Des chercheurs brésiliens ont mené une in silico enquête pour sonder la similitude des épitopes viraux entre le coronavirus bovin (BCoV) et le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), et ils ont trouvé plusieurs épitopes, se présentant aux lymphocytes B et T, partagés entre deux virus.
L’équipe a également constaté que la densité de bétail pour 100 000 personnes présentait une corrélation négative avec l’augmentation des cas de maladie à coronavirus 19 (COVID-19), indiquant un mécanisme potentiel de protection croisée contre le SRAS-CoV-2 suite à une exposition antérieure au BCoV.
Étude : Protection croisée potentielle contre le SRAS-CoV-2 suite à une exposition antérieure au coronavirus bovin. Crédit d’image : Studio romantique/Shutterstock
Une version pré-imprimée de l’étude a été publiée sur le site bioRxiv* serveur, tandis que l’article est soumis à un examen par les pairs.
Sommaire
Fond
Une longue histoire de domestication du bétail a favorisé le scénario selon lequel les humains partagent des agents infectieux avec le bétail, par exemple OC-43 CoV, un virus du rhume humain, serait passé du bétail aux humains dans le passé.
Les coronavirus sont des virus à ARN simple brin appartenant à la famille des Coronaviridae, qui est en outre composée de quatre genres : Alphacoronavirus, Bêtacoronavirus, Gammacoronavirus et Deltacoronavirus. Les bêtacoronavirus comprennent le SARS-CoV-2 et le coronavirus bovin (BCoV) susmentionné, ce dernier étant responsable de diarrhée chez les veaux nouveau-nés et d’infections respiratoires chez les veaux et les bovins.
L’équipe du Brésil émet l’hypothèse qu’une immunité préexistante au contact d’autres coronavirus, tels que le BCoV, pourrait être en mesure d’induire une immunité adaptative qui aiderait à réduire la gravité et la propagation de l’infection par le SRAS-CoV-2. Dans une quête pour trouver toute preuve possible, l’équipe a conçu la présente étude pour rechercher des peptides provenant de protéines BCoV, qui présentent un antigène aux cellules T et B ainsi qu’une identité élevée avec leurs homologues du SRAS-CoV-2.
Méthodes d’étude
Les séquences peptidiques de la protéine membranaire (M), de la protéine de la nucléocapside (N), de la protéine de pointe (S) et de la polyprotéine de réplicase (ORF1ab) appartenant au BCoV ont été évaluées pour leur réactivité des cellules T, en prédisant leur liaison à l’antigène leucocytaire humain de classe II ( molécules HLA II), ainsi que la réactivité/liaison des cellules B.
Tous les peptides BCoV qui étaient au-dessus des seuils de coupure pour les cellules T et la liaison aux cellules B ont été analysés pour leur identité avec les peptides correspondants du SRAS-CoV-2 humain en utilisant l’alignement de séquences multiples. Les séquences avec plus de 80 % d’identité ont été sélectionnées en tant que correspondances peptidiques.
L’épidémiologie du COVID-19 a été évaluée comme la pente d’augmentation du nombre de cas pour 100 000 habitants pour chaque ville de l’État brésilien du Mato Grosso do Sul (MS) entre janvier 2020 et septembre 2021. La pente a été comparée au nombre de bovins pour 100 000 personnes pour chaque municipalité de l’État membre.
La distance entre chaque municipalité et la grande ville de la sous-région de l’État et l’efficacité générale des dépenses publiques ont été utilisées comme témoins et ont été comparées à la pente des cas de COVID-19 dans une analyse de corrélation avec la prévalence de COVID-19.
Résultats de l’étude
L’équipe a trouvé un total de 136, 23, 45 et 709 peptides 15-mères qui se chevauchaient respectivement par 10 acides aminés pour les protéines S, M, N et ORF1ab.
Parmi les peptides qui ont montré des valeurs supérieures aux seuils de liaison aux cellules T ou B, seuls 2 peptides de la protéine S, 2 peptides de la protéine N et 1 peptide de la protéine M ont montré au moins 80% de similitude avec les peptides homologues du SRAS-CoV-2. Aucun des peptides de ces trois protéines (S, N, M) n’a été trouvé au-dessus du seuil pour les cellules T et B
Cependant, lors de l’analyse de la protéine ORF1ab, 107 peptides ont montré une réactivité aux cellules T ou B au-dessus du seuil. À partir de ceux-ci, la réactivité de 28 peptides s’est avérée supérieure au seuil pour les cellules T et les cellules B.
L’équipe a également constaté que la densité du bétail pour 100 000 personnes était négativement corrélée avec la pente de l’augmentation des cas de COVID-19. Les deux paramètres qui ont été utilisés comme témoins pour l’étude, comme prévu, n’ont montré aucune association avec la pente des cas de COVID-19.
Figure – Régression linéaire entre la densité du bétail et la pente de l’augmentation cumulée des cas de COVID-19 dans l’État brésilien du Mato Grosso do Sul. Les données entre janvier/20 et septembre/21 ont été utilisées. La densité du bétail a été calculée comme le nombre de bovins/100 000 personnes dans la municipalité. La distance de la municipalité à la grande ville pivot a été utilisée pour contrôler la faible connectivité des personnes dans les zones d’élevage de bétail. L’efficacité des dépenses publiques a été utilisée pour contrôler d’éventuelles réponses plus lentes à la pandémie de COVID-19 des municipalités d’élevage. Analyse par run’s test dans une régression linéaire. Les valeurs p sont indiquées pour chaque régression. Les lignes pointillées autour de la tendance de régression linéaire indiquent l’IC à 99 %.
Implications
le in silico les travaux sur les épitopes du BCoV rapportent plusieurs épitopes qui pourraient être reconnus par les lymphocytes T et B humains et sont partagés avec le SARS-CoV-2. Ces épitopes peuvent conférer une réactivité croisée et sont potentiellement importants pour la réponse immunitaire croissante contre le SRAS-CoV-2.
Les données épidémiologiques appuient la in silico analyse en montrant une association possible de l’exposition humaine aux bovins avec le développement de la pandémie.
Il est possible que l’épidémiologie du COVID-19 ait été façonnée par l’exposition humaine au BCoV, tout comme la variole a été naturellement réduite par l’exposition au cowpox », conclut l’équipe.
L’équipe propose enfin l’utilisation du BCoV comme candidat vaccin contre le COVID-19.
*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, orienter la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
