarbécovirus, une grande équipe de chercheurs a étudié l’immunité par des vaccins à nanoparticules de domaine de liaison aux récepteurs. Ils ont montré qu’un vaccin multivalent de stade clinique à nanoparticules de domaine de liaison au récepteur SARS-CoV-2 (SARS-CoV-2 RBD-NP) protégeait les souris de la maladie induite par le SRAS-CoV-2.
Ils ont observé une immunité largement protectrice après une seule injection de vaccin, ce qui indique la possibilité d’économiser la dose. Sur la base des résultats observés, cette étude fournit la preuve de principe que les RBD-NPs sarbécovirus induisent une protection hétérotypique et permettent la promotion de vaccins anti-sarbécovirus largement protecteurs à la clinique, écrivent les chercheurs.
Les résultats de l’équipe de recherche ont été publiés sur le bioRxiv* serveur de pré-impression.
Des recherches sur les retombées récurrentes des coronavirus (CoV) chez l’homme ont établi que les coronavirus liés au SRAS-CoV-2-, au SRAS-CoV et au MERS (syndrome respiratoire du Moyen-Orient) -CoV sont également détectés chez les chauves-souris. À l’avenir, de tels événements de transmission zoonotique pourraient continuer à se produire.
Ces coronavirus sont des virus à ARN simple brin à réplication cytoplasmique, de sens positif.
Il est établi que la protéine S portant la mutation D614G augmente l’infectivité du variant SARS-CoV-2. Il est devenu la forme dominante dans de nombreuses régions géographiques mais n’affecte pas de manière significative la neutralisation médiée par les anticorps.
Cependant, certaines mutations ont permis au virus de s’échapper des anticorps monoclonaux (mAbs) et de réduire la neutralisation par les sérums immuns. Pour surmonter ce problème, la formulation de cocktails mAb en tant que stratégie prometteuse peut neutraliser un spectre plus large des variantes du SRAS-CoV-2 en circulation.
Plusieurs variantes avec de nombreuses mutations S ont émergé, en particulier les lignées B.1.1.7 (au Royaume-Uni), B1.351 (en Afrique du Sud) et P.1 (au Brésil).
Cependant, certaines de ces mutations conduisent à des réductions significatives du pouvoir de neutralisation des mAb spécifiques, des sérums de convalescence et également des sérums induits par Pfizer / BioNTech BNT162b2 ou Moderna mRNA-1273.
Pour relever ces défis, les chercheurs de cette étude ont généré un vaccin sous-unitaire multivalent affichant le SRAS-CoV-2 RBD (RBD-NP) dans un réseau hautement immunogène, en utilisant une nanoparticule auto-assemblante conçue par ordinateur. Développer un tel immunogène nanoparticulaire qui présente de multiples variants antigéniques de glycoprotéines virales pour générer des vaccins protecteurs largement efficaces.
Les chercheurs ont exprimé et purifié quatre protéines dans lesquelles les RBD des protéines S du SARS-CoV-2, du SARS-CoV et des coronavirus de chauve-souris WIV1 et RaTG13. Ces protéines ont été génétiquement fusionnées au trimère I53-50A, ajouté au pentamère I53-50B pour assembler une mosaïque RBD-NP (mRBD-NP) co-affichant les quatre RBD sur la même nanoparticule.
Les chercheurs ont rapporté que tous ces immunogènes nanoparticules formaient l’architecture icosaédrique voulue et conservaient une antigénicité native. Ils ont utilisé des techniques telles que l’interférométrie biocouche sandwich, la SDS-PAGE, l’analyse dynamique par diffusion de la lumière, la microscopie électronique d’échantillons colorés négativement et le test de liaison à l’ACE2 humaine (enzyme de conversion de l’angiotensine 2). Ils ont constaté que ces vaccins candidats étaient stables pendant au moins quatre semaines à plusieurs températures sauf à 37 ° C – la température la plus élevée évaluée.
Dans cette étude, les chercheurs ont démontré que de manière à dose réduite, la vaccination RBD-NP protégeait les souris contre le défi SARS-CoV-2. Ils ont rapporté que les anticorps neutralisants induits par la vaccination contre le SRAS-CoV-2 RBD-NP (à titres élevés) ciblent divers sites antigéniques chez les PSN (primates non humains).
Les chercheurs ont également observé que contre un panel de variantes, le SRAS-CoV-2 RBD-NP a provoqué de puissantes réponses d’anticorps neutralisants chez les PSN. Le SRAS-CoV-2 RBD-NP a provoqué des Ac polyclonaux de sarbécovirus à réactivité croisée dans les PSN.
Ils ont également évalué les titres Ab de liaison et de neutralisation induits par le vaccin contre les variants de SARS-CoV-2 et les sarbécovirus distincts, et ont constaté qu’ils induisaient des Ac de sarbécovirus à réactivité croisée et neutralisant largement; protection contre un défi hétérotypique.
Compte tenu du grand nombre de coronavirus circulant dans les réservoirs zoonotiques, les chercheurs affirment que ces vaccins pourraient être importants pour prévenir de futures pandémies.
Jusqu’à présent, le SRAS-CoV-2 a à lui seul infecté plus de 122,3 millions de vies et causé plus de 2,7 millions de morts. À un rythme inégalé de recherche et développement pour atténuer l’infection par le SRAS-CoC-2, des vaccins à ARNm efficaces sont développés et administrés dans le monde entier. Actuellement, plus de 300 projets de vaccins sont en cours de développement, alors même que plusieurs alternatives thérapeutiques sont en cours d’essais. Le séquençage des isolats cliniques du SRAS-CoV-2 a conduit à l’identification de nombreuses mutations dans les> 730 000 séquences génomiques disponibles à ce jour (https://www.gisaid.org/).
L’étude présente ici qu’une seule immunisation avec le SRAS-CoV-2 RBD-NP confère une protection
contre la provocation létale du SRAS-CoV-2 (chez les souris et les PSN), ce qui suggère que les puissantes réponses Ab suscitées pourraient permettre à des régimes d’épargne-dose de parvenir à une vaccination mondiale, écrivent les chercheurs.
*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.
