L’émergence de la pandémie de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) a conduit la communauté scientifique et l’industrie pharmaceutique à se concentrer sur le développement de vaccins pour lutter contre l’urgence sanitaire.
Étude : Efficacité, sécurité et immunogénicité précliniques de PHH-1V, un vaccin candidat COVID-19 de deuxième génération basé sur un nouvel hétérodimère de fusion RBD recombinant du SRAS-CoV-2. Crédit d’image : Tero Vesalainen/Shutterstock
Plusieurs vaccins sont actuellement disponibles contre le COVID-19, et plus de 7,55 milliards de doses ont été administrées dans le monde.
Cependant, des cas de COVID-19 continuent d’émerger en raison de l’évolution de multiples variantes du SRAS-CoV-2, du manque de distribution homogène des vaccins et de la baisse de la protection immunologique par les vaccins actuels. Par conséquent, il est important de développer des vaccins de deuxième génération qui soient efficaces contre les variantes du SRAS-CoV-2 et qui puissent ensuite être utilisés comme rappel.
Sommaire
Fond
Le SARS-CoV-2 est un nouveau coronavirus bêta appartenant à la sous-famille Coronovirinae au sein de la famille Coronaviridae. Le génome du SRAS-CoV-2 code au moins quatre protéines structurelles : la glycoprotéine de pointe (S) qui favorise l’entrée du virus à l’intérieur de la cellule hôte, la protéine membranaire (M) qui est responsable de la formation des virions, la protéine de la nucléocapside (N) qui est impliqué dans l’empaquetage du génome et la protéine d’enveloppe (E) qui est responsable de l’assemblage et de la libération du virion.
La glycoprotéine S est la cible principale des anticorps neutralisants viraux et est le principal candidat pour le développement d’un vaccin car elle se lie au récepteur hôte de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2). La glycoprotéine S est constituée de deux domaines S1 et S2 qui permettent la liaison de la particule virale et favorisent l’entrée cellulaire par fusion avec la membrane de la cellule hôte.
Le domaine de liaison au récepteur (RBD) contenant un motif de liaison au récepteur hautement immunogène (RBM) qui interagit avec l’ACE2 et neutralise les anticorps est situé dans le domaine S1. Par conséquent, la plupart des mutations clés se produisent dans le RBM, conduisant à l’émergence de variantes.
Deux substitutions de proline dans la séquence de protéine S d’origine (S-2P) du coronavirus MERS-CoV, SARS-CoV et HKU1 sont impliquées dans le maintien de la conformation antigénique. Les vaccins à base d’ARNm et les vaccins adénoviraux sont développés sur la base de cette conception S-2P.
Bien que les vaccins à base de protéines avec adjuvant soient considérés comme un type de vaccin important, leur développement a pris du retard en raison de la nécessité d’optimiser le processus de fabrication pour chaque antigène. Deux des vaccins sous-unitaires les plus courants sont le vaccin candidat Novavax et le vaccin candidat Sanofi-GSK.
Les vaccins à protéines recombinantes présentent plusieurs avantages : aucun risque d’intégration du génome, un profil d’innocuité adéquat, adapté aux personnes dont le système immunitaire est affaibli, une productivité élevée et une bonne stabilité.
Une nouvelle étude publiée dans le serveur de pré-impression bioRxiv* développé un vaccin sous-unitaire à base de protéines, PHH-1V, qui consistait en un hétérodimère de fusion RBD recombinant des variantes B.1.1.7 (alpha) et B.1.351 (bêta) du SRAS-CoV-2 produit dans l’ovaire de hamster chinois (CHO) avec un adjuvant à base d’huile équivalent à MF59C.1. L’étude a évalué l’innocuité et l’efficacité du vaccin PHH-1V chez des souris transgéniques et a caractérisé l’antigène hétérodimère de fusion RBD et son immunogénicité.
À propos de l’étude
L’étude impliquait la production de l’antigène viral et sa purification. L’hétérodimère de fusion RBD purifié a été formulé avec un adjuvant huile dans eau. Le vaccin PHH-1V a été testé à différentes concentrations : 0,04 µg, 0,2 µg, 1 µg, 5 µg et 20 µg d’hétérodimère de fusion RBD/dose pour le test de sécurité chez les souris BALB/c. Le vaccin a été testé à 10 µg et 20 µg d’hétérodimère de fusion/dose chez des souris K18-hACE2 pour l’évaluation de l’efficacité.
Soixante-douze des souris BALB/c âgées de cinq semaines impliquées dans l’étude ont été divisées en six groupes pour des tests d’innocuité et d’immunogénicité. Le groupe A était le témoin, le groupe B a été immunisé avec 0,04 g d’hétérodimère/dose de fusion de protéine recombinante RBD, le groupe C a reçu une dose de 0,2 g, le groupe D a été immunisé avec une dose de 1 g, le groupe E a été immunisé avec une dose de 5 g et le groupe F a été immunisé avec une dose de 20 g.
62 souris ACE2 humanisées K18 (hACE2) âgées de quatre/cinq semaines ont été divisées en quatre groupes pour l’évaluation de l’efficacité du vaccin. Toutes les souris ont été vaccinées et, après cela, confrontées au SARS-CoV-2. Le groupe A était le groupe témoin, le groupe B était infecté par le SRAS-CoV-2 mais a reçu le placebo, le groupe C a été vacciné avec 10 g/dose d’hétérodimère de fusion de protéine recombinante RBD et infecté par le SRAS-CoV-2, et le groupe D était vacciné avec 20 µg/dose et infecté par le SARS-CoV-2.
En outre, l’analyse des anticorps spécifiques du SARS-CoV-2 se liant au sérum et des anticorps neutralisants du SARS-CoV-2 a été réalisée. Ensuite, coloration des cytokines intracellulaires (ICS) avec dosage des cytokines de souris et dosages IFN-ɣ et IL-4 ELISpot.
La RT-qPCR a été effectuée pour déterminer la charge virale dans les échantillons de tissus respiratoires, suivie d’un titrage du virus à l’aide du test TCID50. Enfin, une analyse histopathologique a été réalisée en utilisant les voies respiratoires supérieures et inférieures et les tissus cérébraux.
Résultats de l’étude
Les résultats ont indiqué qu’après l’immunisation prime-boost avec le PHH-1V, des titres plus élevés d’anticorps RBD ont été observés dans tous les groupes à l’exception du témoin. Cependant, aucune différence significative dans la réponse IgG n’a été observée parmi les groupes qui ont été immunisés avec plus de 1 ug d’antigène hétérodimère de fusion RBD recombinant chez les souris BALB/c. De plus, chez les souris K18-hACE2, les deux groupes vaccinés avec 10 ou 20 pg d’hétérodimère recombinant ont montré des titres d’anticorps similaires.
L’immunisation Prime-boost des groupes C à F a induit des titres d’anticorps neutralisants plus élevés contre la protéine S de la variante alpha. En revanche, aucune réponse d’anticorps neutralisants n’a été observée dans le groupe B. Cependant, les titres moyens d’anticorps neutralisants observés dans les groupes C à E sont restés les mêmes. La vaccination avec 20 µg d’antigène hétérodimère de fusion RBD (groupe F) a induit des titres neutralisants plus élevés que les groupes C à E. Des titres neutralisants élevés ont été obtenus contre toutes les variantes du SRAS-CoV-2 (alpha, bêta, gamma, delta) du sérums issus du groupe F.
Les résultats ont également indiqué l’activation des cellules T CD4+ et CD8+ exprimant l’IFN-γ et l’IL-2 lors de la stimulation avec un pool de peptides RBD dans le groupe F. De plus, des niveaux plus élevés d’IL-2, IL-5 et TNF-α ont été observés dans groupe E. En comparaison, des niveaux plus élevés d’IL-5 et de TNF-α ont été observés dans le groupe F. En outre, un Th1/Th2 équilibré a été observé dans le groupe F par rapport au groupe E.
Les résultats ont montré que le candidat vaccin PHH-1V était sans danger chez la souris puisqu’il n’a causé aucun symptôme clinique ni perte de poids corporel chez les souris BALB/c ou K18-hACE2 immunisées. Cependant, des lésions légères ont été observées chez quelques souris en raison d’une réponse immunitaire innée locale. De plus, l’immunisation avec 10 ou 20 µg de PHH-1V s’est avérée réduire la charge virale détectée par RT-qPCR dans les poumons, le cornet nasal et le cerveau des souris.
Par conséquent, la présente étude a indiqué que l’utilisation du vaccin PHH-1V est sans danger chez la souris et conduit au développement d’anticorps neutralisants et liant le RBD. De plus, outre la sécurité et l’efficacité, ce vaccin de deuxième génération pourrait être efficace contre les variantes émergentes du SRAS-CoV-2. À cet égard, le candidat vaccin PHH-1V a montré des données précliniques prometteuses et est actuellement évalué dans un essai clinique de Phase I/IIa.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne devraient pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies
