Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de prétirage, les chercheurs ont développé un vaccin à acide désoxyribonucléique (ADN) baculoviral recombinant enveloppé par un rétrovirus humain endogène (HERV) pour cibler la variante Delta du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) et ont testé son efficacité de protection croisée sur des souris des modèles.
Sommaire
Arrière plan
L’épidémie de SRAS-CoV-2 a été déclarée pandémie par l’Organisation mondiale de la santé (OMS) en mars 2020. L’impulsion du développement de vaccins a contribué à réduire la gravité et la mortalité dues à la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Cependant, les variantes émergentes présentent une évasion immunitaire accrue et provoquent une percée du COVID-19 chez les personnes vaccinées.
Le développement de vaccins personnalisés contre les variantes émergentes préoccupantes est un processus fastidieux et lent. Par conséquent, il est essentiel de développer des vaccins qui présentent une protection à réaction croisée contre différentes variantes préoccupantes.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, l’équipe a modifié son vaccin à ADN recombinant à base de baculovirus enveloppé par HERV (AcHERV-COVID19S) pour cibler la variante SARS-CoV-2 Delta.
L’AcHERV-COVID19S contenait un baculovirus recombinant non répliquant portant le gène de la protéine de pointe de la souche originale SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1. Des souris transgéniques exprimant la kératine 18-enzyme de conversion de l’angiotensine humaine (ACE-2) (K18-hACE2 Tg) ont été utilisées pour tester l’efficacité de ce vaccin.
Sur la base du faible taux de survie des souris K18-hACE2 Tg vaccinées contre AcHERV-COVID19S contre la variante Delta, l’équipe a modifié le vaccin et remplacé le gène de la protéine de pointe de la souche SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 d’origine par le récepteur domaine de liaison (RBD) à la séquence de la sous-unité S1 du variant Delta (AcHERV-COVID19D). Le vaccin a ensuite été modifié avec des substitutions de proline et l’élimination du site de clivage polybasique pour améliorer l’immunogénicité
Les cellules Vero E6 inoculées avec AcHERV-COVID19S et AcHERV-COVID19D ont été évaluées à l’aide d’un test d’immunofluorescence et d’un transfert Western pour caractériser l’expression de l’antigène spécifique à la pointe.
Six souris K18-hACE2 Tg ont été inoculées avec les vaccins AcHERV-COVID19S et AcHERV-COVID19D et testées avec le SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 et les variants Delta pour tester l’effet prophylactique du vaccin. L’analyse histopathologique a été effectuée sur les poumons des souris euthanasiées après sept jours, et les titres viraux ont été mesurés. Les titres d’anticorps neutralisants des souris immunisées ont été comparés.
De plus, des souris C57 black 6 (C57BL/6) ont été inoculées avec les vaccins pour mesurer les effets cellulaires de l’immunité induite par le vaccin. Des dosages d’immunosorbant lié à une enzyme (ELISpot) ont été utilisés pour analyser les niveaux de splénocytes sécrétant de l’interféron-γ. Les cytokines de type T-helper 1 et T-helper 2 ont été mesurées à l’aide de la réaction quantitative en chaîne de la polymérase de transcription inverse (qRT-PCR).
Pour tester la réactivité croisée de l’AcHERV-COVID19D, les souris immunisées et du groupe témoin (non vaccinées) ont également été provoquées avec la variante Omicron du SARS-CoV-2. Un vecteur adénoviral incompétent pour la réplication portant les protéines de pointe des variants SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 et Delta a également été testé sur les souris.
Résultats
Les résultats ont indiqué que les souris vaccinées avec AcHERV-COVID19S ont montré une survie de 100 % lorsqu’elles ont été mises au défi avec la souche SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1, mais seulement 50 % de survie contre l’infection variante Delta. Cependant, le vaccin AcHERV-COVID19D a conféré une protection à 100 % chez les souris provoquées par les variantes SARS-CoV-2 Delta et Omicron.
La suppression des sites de clivage polybasiques dans AcHERV-COVID19D a entraîné une forte réponse immunitaire cellulaire et humorale par rapport au vaccin AcHERV-COVID19S original. La réactivité croisée avec le variant Omicron a indiqué l’implication de l’immunité cellulaire et humorale.
Bien que le vaccin à vecteur adénoviral ait également montré une survie de 100% chez les souris provoquées avec la variante Omicron, il a provoqué une toxicité cellulaire car le vecteur exprimait tous les gènes adénoviraux à l’exception du gène de réplication virale. En revanche, les promoteurs du gène du baculovirus ne sont pas reconnus par les polymérases de l’acide ribonucléique (ARN), ce qui rend le vecteur baculoviral plus sûr.
L’analyse histopathologique après provocation avec la variante Delta a indiqué des traces élevées du virus dans les tissus pulmonaires des souris vaccinées avec le vaccin AcHERV-COVID19S mais aucun titre viral détectable dans les poumons des souris vaccinées AcHERV-COVID19D.
Conclusion
Dans l’ensemble, le vaccin AcHERV-COVID19D développé à partir du vaccin AcHERV-COVID19S modifié a suscité une réponse immunitaire humorale et cellulaire robuste et a présenté une protection croisée contre la variante SARS-CoV-2 Omicron et une protection à 100 % contre la variante Delta.
Comparé à d’autres vecteurs viraux, le baculovirus était sûr car les gènes baculoviraux ne sont pas exprimés par le vecteur et ne provoquent pas de toxicité cellulaire. La réactivité croisée et l’innocuité du vaccin AcHERV-COVID19D en font un vaccin candidat prometteur contre les variants émergents du SRAS-CoV-2 préoccupants.
*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, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
