Dans une étude récente publiée dans Sciences Immunologieles chercheurs ont évalué l’effet de la conformation de la glycoprotéine de pointe (S) du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) sur les anticorps neutralisants dirigés contre S (nAbs).
Sommaire
Arrière plan
L’activité de neutralisation du sérum est le corrélat de protection le plus largement utilisé contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Ainsi, il est crucial de comprendre la base moléculaire de l’élicitation des attrapes par un large éventail de vaccins COVID-19 et d’infections par le SRAS-CoV-2 chez l’homme. Il convient également de noter que toutes les régions du SRAS-CoV-2 S, à savoir les sous-unités S1 et S2, le domaine N-terminal (NTD), le domaine de liaison au récepteur (RBD) et la sous-unité S2 ont un rôle à jouer en provoquant une activité de neutralisation croisée contre les variants du SRAS-CoV-2.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué les titres plasmatiques d’immunoglobuline G (IgG) contre le trimère SARS-CoV-2 S stabilisé par préfusion, la sous-unité S1, le NTD, le RBD et la sous-unité S2 dans la préfusion (S2(Pré)) et post-fusion (S2(Poste)) États.
L’équipe a récupéré des échantillons de sérum d’individus non exposés au SRAS-CoV-2 mais ayant reçu une série de primo-vaccinations de l’un des vaccins suivants : ARNm-1273, BNT162b2, NVX-CoV2373 et Ad26.COV2.S, AZD1222, Spoutnik V, ou BBIBP-CorV. Ils ont comparé ces échantillons au plasma de convalescence COVID-19 obtenu auprès de personnes infectées par la souche Wuhan-Hu1 avant ou en janvier 2021.
De plus, l’équipe a comparé la perfusion S, S1 et S2(Pré)-titres d’anticorps dirigés contre les anticorps dirigés contre S2 post-fusion pour les sept vaccins et infections. Enfin, ils ont étudié la relation entre les titres de liaison aux anticorps et la puissance de neutralisation.
Résultats de l’étude
Les résultats des dosages immuno-enzymatiques (ELISA) ont montré que les receveurs de deux doses d’ARNm-1273 ou de BNT162b2 avaient les titres de liaison S préfusion les plus élevés, avec des titres moyens géométriques (GMT) de 8,1 et 7,5, respectivement. À l’inverse, les individus infectés par Wuhan-Hu 1 avaient les titres de liaison S préfusion les plus faibles et les plus hétérogènes, avec une valeur GMT de 3,8.
Les receveurs d’un schéma posologique à deux doses de NVX-CoV2373, Ad26.COV2.S, AZD1222, Spoutnik V et BBIBP-CorV ont présenté une liaison S de préfusion intermédiaire avec des MGT de 4,8, 5,3, 6,3, 5,0 et 5,2, respectivement. Curieusement, la tendance n’a pas changé lorsque les chercheurs ont calculé les titres de liaison S en utilisant la sous-unité S1, le NTD ou le RBD comme antigènes ELISA.
Les chercheurs ont noté un ciblage préférentiel de la préfusion S par les anticorps provoqués par la plupart des vaccins, en particulier ceux contenant les mutations S stabilisatrices de la préfusion « 2P ». Le rapport de liaison S1/S2(Post) a suivi la même tendance après l’infection et la vaccination en deux doses. Les vaccins contenant des mutations stabilisant la préfusion ont donc provoqué une proportion plus élevée d’anticorps plasmatiques polyclonaux dirigés contre S et S1 par rapport aux anticorps plasmatiques polyclonaux dirigés contre S2 (post) par rapport à l’infection et aux vaccins dépourvus de telles mutations.
La vaccination a nettement amélioré l’ampleur des réponses de liaison des anticorps contre tous les antigènes testés ; cependant, le type de vaccin était le principal déterminant de l’ampleur du rappel. Par exemple, les titres de liaison S de préfusion post-vaccination ont augmenté de 2,6, 1,8 et 2,1 fois après un schéma posologique à deux doses de BNT162b2, AZD1222 et une dose unique d’Ad26.COV2.S, respectivement.
L’explication de ces observations se cache dans la nature métastable du trimère S. Le trimère S est intrinsèquement enclin à perdre la sous-unité S1 et à se replier pour former des trimères post-fusion ; ainsi, l’absence de mutations S stabilisatrices de la préfusion dans le vaccin AZD1222 explique pourquoi il a provoqué des rapports de liaison S/S2(Post) légèrement inférieurs par rapport à BNT162b2 et Ad26.COV2.S. Les données de l’étude ont montré que l’immunisation avec l’un de ces trois vaccins après une infection tournait les réponses des nAb préférentiellement vers la préfusion S par rapport à la post-fusion S2, contrairement à l’infection. Conformément aux rapports antérieurs, la vaccination d’individus précédemment infectés a provoqué des titres de nAb plus élevés que les deux doses d’ARNm-1273 ou de BNT162b2 chez des individus naïfs. Les auteurs ont noté une forte corrélation positive entre in vitro l’activité inhibitrice du plasma et l’ampleur des réponses d’anticorps contre le trimère S stabilisé par préfusion pour tous les vaccins et les anticorps polyclonaux induits par l’infection.
De plus, les auteurs ont noté une corrélation positive entre les titres de nAb de liaison spécifiques à NTD et RBD, deux domaines nichés dans la sous-unité S1. Une corrélation positive comparable entre l’activité neutralisante et les réponses des anticorps de liaison S1 a suggéré le rôle important des anticorps dirigés contre S1 pour la neutralisation du SRAS-CoV-2.
conclusion
L’étude a expliqué que les titres obligatoires de prefusion SARS-CoV-2 S ont corrélé avec l’activité de neutralisation de plasma principalement due à l’adressage de la sous-unité S1, qui comporte les emplacements antigéniques identifiés par la plupart des attrapes, qui sont par la suite jetés lors du repliement.
Le ciblage de la sous-unité S2 n’a pas beaucoup contribué à l’activité neutralisante polyclonale induite par le vaccin en raison de la faible fréquence et de la faible puissance des atn dirigés par la machinerie de fusion. Cependant, le dépistage de cohortes plus importantes pourrait aider à identifier les sujets présentant une proportion plus élevée d’anticorps neutralisants ciblant S2. Ainsi, l’accumulation rapide de mutations de résidus d’acides aminés dans la sous-unité SARS-CoV-2 S1 tout au long de la pandémie de COVID-19 pourrait refléter, au moins partiellement, la pression sélective exercée par les anticorps neutralisants de l’hôte.
Les résultats de l’étude ont rétabli les avantages d’obtenir la meilleure qualité des réponses immunitaires humorales induites par la vaccination par rapport à l’infection naturelle. Outre la neutralisation virale directe médiée par les nAb, les fonctions effectrices médiées par Fc (par exemple, la phagocytose dépendante des anticorps et l’activation du complément) jouent un rôle clé in vivo protection. Néanmoins, ces résultats devraient orienter le développement clinique de vaccins à base de RBD contre le SRAS-CoV-2 et les sarbecovirus pour la future préparation à une pandémie.
