Dans une récente étude publiée sur bioRxiv*, les chercheurs ont évalué l’impact de l’expression de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) dans les cellules cibles sur la neutralisation.
Sommaire
Arrière plan
Les tests de neutralisation sont couramment utilisés pour déterminer l’immunité induite par l’infection et la vaccination par le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SRAS-CoV-2). Ces tests utilisent différentes cellules cibles (cellules exprimant l’ACE2 endogène ou celles conçues pour surexprimer l’ACE2) et systèmes viraux (pseudo ou virus vivant). Il a été rapporté que l’activité neutralisante des anticorps varie considérablement en fonction du type de système viral.
L’étude et les conclusions
Dans la présente étude, les chercheurs ont systématiquement évalué l’impact de l’expression d’ACE2 sur les cellules cibles sur l’activité neutralisante des anticorps dans les sérums polyclonaux. Ils ont conçu des cellules 293T de rein embryonnaire humain (HEK) pour exprimer des niveaux variables d’ACE2 (très bas, bas, moyen ou élevé). Une différence d’environ 30 fois dans l’expression de l’ACE2 a été observée dans les clones de cellules 293T.
Les clones avec une très faible expression d’ACE2 (30 fois moins d’ACE2) avaient environ huit fois moins d’infectiosité. Premièrement, les anticorps ciblant le domaine de liaison au récepteur (RBD) de la protéine de pointe SARS-CoV-2 ont été épuisés à partir de sérums polyclonaux prélevés sur des individus infectés en 2020 et plus tard vaccinés avec le vaccin de Pfizer ou de Moderna au début de 2021.
Des essais de neutralisation lentivirale pseudo-typée par pointe SARS-CoV-2 ont été effectués sur les quatre clones 293T en utilisant des sérums appauvris et non appauvris en anticorps RBD. Les auteurs ont découvert que les anticorps dirigés par RBD représentaient la majeure partie de la neutralisation lorsque les cellules exprimaient des niveaux élevés d’ACE2. Les anticorps anti-RBD étaient responsables de presque toute la neutralisation avec des cellules exprimant fortement l’ACE2.
En revanche, les anticorps anti-RBD n’ont contribué qu’à 90 % de la neutralisation à l’aide de cellules exprimant faiblement ou très faiblement ACE2. Ces résultats impliquent que les anticorps anti-RBD fournissent la majorité de l’activité neutralisante des sérums polyclonaux quel que soit le niveau d’expression de l’ACE2. Cependant, la contribution relative de ces anticorps à l’activité neutralisante est plus élevée dans les cellules exprimant un niveau élevé d’ACE2 que dans les cellules à faible niveau d’ACE2.
Les auteurs ont également noté une tendance modeste des titres de neutralisation à être plus élevés dans les cellules exprimant moins d’ACE2. Cela était évident pour les sérums appauvris en anticorps RBD et non appauvris, bien que l’effet ait été plus important pour les sérums appauvris en anticorps. Les sérums appauvris en anticorps RBD ont toujours eu une activité neutralisante détectable dans les cellules exprimant l’ACE2 très faible, faible et moyenne, tandis que certains échantillons de sérum ont perdu une neutralisation détectable dans les cellules à haute teneur en ACE2.
Ensuite, l’équipe de recherche a analysé la neutralisation par des anticorps monoclonaux (mAbs) dirigés contre des épitopes de pointe distincts. Les mAb comprenaient S309, Ly-CoV555 et 4A8. 4A8 se lie au domaine N-terminal (NTD) de la pointe, Ly-CoV555 se lie au motif de liaison au récepteur (RBM) du RBD et entre en compétition avec la liaison ACE2, et S309 se lie à RBD en dehors de RBM sans entrer en compétition avec la liaison ACE2.
Les mAb se liant à la pointe en dehors de RBM étaient moins puissants sur les cellules exprimant un ACE2 élevé. Plus précisément, Ly-CoV555 était le seul mAb légèrement affecté par les niveaux d’expression des cellules ACE2. Ly-CoV555 a montré une activité neutralisante sur toutes les cellules cibles, bien qu’une réduction de cinq fois de la concentration inhibitrice demi-maximale (IC50) a été noté avec des cellules ACE2 élevées par rapport aux cellules ACE2 très faibles. En revanche, S309 et 4A8 ne pouvaient pas présenter une neutralisation complète sur les cellules à haute teneur en ACE2, même à une concentration d’anticorps très élevée. S309 et 4A8 avaient une neutralisation améliorée dans les cellules ACE2 inférieures.
conclusion
En résumé, les résultats ont montré que les anticorps anti-RBD contribuent à la majeure partie de la neutralisation des cellules cibles exprimant des niveaux élevés d’ACE2. Les expériences avec des mAb ont révélé que les anticorps dirigés contre des épitopes en dehors du RBM étaient moins puissants sur les cellules ACE2 élevées. La neutralisation par Ly-CoV555 n’a été que marginalement affectée par les niveaux d’ACE2 sur les cellules cibles. Cependant, S309 et 4A8 avaient une faible activité neutralisante sur les cellules à forte expression d’ACE2.
Ainsi, la contribution des anticorps, dirigés contre différents épitopes de pointe, à l’activité neutralisante diffère avec l’expression d’ACE2 sur les cellules cibles. Néanmoins, on ne sait toujours pas pourquoi la puissance neutralisante varie avec l’expression de l’ACE2. Les découvertes ne peuvent pas répondre à la question fondamentale qu’elle soulève, quel niveau de l’expression ACE2 fournit une mesure viable de la neutralisation SARS-CoV-2 ? Dans l’ensemble, le présent travail suggère que l’expression d’ACE2 sur les cellules cibles est une variable critique pour les tests de neutralisation du SRAS-CoV-2.
*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.
