Dans une récente étude publiée dans la revue Natureles chercheurs ont montré que l’infection à Omicron par le coronavirus 2 (SRAS-CoV-2) du syndrome respiratoire aigu sévère sans vaccination contre le SRAS-CoV-2 conférait de faibles capacités de neutralisation des variantes croisées.
Étude : Immunité croisée limitée contre le SRAS-CoV-2 Omicron sans vaccination. Crédit d’image : Naeblys / Shutterstock
Sommaire
Arrière-plan
De nombreuses vagues d’infection se sont produites depuis le début de la pandémie de la maladie CoV 2019 (COVID-19), de nouvelles variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2 (COV) continuant d’émerger et de surpasser les variantes précédentes. Les variantes SARS-CoV-2 Omicron et Delta sont des COV d’importance internationale par rapport aux COV Gamma, Beta et Alpha, qui se propagent plus régionalement. Alors que l’infection à Delta peut entraîner une maladie pulmonaire grave, l’infection à Omicron présente généralement des symptômes plus légers, en particulier chez les personnes vaccinées. La préoccupation actuelle est de savoir si des infections étendues à Omicron entraîneront une immunité croisée ultérieure, accélérant la fin de la pandémie de COVID-19.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les scientifiques ont analysé les infections des souches SARS-CoV-2 Omicron, Delta et WA1 chez la souris. L’équipe a utilisé des souris transgéniques surexprimant l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2 (hACE2), appelées souris K18-hACE2, puisque les variantes Delta et WA1 ne peuvent pas infecter les souris de laboratoire conventionnelles. Ces souris ont été infectées par voie intranasale avec les trois isolats du SRAS-CoV-2 pendant une semaine, et leur poids et leur température corporelle ont été surveillés pour la progression de la maladie.
Les auteurs ont mesuré la production d’acide ribonucléique viral (ARN) et la formation de particules infectieuses dans les poumons et les voies respiratoires des souris infectées avec le temps pour déterminer la dynamique de réplication virale. En outre, ils ont évalué les schémas de réplication du SRAS-CoV-2 dans les lignées cellulaires humaines et les organoïdes pulmonaires infectés par le virus.
L’équipe a évalué les phénotypes des lymphocytes T et l’expression des cytokines dans les poumons de souris infectées. En outre, des suspensions unicellulaires provenant des poumons de souris infectées par des faux et des virus ont été générées. De plus, une cytométrie par spectrométrie de masse par temps de vol (CyTOF) a été réalisée sur eux avant et après l’activation avec des peptides 15-mères croisés couvrant l’ensemble de la protéine de pointe (S) pour évaluer si la réponse pro-inflammatoire observée était liée à l’épuisement des lymphocytes T en cas d’infection tardive.
Les chercheurs ont obtenu des sérums de souris une semaine après les infections et ont examiné leur efficacité de neutralisation contre les isolats SARS-CoV-2 Omicron, Delta, Alpha et WA1 pour évaluer les réponses immunitaires humorales causées par l’infection avec les trois isolats analysés. Ils ont estimé les titres de neutralisation à 50 % (NT50) en mesurant les unités formant plaque à diverses dilutions de sérum. De même, l’immunité humorale chez les individus non vaccinés/vaccinés et convalescents d’Omicron/Delta contre le COVID-19 contre les variantes d’Omicron, Delta, Alpha et WA1 a été analysée. De plus, des échantillons de sérum de sujets naïfs et non vaccinés au COVID-19 ont également été testés contre les quatre variantes du SRAS-CoV-2.
Résultats
Les résultats de l’étude ont montré que les souris infectées par SARS-CoV-2 WA1 et Delta présentaient une hypothermie progressive et une perte de poids significative. En revanche, les souris infectées par Omicron ont présenté des symptômes bénins, tels qu’une légère augmentation de la température corporelle et une perte de poids nulle. Alors que tous les animaux infectés par Omicron ont survécu à l’essai d’une semaine, 60% des souris infectées par Delta et 100% des souris infectées par WA1 présentaient des traits de point final sans cruauté.
Les animaux infectés par WA1 et Delta avaient des titres infectieux de SRAS-CoV-2 plus élevés dans les voies respiratoires supérieures, le cerveau et les poumons à tous les moments par rapport à Omicron. Des résultats similaires ont été trouvés dans les organoïdes des voies respiratoires humaines et la lignée cellulaire épithéliale alvéolaire. Les marqueurs pro-inflammatoires de COVID sévère, comme le ligand de chimiokine à motif CC 2 (CCL2) et le ligand de chimiokine à motif CXC 10 (CXCL10), ont été facilement déclenchés par les infections WA1 et Delta par rapport à Omicron. L’induction de l’interleukine 1 (IL1) ne différait pas sensiblement entre les trois isolats viraux. Cependant, il y avait une tendance à une expression réduite de l’IL1 chez les souris infectées par Omicron deux jours après l’infection.
Les infections Delta, WA.1 et Omicron ont provoqué des altérations phénotypiques dans les cellules T pulmonaires, mais celles-ci étaient plus faibles chez les souris infectées par Omicron. De plus, les scientifiques ont découvert qu’Omicron induisait des degrés inférieurs de cytokines pro-inflammatoires et épuisait les lymphocytes T pulmonaires. Par conséquent, les animaux infectés par Omicron présentaient une pathogénicité réduite d’Omicron et une baisse de deux à trois log de la réplication d’Omicron.
Les sérums de souris infectées par Omicron et surexprimant le récepteur hACE2 neutralisent uniquement Omicron mais pas les autres COV, tandis que les infections SARS-CoV-2 Delta et WA1 entraînent une neutralisation significative des variantes croisées. Les sérums de patients infectés par Omicron qui n’avaient pas été vaccinés présentaient la même neutralisation restreinte d’Omicron uniquement que chez les souris. D’autre part, les percées d’infections d’Omicron et de Delta ont entraîné des titres de neutralisation globaux plus larges vis-à-vis de tous les COV du SRAS-CoV-2.
conclusion
Pour conclure, les résultats de l’étude ont montré que l’infection par Omicron provoquait une réponse immunitaire humorale modeste chez l’homme et la souris sans vaccination contre le COVID-19. Contrairement aux variantes Delta et WA1, Omicron se multiplie dans une faible mesure dans le cerveau et les poumons des animaux infectés, entraînant une maladie bénigne avec une activation réduite des lymphocytes T résidant dans les poumons et une production de cytokines pro-inflammatoires.
Omicron a montré une faible neutralisation des variants croisés par rapport aux autres isolats testés dans des échantillons de sérums humains et de souris non vaccinés. Cela était probablement dû à sa protéine S considérablement modifiée ou à son potentiel de réplication moindre. Bien qu’ils possèdent des capacités inflammatoires et réplicatives identiques, WA1 et Delta avaient des schémas de neutralisation distincts. Cette inférence a mis en évidence l’importance des protéines S dans le déclenchement de la neutralisation des variants croisés. Fait intéressant, les infections percées de Delta et d’Omicron ont amélioré l’immunité induite par la vaccination, entraînant une immunité hybride qui protégeait non seulement contre eux-mêmes, mais également contre d’autres variantes du SRAS-CoV-2.
Collectivement, le présent travail a illustré que l’infection à Omicron stimule l’immunité préexistante évoquée par les vaccinations contre le COVID-19, mais peut ne pas fournir une protection généralisée contre les variantes non Omicron du SARS-CoV-2 chez les personnes non vaccinées. En outre, les découvertes actuelles ont soutenu l’incorporation d’immunogènes à base d’Omicron et de Delta dans les futures approches de vaccination multivalentes/hétérologues contre le COVID-19 pour une protection plus large contre les variants du SRAS-CoV-2.
