Dans une récente étude publiée dans la revue Natureles chercheurs ont évalué la pathogénicité et l’infectiosité de la variante Omicron BA.2 du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SRAS-CoV-2) chez les hamsters et les souris.
L’émergence des souches Omicron BA.1, BA.2 et BA.1.1 a accru les inquiétudes quant à la diminution de l’efficacité des vaccins contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Cela a accéléré le développement d’agents antiviraux et d’anticorps monoclonaux (mAbs) pour élargir le paysage thérapeutique du COVID-19.
Étude : Caractérisation et sensibilité antivirale du SARS-CoV-2 Omicron/BA.2. Crédit d’image NIAID
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué la pathogénicité et l’infectiosité de BA.2 chez les hamsters et les souris par rapport aux variantes SARS-CoV-2 D614G WA1/2020 D614G, Beta et Omicron BA.1.
Des variants BA.2 tels que HP353, NCD1288, TY40-385 et HP354 ont été isolés dans des lignées cellulaires VeroE6/TMPRSS2 (sérine protéase transmembranaire 2). Les isolats TY40-385 et NCD1288 ont été obtenus auprès de voyageurs indiens arrivant au Japon, tandis que les isolats HP354 et HP353 ont été obtenus auprès de résidents japonais.
Des souris BALB/c ont été inoculées par voie intranasale avec 105 unités formant plaque (PFU) de BA.1 ou BA.2. Par la suite, les modifications de leur poids et de leur fonction pulmonaire ont été évaluées. Leurs valeurs Rpef et Penh ont été mesurées par pléthysmographie corps entier (WBP) pour identifier les changements pulmonaires. De plus, les tissus pulmonaires et nasaux des cornes des souris ont été soumis à une analyse histopathologique, sur place l’hybridation et l’analyse immunohistochimique et leurs niveaux de cytokines et de chimiokines ont été évalués.
Des analyses similaires ont été effectuées sur des souris et des hamsters K18 transgéniques exprimant l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2 (hACE2) pour une évaluation comparative des variantes D614G, Beta, BA.1 et BA.2. De plus, une analyse par tomodensitométrie (micro-CT) et un séquençage de nouvelle génération (NGS) ont été effectués.
La neutralisation de BA.2 a été évaluée chez les convalescents COVID-19 et les vaccinés BNT162b2 par des tests de neutralisation par réduction de concentration (FRNT) et les titres ont été comparés à ceux des variantes D614G, Delta, BA.1 et BA.1.1. En outre, des tests FRNT utilisant des antisérums de hamster infectés par le SRAS-CoV-2 ont été effectués pour évaluer les propriétés antigéniques des trois variantes d’Omicron. Les efficacités thérapeutiques des mAb et des agents antiviraux autorisés par la Food and Drug Administration (FDA) contre BA.1 et BA.2 ont également été évaluées.
Résultats
Deux jours après l’infection (dpi), les souris BALB/c infectées par BA.1 et BA.2 n’ont montré aucun changement dans leur poids ou leur fonction pulmonaire, contrairement à des valeurs Penh significativement plus élevées et des valeurs Rpef inférieures chez les souris infectées par Beta. souris. Les titres pulmonaires BA.2 (6,9 logdix PFU/g) étaient plus élevés que les titres BA.1 (6,4 logdix UFP/g). À cinq dpi, les titres pulmonaires BA.2 ont diminué de 33 fois par rapport à BA.1 à cinq dpi. Néanmoins, les titres BA.1 et BA.2 dans les cornets nasaux sont restés similaires.
L’analyse histopathologique a montré un infiltrat inflammatoire minime dans les espaces alvéolaires pulmonaires et péribronchiques/bronchiolaires chez les souris infectées par BA.1 et BA.2. Sur place l’analyse d’hybridation a révélé la présence d’acide ribonucléique (ARN) du SRAS-CoV-2 dans l’épithélium alvéolaire et bronchiolaire des souris infectées par BA.1 et BA.2. L’analyse immunohistochimique a montré une distribution similaire de l’antigène et de l’ARN du SRAS-CoV-2 chez les souris infectées par BA.1 ou BA.2. Les analyses ont indiqué une infectivité comparable de BA.1 et BA.2, bien qu’inférieure à Beta.
Par rapport aux souris infectées par BA.1, celles infectées par BA.2 ont montré une expression nettement plus élevée de chimiokines et de cytokines inflammatoires, telles que l’interleukine-1 bêta (IL-1β), l’interféron-gamma (IFN-ꓬ) et les macrophages. protéine inflammatoire bêta-1 (MIP-1β). Cependant, l’expression inflammatoire était nettement inférieure à celle des infections bêta, ce qui indique la faible capacité de réplication de BA.2.
À trois jours par pouce, les souris K18 exprimant hACE2 ont montré des titres et de l’ARN BA.1 et BA.2 significativement plus faibles dans les poumons et les cornets nasaux que les titres D614G. L’expression induite par BA.2 des chimiokines et des cytokines [IL-1β, MIP-1α, and tumor necrosis factor-alpha (TNF-α)] étaient supérieurs à ceux induits par BA.1 mais inférieurs à ceux induits par D614G. Cela indique une pathogénicité plus faible pour BA.1 et BA.2 que pour D614G.
Les hamsters syriens n’ont montré aucune différence de poids ou de fonction pulmonaire lors de l’inoculation avec 103 ou 105 Doses PFU des souches SARS-CoV-2. À trois dpi et 103 inoculations, les titres du cornet nasal et du BA.1 pulmonaire étaient nettement supérieurs aux titres de BA.2. Cependant, à 105 doses d’inoculation, les titres pulmonaires BA.1 et BA.2 étaient similaires. De plus, aucune différence significative n’a été détectée chez les hamsters infectés par BA.1 et BA.2 dans le sur place hybridation, analyse histopathologique et analyse immunohistochimique. Les résultats indiquent que BA.1 et BA.2 ont une pathogénicité comparable.
L’analyse micro-CT a montré des changements pathologiques pulmonaires de type pneumonie chez les hamsters infectés par BA.1 et BA.2 avec des scores de gravité CT plus élevés parmi ceux infectés par BA.2. L’analyse NGS a montré une prédominance de BA.1 dans les poumons et les cornets nasaux des hamsters aux deux doses d’inoculation.
Tous les hamsters transgéniques K18 (y compris la lignée cellulaire M51) inoculés avec 103 Le PFU de D614G est mort à cinq jours par pouce, alors que la plupart des hamsters infectés par BA.1 et BA.2 ont survécu. Les titres BA.2 pulmonaires étaient inférieurs de 100 fois et 10 000 fois aux titres BA.1 et D614G correspondants, respectivement. Cependant, toutes les souches ont montré des titres comparables dans les cornets nasaux.
L’analyse FRNT a montré que la vaccination par BNT162b2 entraînait une réduction plus significative des titres BA.1 et BA.1.1 par rapport aux titres BA.2. Les vaccinés infectés par le delta ont montré un FRNT élevé de 50 % (FRNT50) valeurs contre Delta mais FRNT faible50 valeurs contre les trois souches Omicron. Les vaccinés infectés par Omicron ont montré FRNT50 valeurs 2,9 fois à 3,6 fois plus faibles contre les souches Omicron que Delta.
Les antisérums de hamster dirigés contre les souches Omicron ont montré un FRNT nettement faible50 titres contre les souches D614G et Delta. De plus, une neutralisation 17,4 fois et 11,7 fois plus faible de BA.1.1 et BA.1 et comparée à BA.2, respectivement, a été observée. Cela indique que BA.2 diffère antigéniquement des souches D614G, Delta, BA.1 et BA.1.1.
Parmi les mAb, COV2-2196/COV2-2130, S309 et REGN10987/REGN10933 ont inhibé la réplication pulmonaire du SRAS-CoV-2 chez les hamsters infectés par BA.2. Parmi les médicaments antiviraux, tous ont considérablement diminué les titres pulmonaires en BA.2. De plus, le S-217622 a réduit les titres de BA.2 dans les cornets nasaux.
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que la pathogénicité et l’infectiosité de BA.2 étaient comparables à BA.1 mais inférieures à celles des autres variantes du SRAS-CoV-2.
