L’accent est de plus en plus mis sur le déploiement des vaccins alors que le monde est confronté à la possibilité réelle d’une deuxième année de restrictions sociales et économiques. Le vaccin peut aider à ralentir la propagation virale et à réduire la mortalité et la morbidité associées à cette infection.
Plusieurs vaccins se trouvent déjà au poste d’arrivée ou à proximité, principalement dirigés contre l’antigène viral. Cependant, il y a une augmentation inquiétante de l’émergence de mutations d’échappement qui permettent au virus d’échapper aux effets neutralisants de ces anticorps. Une nouvelle étude publiée sur le serveur de pré-impression medRxiv * indique une cause critique de la pression de sélection positive qui sous-tend ce phénomène.
Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) contient plusieurs protéines structurelles, y compris la glycoprotéine de pointe clé. Cette protéine fait partie des antigènes dominants et est cruciale pour l’entrée virale dans la cellule hôte. C’est le domaine de liaison au récepteur de pointe (RBD) qui est lié en neutralisant les anticorps monoclonaux naturels et thérapeutiques.
Plusieurs mutations ont été documentées dans le génome viral au cours de l’année de la pandémie, dont certaines ont été particulièrement fructueuses. Cela inclut la mutation du pic D614G, qui a rapidement atteint la position dominante dans tous les endroits où elle a été introduite, déplaçant la souche d’origine. Cette mutation confère un avantage certain au virus en termes d’infectivité et de transmissibilité, expliquant la propagation rapide des souches qui en sont caractérisées.
Des mutations de délétion ont également été reconnues dans différentes souches au sein du même hôte et chez différents individus. Le plus important est H69 / V70, une double suppression trouvée dans plusieurs souches distinctes en Europe.
Analyse de 23 séquences génomiques entières de SRAS-CoV-2 dérivées de patients dans le contexte de séquences nationales et d’autres cas d’excrétion chronique de SRAS-CoV-2. Crédit d’image: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.12.05.20241927v1.full.pdf
Sommaire
Détails de l’étude
L’étude actuelle suit l’émergence de cette double mutation en association avec la mutation S2 D796H et une large évasion de la neutralisation par anticorps chez un patient ayant reçu une thérapie plasmatique en convalescence. Le patient était immunodéprimé en raison d’un traitement par l’agent de déplétion des lymphocytes B rituximab.
L’étude comprenait la mesure des anticorps anti-SRAS-CoV-2 spécifiques au fil du temps. Les premiers résultats négatifs au jour 44 et au jour 50 après l’infection ont été suivis d’une perfusion de trois unités de plasma de convalescence (CP) provenant de trois donneurs distincts. Ceux-ci avaient des anticorps neutralisants spécifiques ciblant le virus.
Les chercheurs ont comparé les analyses génomiques de 23 échantillons respiratoires successifs, principalement d’échantillons de nez et de gorge post-intubation ou d’aspirations endotrachéales. Les valeurs Ct étaient comprises entre 16 et 24. Les échantillons de la sonnerie d’appel et du téléphone dans la chambre du patient ont donné des isolats viraux de la même population aux jours 59, 92 et 101, indiquant une contamination de l’environnement. La souche infectante était de la lignée 20B avec la mutation D614G dans le pic.
Sur 101 jours, la population virale a montré une diversité marquée de souches virales, le taux de mutation étant estimé à 30 par an. Aux jours 93 et 95, les souches virales étaient significativement différentes des isolats précoces, bien qu’elles soient étroitement liées phylogénétiquement. Plutôt que d’être l’effet de pressions de sélection positives, les chercheurs en déduisent que cela reflète une mutagenèse rapide au sein d’un petit sous-ensemble en raison de l’amélioration par dérive génétique.
Des échantillons séquentiels de trois autres patients qui avaient également une excrétion d’ARN viral pendant quatre semaines ou plus ont également été séquencés, mais il est intéressant de noter que le changement de composition ne s’est pas produit dans ces cas, en particulier en ce qui concerne la protéine de pointe.
Évasion en association avec la thérapie
Deux cycles de traitement par remdesivir (au jour 54) et deux perfusions de CP (au jour 65) n’ont pas réussi à modifier les valeurs de Ct jusqu’aux 100 premiers jours suivant l’infection. Après le jour 66, la population virale a montré un changement radical de composition.
Au jour 82, la mutation D796H dans S2 est devenue presque le seul allèle, avec la double mutation S1 H69 / V70. Cet ensemble de mutations a ensuite chuté à une fréquence très basse aux jours 86 et 89, tandis que les mutations de pointe Y200H et 163 T240I sont devenues prédominantes. Malgré la nette divergence, cela n’était pas dû à une surinfection, car la relation phylogénétique a été observée.
Au jour 93, l’ensemble de D796H avec H69 / V70 a été détecté dans moins de 10% des échantillons dans un échantillon de nez et de gorge. Simultanément, un groupe de virus avec une mutation de pointe RBD P330S et une mutation S1 NTD W64G avait augmenté à presque 100% d’abondance à cette date. La mutation RBD était présente dans deux échantillons distincts. Cet échantillon divergent résulte du développement stochastique d’un sous-groupe de virus jusqu’ici non détecté dans les voies respiratoires supérieures.
Après la troisième cure de remdesivir au jour 92 et la troisième perfusion CP au jour 95, la souche D796H + H69 / V70 a augmenté. Les chercheurs considèrent que c’est l’effet d’une pression de sélection positive renouvelée par la troisième unité de CP. Le niveau d’inflammation était hyperintense, mais les valeurs de Ct étaient faibles pendant cette période, terminée par le décès du patient au jour 102. La cause du décès était une défaillance multi-organes.
L’augmentation répétée de la fréquence de la nouvelle souche virale au cours du traitement par CP soutient fortement l’hypothèse selon laquelle la combinaison délétion / mutation conférait des propriétés d’échappement aux anticorps. »
Mécanisme d’évacuation large
Les scientifiques ont découvert que l’activité de neutralisation du CP contre le type sauvage était plus élevée que contre la protéine de pointe porteuse du mutant D614G H69 / V70 + D796H, telle que testée dans un système pseudoviral.
Après deux unités CP, le triple mutant a continué à persister dans les échantillons du patient. Le sérum des patients avant et après la deuxième unité de CP n’a montré qu’une efficacité de neutralisation partielle contre cette variante. La persistance et la réémergence de cette variante après la troisième unité de CP souligne son manque de susceptibilité et indique un large mécanisme d’échappement.
Les chercheurs ont testé cinq sérums sélectionnés au hasard à partir de patients récupérés pour neutraliser l’activité contre les virus de type sauvage et mutants. La souche mutante a résisté à la neutralisation par quatre des cinq sérums, avec une activité de neutralisation non significative par le cinquième. En revanche, le virus de type sauvage était jusqu’à dix fois plus sensible que la souche mutante.
Quel serait l’impact des anticorps monoclonaux sur le virus mutant? Pour le savoir, les chercheurs ont examiné l’activité de neutralisation d’un ensemble de sept anticorps contre un ensemble de groupes d’épitopes. Il n’y avait aucune différence dans la neutralisation obtenue avec l’un quelconque des groupes d’épitopes. Les chercheurs ont conclu que le mécanisme de fuite immunitaire n’appartenait pas à ces épitopes.
Les mutations affectent la liaison aux anticorps
Ils ont ensuite analysé une structure de pointe publiée, annotant les résidus liés à la fuite. Ils ont trouvé que la double mutation affectait une boucle désordonnée à la pointe de la NTD, avec plusieurs résidus de sucre attachés. Par conséquent, l’emplacement pourrait facilement perturber la liaison de l’anticorps. Deuxièmement, la mutation D796H est relativement rare. Cependant, comme il affecte une boucle exposée dans la sous-unité de pointe S2, une partie de la pointe qui est un épitope important pourrait interférer avec la liaison de l’anticorps.
Dans le cas actuel, l’évolution des gènes de la population virale en réponse à la CP a pu être suivie sur le long terme en raison de l’excrétion virale prolongée due à une réplication virale persistante et à l’absence d’effet antiviral malgré la perfusion de remdesivir et de CP. Ces patients sont enclins à développer des infections prolongées.
Quelles sont les implications?
Dans l’ensemble, l’étude montre comment la composition génétique de la population virale change avec l’administration de CP. En réponse, une souche virale a émergé portant une mutation bénéfique, qui est devenue moins abondante, avant de remonter lorsqu’elle est exposée à l’unité suivante de CP – une caractéristique de la sélection positive.
Les implications de l’étude sont potentiellement alarmantes, en ce sens qu’elle suggère l’émergence répétée d’un variant résistant du SRAS-CoV-2, qui a montré une augmentation de fréquence en Europe. Le décès de ce patient n’est peut-être pas dû à une prolifération virale suite à l’émergence de cette mutation d’échappement. Cependant, les scientifiques disent: «Étant donné que les vaccins et les thérapies visent à la fois Spike, notre étude soulève la possibilité d’une évasion virale, en particulier chez les individus immunodéprimés où une réplication virale prolongée se produit.. »
Nos données suggèrent une utilisation prudente de la CP chez les patients présentant une suppression immunitaire des bras lymphocytes T et B. Dans de tels cas, les anticorps administrés ont peu de soutien des lymphocytes T cytotoxiques, réduisant ainsi les chances de clairance et augmentant le potentiel de mutations d’échappement. »
Deuxièmement, dans de tels cas, le patient doit être dans une chambre individuelle avec une pression négative et une fréquence de renouvellement d’air élevée en raison des risques élevés de contamination de l’environnement, comme démontré dans ce cas.
*Avis important
medRxiv 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.