Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont développé une méthode de cartographie du destin moléculaire pour la détection différentielle des anticorps dérivés de clones de cellules B spécifiques.
L’empreinte antigénique ou Original Antigenic Sin (OAS) a d’abord été décrite comme une propension des individus exposés à une certaine souche grippale à répondre avec des anticorps induits contre la première souche grippale qu’ils ont rencontrée pendant l’enfance.
L’OAS pourrait être attribuée à la propension, appelée dépendance primaire, à s’appuyer à plusieurs reprises sur la cohorte initiale de cellules B au lieu de recruter de nouveaux clones de cellules B à partir du répertoire de cellules naïves pour répondre à un stimulus antigénique. Il existe un consensus sur le fait que l’OAS/l’empreinte aurait un impact sur l’immunité aux virus à dérive antigénique, et l’ampleur de l’impact sur les réponses futures est débattue.
L’étude et les conclusions
Dans la présente étude, les chercheurs ont développé la cartographie du destin moléculaire pour identifier l’origine cellulaire et temporelle des anticorps sériques. Des souris ont été conçues pour coder une étiquette FLAG flanquée de LoxP sur l’extrémité C-terminale du gène de la chaîne légère kappa de l’immunoglobuline (Igκétiquette ou K-tag), avec un Strep-tag en aval.
Les cellules B avec ce K-tag produisent des immunoglobulines marquées FLAG à moins qu’elles ne soient exposées à la recombinase Cre lorsqu’elles passent définitivement au Strep-tag. Ainsi, la recombinaison induite par Cre crée des anticorps sécrétés dans le sérum ou exprimés sur les surfaces des cellules B et de leurs descendants clonaux, permettant une détection différentielle des anticorps pré- et post-cartographie du destin à l’aide de réactifs secondaires spécifiques à l’étiquette.
Premièrement, les auteurs ont confirmé la fonctionnalité de l’allèle K-tag. Environ 50 % et 95 % des cellules B provenant d’hétérozygotes (Igκétiquette/type sauvage) et homozygote (Igκétiquette/étiquette) les souris étaient FLAG+. Souris avec des cellules B exprimant de manière constitutive l’étiquette FLAG remplacée par la recombinase Cre avec l’étiquette Strep dans presque toutes les cellules B. Plus loin, Igκétiquette des souris ont été croisées avec des souris transgéniques S1pr2-CreERT2 BAC spécifiques au centre germinal (GC) et inductibles par le tamoxifène pour générer S1pr2- Igκétiquette souris.
Le traitement au tamoxifène des souris après quatre et huit jours d’immunisation avec l’hémocyanine de trinitrophénol de patelle (TNP-KLH) a entraîné une recombinaison efficace de l’allèle K-tag dans les cellules GC B et non dans les cellules B non GC 12 jours après l’immunisation ( ppp). Les anticorps anti-TNP totaux après traitement au tamoxifène étaient détectables à 8 dpi et augmentaient progressivement jusqu’à 60 dpi.
La déconvolution des anticorps dérivés de GC et non dérivés de GC a montré que le FLAG extrafolliculaire+ les anticorps qui culminaient à 8 dpi étaient régulièrement remplacés par des Strep dérivés de GC+ anticorps, qui sont apparus en premier à 14 dpi. Ainsi, le S1pr2- Igκétiquette Le modèle de souris a permis de différencier les anticorps induits à partir de la première vague de cellules B, qui sont entrées dans une réaction GC lors de l’immunisation (avec TNP-KLH).
Ensuite, les auteurs ont capitalisé sur la capacité d’induire une recombinaison induite par la CRE pour marquer les anticorps sécrétés par les cellules B qui ont formé des GC en réponse à l’immunisation primaire (cohorte primaire) et ont suivi la cinétique lors de l’immunisation de rappel. En conséquence, les anticorps primaires dérivés de la cohorte porteraient le Strep-tag, tandis que les nouveaux anticorps émergeant de cellules B naïves et de cellules B mémoire primaires non dérivées de GC seraient FLAG+.
Le S1pr2- Igκétiquette les souris ont été immunisées avec du TNP-KLH et exposées au tamoxifène à 4, 8 et 12 dpi pour cartographier le destin des cellules GC B et de leur progéniture. Les souris immunisées ont reçu un rappel avec le même antigène deux et trois mois après la primo-immunisation, ce qui a entraîné l’augmentation anticipée des titres de TNP de rappel. Les auteurs ont observé que Strep+ les anticorps étaient dominants après le rappel.
Bien que DRAPEAU+ les titres d’anticorps étaient également plus élevés après chaque rappel, leurs niveaux étaient relativement beaucoup plus bas et diminuaient avec le temps. De plus, les chercheurs ont amorcé et stimulé les souris avec un vaccin à ARNm modifié par nucléoside formulé avec des nanoparticules lipidiques (LNP) codant pour le pic SARS-CoV-2 Wuhan Hu-1 (WH1) sous forme stabilisée de préfusion.
Comme prévu, les titres d’anticorps secondaires et tertiaires des anticorps du domaine de liaison anti-récepteur (RBD) ont été dérivés de la cohorte primaire de cellules B (Strep+). Dans l’ensemble, ces expériences ont montré un niveau élevé de dépendance primaire dans les réponses de rappel lors d’un rappel homologue. Les auteurs ont rapporté que l’OAS/l’empreinte serait remarquablement puissante à une distance antigénique nulle, c’est-à-dire en utilisant le même antigène pour l’amorçage et le rappel.
Par la suite, dans des expériences similaires utilisant des variantes dérivées de l’hémagglutinine de la grippe, l’équipe a découvert que la stimulation hétérologue pouvait en partie échapper à la dépendance primaire, entraînant l’expansion des cellules B spécifiques à la variante antigénique non impliquées dans la réponse primaire. Une augmentation de la distance antigénique entre les antigènes primaires et de rappel a diminué l’OAS/l’empreinte, conduisant à de nouvelles réponses spécifiques à la variante.
Les expériences de rappel hétérologues ont été répétées en utilisant des LNP d’ARNm codant pour la pointe SARS-CoV-2 WH1 ou Omicron BA.1. S1pr2- Igκétiquette les souris ont été amorcées avec l’ARNm-LNP de WH1 et stimulées un ou deux mois plus tard avec l’ARNm-LNP de BA.1 ou de WH1. Les réponses des anticorps à WH1 RBD étaient similaires et indiscernables entre les souris amplifiées avec une pointe homologue et hétérologue.
Cependant, les rappels hétérologues ont provoqué une augmentation prononcée des titres anti-BA.1-RBD en raison des clones de cellules B nouvellement recrutés (FLAG+). Une différence significative entre le rappel homologue et hétérologue était la capacité de ce dernier à provoquer une réponse robuste à un variant antigénique par des cellules naïves.
conclusion
En résumé, l’étude a noté que la plupart des anticorps sériques provenaient de la cohorte primaire de lymphocytes B, malgré de multiples rappels. De plus, OAS/imprinting était sensible à la distance antigénique entre les antigènes primaires et de rappel. Le rappel hétérologue était capable de recruter de nouveaux clones de lymphocytes B spécifiques de la variante.
Cependant, un deuxième rappel hétérologue était nécessaire pour améliorer cette réactivité unique d’anticorps. Ces résultats suggèrent que les boosters spécifiques au SARS-CoV-2 Omicron pourraient provoquer des clones de lymphocytes B avec une puissance neutralisante supérieure contre les variants d’Omicron, bien qu’un deuxième rappel hétérologue soit nécessaire pour mieux mesurer l’efficacité.
*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.
