*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.
Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont conçu des échafaudages d’épitopes (ES) de régions conservées de la protéine de pointe du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2).
La plupart des réponses immunitaires anti-SARS-CoV-2 sont dirigées vers le domaine de liaison au récepteur (RBD) du pic. Néanmoins, des études ont rapporté la nature plastique de ce domaine, suggérant que les vaccins devraient susciter des anticorps au-delà du RBD pour se protéger contre les CoV existants et émergents. Le peptide de fusion (FP) et l’hélice de la tige dans la sous-unité S2 de la pointe sont hautement conservés dans divers CoV.
Les anticorps dirigés contre ces sites présentent une réactivité croisée avec les Alpha et Beta CoV. L’infection naturelle ou les vaccins disponibles n’induisent pas de réponses humorales contre ces épitopes. Ceci est probablement dû à leur occlusion sur la pointe de pré-fusion et à l’affichage proéminent du RBD immunodominant. Les immunogènes provoquant des réponses puissantes contre ces sites peuvent jouer un rôle central dans le développement d’un vaccin pan-CoV conférant une large protection.
L’étude et les conclusions
Dans la présente étude, les chercheurs ont conçu et évalué des ES de FP et d’hélice de tige qui interagissent de manière robuste avec des anticorps à réaction croisée large. Une bibliothèque de plus de 10 000 petits échafaudages de protéines monomères a été interrogée par calcul en appliquant la méthode de greffe de chaîne latérale décrite précédemment pour identifier les protéines avec des régions de squelette exposées ressemblant à l’épitope FP. Quinze ES FP modifiés ont été synthétisés par recombinaison.
Six ES étaient des protéines solubles et stables se liant à DH1058, un anticorps anti-FP. Trois constructions (FP2, FP10 et FP15) présentaient une affinité de liaison picomolaire à l’anticorps. En outre, lorsque la liaison des SE à trois anticorps supplémentaires (COV44-79, COV44-62 et VN01H1) a été mesurée, tous les SE FP se sont liés à au moins deux anticorps, les SE FP2, FP10 et FP15 se liant aux trois anticorps.
Ensuite, l’équipe a conçu des ES pour les anticorps dirigés contre l’hélice de la tige. Les anticorps S2P6, CC40.8 et DH1057.1 se lient à un épitope tige-hélice occlus dans la structure de pré-fusion. Étant donné que l’épitope CC40.8 comprend également l’épitope S2P6 et est plus long, ils ont tenté de concevoir des ES avec une conformation liée à CC40.8. Cependant, la greffe de chaîne latérale n’a pas permis d’identifier les échafaudages candidats.
Néanmoins, plusieurs ES avec une conformation liée à S2P6 du segment d’épitope 1148-1156 ont été conçus avec succès et 15 constructions dirigées par S2P6 (S2hlx1 à S2hlx15) ont été exprimées par recombinaison. Sept constructions étaient des protéines solubles. Ces sept constructions liées à DH1057.1 et S2P6 sont comparables ou meilleures que le peptide d’hélice de tige synthétisé (1147 à 1161 résidus).
Deux constructions (S2hlx7 et S2hlx15) avaient des affinités de liaison plus élevées pour S2P6 que la pointe native et l’affinité de liaison sous-nanomolaire pour DH1057.1. La spécificité de liaison de ces conceptions a été confirmée en introduisant des mutations dans les ES. Notamment, aucun des ES de l’hélice de tige ne pouvait se lier à CC40.8, car le résidu (L1145) était absent de ces ES.
L’équipe a également appliqué une méthode de greffe de squelette pour générer des ES qui engagent CC40.8, compte tenu de l’échec de la technique de greffe de chaîne latérale. Six ES (S2hlx-Ex1 à S2hlx-Ex6) ont été exprimés et criblés pour la liaison S2P6. Quatre ES liés à S2P6, mais trois (S2hlx-Ex2, S2hlx-Ex4 et S2hlx-Ex6) avaient une faible expression.
Ces trois ES ont été optimisés et des séquences à haut rendement ont été identifiées avec des taux de réussite variables. Enfin, l’équipe a analysé les ES modifiés pour une réactivité croisée avec des réponses immunitaires préexistantes. Des échantillons de sérum/plasma d’individus infectés, vaccinés ou vaccinés après l’infection ont été testés pour la liaison aux peptides SARS-CoV-2 WA-2 spike, RBD, FP et stem helix.
Cela a révélé que la liaison au FP et au peptide tige-hélice était beaucoup plus faible que la liaison au RBD. En revanche, les SE FP et S2hlx-Ex présentaient une reconnaissance beaucoup plus élevée des sérums que les peptides synthétisés de FP ou d’hélice souche. Plus précisément, FP15 a montré la meilleure reconnaissance parmi les SE FP. Les SE FP2 et FP10 avaient des niveaux de liaison inférieurs à ceux de FP15, bien que supérieurs à ceux du FP synthétisé.
Parmi les ES à hélice souche, S2hlx-Ex15 et S2hlx-Ex19, les ES dérivés après optimisation de la séquence S2hlx-Ex2 présentaient la reconnaissance la plus élevée des réponses immunitaires. L’équipe a utilisé le tri cellulaire activé par fluorescence (FACS) pour évaluer les réponses des cellules B mémoire (MBC) des individus vaccinés après l’infection. Cela a révélé les titres les plus élevés d’anticorps S2hlx-Ex19 réactifs.
conclusion
Les chercheurs ont décrit de nouveaux immunogènes qui provoquent des réponses humorales contre les épitopes du FP et du peptide de l’hélice souche. Les résultats ont révélé que les ES modifiés engagent plusieurs anticorps avec une spécificité et une affinité élevées. La capacité d’induire des titres élevés d’anticorps contre ces épitopes est essentielle au développement d’un vaccin pan-CoV. À l’avenir, des études devraient examiner la capacité de ces ES à produire des anticorps contre la FP ou l’hélice souche par primo-vaccination ou rappel.
*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.
*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.
