Une étude récente publiée dans Agents pathogènes ont rapporté qu’un vaccin intranasal contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) induisait des réponses immunitaires muqueuses chez la souris.
Les vaccins contre le SRAS-CoV-2 sont administrés par voie intramusculaire (IM) et provoquent des réponses immunitaires systémiques. Il est débattu de savoir si l’administration du vaccin IM induit une immunité muqueuse substantielle. Les vaccins à base d’ARNm contre le SRAS-CoV-2 induisent de faibles réponses muqueuses.
En général, la vaccination IM prophylactique entraîne des réponses en anticorps, principalement des immunoglobulines G (IgG) sériques, et manque de réponses immunitaires au site de l’infection. D’autre part, l’immunisation intranasale (IN) pourrait protéger contre l’infection des voies respiratoires supérieures avec de puissantes réponses IgA locales. Plusieurs rapports indiquent que l’administration IN de vaccins génère des réponses immunitaires protectrices.
Auparavant, les auteurs ont décrit des liposomes comprenant des phospholipides de porphyrine de cobalt (Co) (PoP). Les liposomes CoPoP pourraient être formulés avec des adjuvants lipidiques tels que 3D6A-PHAD. Ces liposomes pourraient être utilisés pour transformer des antigènes solubles en particules antigéniques et induire des réponses immunitaires robustes. De plus, ces liposomes permettent la liaison de peptides/protéines marqués par His en raison des interactions entre le cobalt et l’étiquette His.
L’étude et les conclusions
Dans la présente étude, les chercheurs ont démontré que l’administration IN de liposomes immunogènes affichant le domaine de liaison au récepteur (RBD) du pic SARS-CoV-2 pourrait générer des réponses cellulaires et IgA spécifiques à l’antigène robustes dans les poumons des souris.
Tout d’abord, l’antigène His-tagged SARS-CoV-2 RBD a été mélangé avec des liposomes CoPoP/3D6A-PHAD pour produire CP/RBD, un RBD affiché par liposome. Les souris K18 exprimant l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2 (hACE2) ont été administrées IN ou IM avec CP/RBD les jours 0 et 14 à trois concentrations différentes de RBD (0,5, 1 ou 2 μg).
Des homogénats pulmonaires ont été recueillis 28 jours après l’immunisation. L’immunisation IM n’a pas réussi à induire des titres d’IgA anti-RBD détectables dans les poumons, alors que l’immunisation IN a provoqué des titres d’IgA robustes. Cependant, les réponses IgG anti-RBD dans les poumons étaient évidentes avec l’un ou l’autre mode de vaccination. Notamment, l’immunisation IM a induit une réponse IgG sérique significativement plus forte que l’immunisation IN.
En outre, un test de neutralisation du virus de substitution (sVNT) a été effectué à l’aide d’homogénats pulmonaires et d’échantillons de sérum. Les homogénats pulmonaires de souris immunisées IN ont inhibé 96 % de l’interaction RBD-ACE2 à une dose de 2 μg de RBD. En revanche, les souris immunisées par IM ont inhibé 71 % de l’interaction RBD-ACE2 à la même dose de RBD.
En revanche, les sérums de souris immunisées IN ou IM ont inhibé 92% des interactions entre RBD et ACE2 à une dose de 2 μg de RBD. Ensuite, un test ELISPOT interféron-gamma (IFNγ) a été effectué pour détecter les lymphocytes T spécifiques de RBD après avoir restimulé les cellules pulmonaires et spléniques avec RBD. L’immunisation IN des souris a entraîné un nombre plus élevé de cellules formant des taches (SFC) dans les poumons que l’immunisation IM. En revanche, l’immunisation IM des souris a augmenté la fréquence des SFC dans la rate.
De plus, les auteurs ont cherché à savoir si l’administration de liposomes CP/RBD entraînait leur absorption par les cellules immunitaires dans les poumons. À cette fin, ils ont conçu un PoP sans Co (CPP) comme traceur fluorescent. L’absorption des liposomes CPP/RBD par les cellules présentatrices d’antigène (APC) a été évaluée 24 heures après l’administration.
L’équipe a observé l’absorption des particules CPP/RBD par les cellules dendritiques et les macrophages. De plus, les souris ont été immunisées IN ou IM avec 0,5 μg de CP/RBD les jours 0 et 14 et ont été provoquées IN avec une dose mortelle de SARS-CoV-2 (105 unités formant plaque). Deux et quatre jours après l’infection (dpi), les souris ont été euthanasiées et évaluées pour les charges virales dans les poumons et les cornets nasaux.
Les charges virales chez les souris CP/RBD administrées étaient significativement plus faibles que chez les souris témoins traitées avec une solution saline tamponnée au phosphate (PBS). Notamment, les souris immunisées par IM avaient des charges virales indétectables après deux et quatre jours d’infection. Un taux de survie de 100 % sans perte de poids a été observé chez les souris immunisées quel que soit le mode d’administration.
conclusion
L’administration IN de vaccins est pratique et pourrait potentiellement stimuler l’immunité muqueuse. Les anticorps spécifiques de l’antigène pourraient inhiber l’infection virale dans les voies respiratoires au site d’entrée. Les auteurs ont montré que l’administration de CP/RBD via le mode IN induisait des IgA anti-RBD dans les poumons, tandis que l’immunisation IM ne provoquait pas de réponses IgA.
Inversement, l’immunisation IM induit une réponse IgG sérique plus robuste que l’immunisation IN. Au total, les résultats ont illustré que l’administration IN de SARS-CoV-2 RBD affichée sur les liposomes protégeait contre une provocation virale mortelle chez la souris ; il a également abaissé la charge virale dans les cornets nasaux et les poumons.
