Les chercheurs identifient des anticorps qui empêchent le SRAS-CoV-2 d'infecter les cellules humaines

Revu par Emily Henderson, B.Sc.5 novembre 2020

La capacité du SRAS-CoV-2 à infecter les cellules dépend des interactions entre la protéine de pointe virale et la protéine de surface cellulaire humaine ACE2.

Pour permettre au virus de s'accrocher à la surface cellulaire, la protéine de pointe se lie à ACE2 à l'aide de trois protubérances en forme de doigt, appelées domaines de liaison au récepteur (RBD). Le blocage des RBD a donc le potentiel d'empêcher le virus de pénétrer dans les cellules humaines. Cela peut être fait en utilisant des anticorps.

Les nanocorps, petits anticorps trouvés dans les chameaux et les lamas, sont prometteurs comme outils contre les virus en raison de leur grande stabilité et de leur petite taille. Bien que leur obtention d'animaux prenne du temps, les progrès technologiques permettent désormais une sélection rapide de nanocorps synthétiques, appelés sybodies. Une plate-forme technologique pour sélectionner des sybodies à partir de grandes bibliothèques synthétiques a été récemment développée dans le laboratoire de Markus Seeger à l'Université de Zurich, et mise à disposition pour cette étude.

À la recherche du meilleur sybody contre le SRAS-CoV-2

Le groupe Christian Löw de l'EMBL Hambourg a cherché dans les bibliothèques existantes pour trouver des sybodies qui pourraient empêcher le SRAS-CoV-2 d'infecter les cellules humaines. Premièrement, ils ont utilisé les RBD de la protéine de pointe virale comme appât pour sélectionner les sybodies qui se lient à eux.

Ensuite, ils ont testé les sybodies sélectionnées en fonction de leur stabilité, de leur efficacité et de la précision de la liaison. Parmi les meilleurs liants, celui appelé sybody 23 s'est avéré particulièrement efficace pour bloquer les RBD.

Pour savoir exactement comment le sybody 23 interagit avec les RBD viraux, les chercheurs du groupe de Dmitri Svergun de l'EMBL de Hambourg ont analysé la liaison du sybody 23 aux RBD par diffusion de rayons X aux petits angles.

En outre, Martin Hällberg du CSSB et du Karolinska Institutet a utilisé la cryo-EM pour déterminer la structure du pic complet du SARS-CoV-2 lié au sybody 23. Les RBD basculent entre deux positions: en position «haute», les RBD sortent, prêt à lier ACE2; en position «basse», ils sont enroulés pour se cacher du système immunitaire humain.

Les structures moléculaires ont révélé que le sybody 23 lie les RBD dans les deux positions «haut» et «bas», et bloque les zones où ACE2 se lierait normalement. Cette capacité à bloquer les RBD quelle que soit leur position pourrait expliquer pourquoi Sybody 23 est si efficace.

Enfin, pour tester si le sybody 23 peut neutraliser un virus, le groupe de Ben Murrell du Karolinska Institutet a utilisé un virus différent, appelé lentivirus, modifié de manière à transporter la protéine de pointe du SARS-CoV-2 à sa surface.

Ils ont observé que le sybody 23 a désactivé avec succès le virus modifié in vitro. Des tests supplémentaires seront nécessaires pour confirmer si ce sybody pourrait arrêter l'infection par le SRAS-CoV-2 dans le corps humain.

Collaboration scientifique pendant le verrouillage

«L'esprit de collaboration a été énorme à cette époque, et tout le monde était motivé à contribuer», déclare Christian Löw, l'un des principaux scientifiques de l'étude.

Les chercheurs ont commencé le projet dès qu'ils ont reçu l'approbation de la direction de l'EMBL pour rouvrir leurs laboratoires pendant le verrouillage du COVID-19. Ils ont réussi à sélectionner les sybodies candidates et à effectuer les analyses en quelques semaines seulement.

«Obtenir les résultats aussi rapidement n'a été possible que parce que les méthodologies que nous avons utilisées avaient déjà été établies pour d'autres projets de recherche sans rapport avec le SRAS-CoV-2. Le développement de ces outils aurait nécessité beaucoup plus de temps et de ressources», déclare Löw.

Les résultats de ce projet promettent un moyen potentiel de traiter le COVID-19. Dans les travaux futurs, les scientifiques effectueront d'autres analyses pour confirmer si le sybody 23 pourrait être un traitement efficace contre le COVID-19.