Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont analysé la variété antigénique à travers les variantes significatives du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), comme les lignées Omicron.
Étude : Les infections à Omicron post-vaccination induisent une immunité plus large dans l’espace antigénique que le prototype de vaccination de rappel par ARNm COVID-19 ou l’infection primaire. Création d’image : Corona Borealis Studio / Shutterstock
Sommaire
Arrière plan
Il existe un besoin immédiat de techniques de vaccination contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) pour fournir la protection la plus large contre les variantes actuelles et futures du SRAS-CoV-2. Plus de 6,34 millions de décès et 553 millions d’infections ont été attribués au SRAS-CoV-2 dans le monde.
Même lorsque l’immunité de la population persiste à s’élever en raison d’infections, de primovaccinations, de réinfections ou de rappels, le SRAS-CoV-2 continue de se propager dans le monde. Bien que les vaccins contre le SRAS-CoV-2 immunisent de manière significative contre le COVID-19 sévère, de nouvelles variantes virales émergentes telles qu’Omicron continuent de compromettre leur efficacité même après une vaccination de rappel.
À propos de l’étude
Dans le présent travail, les chercheurs ont évalué la diversité antigénique des variants du SRAS-CoV-2 et analysé les réponses des anticorps neutralisants à des expositions uniques et nombreuses à travers des cohortes longitudinales d’infection et de vaccination.
L’équipe a utilisé la cartographie antigénique pour évaluer l’hétérogénéité antigénique à travers les principales variantes du SRAS-CoV-2 comme Omicron BA.2.12.1, BA.4/BA.5 et BA.2 en utilisant des sérums bien définis d’un groupe longitudinal de primaires Patients COVID-19 avec des antécédents d’infection variante validés par séquence. Ils ont utilisé des sérums de sujets infectés par le COVID-19 dans l’épidémiologie, l’immunologie et les caractéristiques cliniques des maladies infectieuses émergentes à potentiel pandémique (EPICC). En effet, les 1240 lectures de niveau d’anticorps neutralisant l’infection naturelle primaire ont été analysées à l’aide de la cartographie antigénique pour estimer l’étendue de l’immunité parmi les variantes du virus.
Une évaluation comparable d’un groupe indépendant de personnes non infectées par le COVID-19 avant et après les deuxième et troisième vaccinations par l’acide ribonucléique messager (ARNm) du SRAS-CoV-2 a complété l’analyse initiale. Les scientifiques ont quantifié l’étendue de la neutralisation des sérums obtenus auprès de 39 professionnels de la santé dans l’évaluation prospective de la recherche sur la séroconversion du SRAS-CoV-2 (PASS) après la réception de deux et trois doses de vaccin à ARNm COVID-19. Ils ont ensuite évalué les changements d’immunodominance après l’infection et la vaccination à l’aide de paysages d’anticorps et d’autres méthodes associées pour déduire l’espace antigénique.
Résultats
Dans l’ensemble, les chercheurs ont découvert que les cartes antigéniques des variants pré-Omicron du SRAS-CoV-2 étaient cohérentes avec les cartes antigéniques du SRAS-CoV-2 rapportées précédemment. Les variantes initiales du SARS-CoV-2 présentaient un regroupement robuste avec des emplacements d’acides aminés communs. Cette inférence suggère que les altérations particulières des acides aminés régulent le profil antigénique.
L’emplacement de la variante Omicron BA.2 sur la carte actuelle correspondait à un modèle antigénique animal expérimental, mais pas à une carte créée à l’aide d’antisérums d’une infection naturelle. L’équipe a également démontré que les variantes Omicron BA.4/BA.5 et BA.2.12.1 étaient fortement liées au cluster Beta, ce qui pourrait faire la lumière sur leurs épitopes associés.
Les découvertes d’étude ont illustré que les hiérarchies d’immunodominance diffèrent parmi des variantes, qui pourraient effectuer le choix des antigènes vaccinaux nouveaux. De même, la variante Delta avait une distance antigénique identique à la souche d’origine après le troisième vaccin. Au contraire, Mu et Beta ont migré plus près de la séquence virale ancestrale.
Les cartes antigéniques réalisées avec des titres d’anticorps neutralisants à partir de sérums d’exposition à un seul antigène démontrent que BA.1, BA.2, BA.2.12.1 et BA.4/BA.5 sont les plus antigéniquement distincts des autres COV. Des cartes antigéniques ont été réalisées à l’aide d’une cartographie antigénique avec des titres pour A) des sérums collectés après une primo-infection convalescente avec des COV distincts et des sérums d’individus non infectés qui ont reçu B) 2 doses ou C) 3 doses de vaccins WT ARNm COVID-19. Chaque côté carré de la grille correspond à une dilution de deux fois dans le test de neutralisation du pseudovirus. La distance antigénique est mesurée dans n’importe quelle direction sur la grille. Les antigènes sont représentés par des cercles et sont étiquetés. Les sérums sont représentés par des carrés et sont colorés par la variante infectante. D) Différence de pli dans la neutralisation avec des intervalles de confiance à 95 % de la souche ancestrale à l’autre variante sur chaque carte. Par exemple, une différence de pli de quatre correspond à deux carrés de grille sur la carte antigénique. E) Substitutions dans les domaines de pointe et de liaison au récepteur pour toutes les variantes utilisées dans cette étude.
Les auteurs ont découvert que l’exposition récurrente à la souche SARS-CoV-2 initiale induite par un vaccin à ARNm élargissait l’immunité aux variants circulant précédemment et à Omicron après la troisième dose, impliquant un back-boosting robuste. Contrairement aux personnes qui n’avaient reçu que la variante ancestrale de la vaccination, celles qui avaient reçu deux doses de vaccin et avaient ensuite eu une infection post-vaccinale (PVI) Omicron avaient des paysages nettement plus plats, indiquant une protection plus large contre les deux variantes.
De plus, l’équipe a remarqué que la réception de trois doses de vaccin suivies d’Omicron PVI induisait des réponses immunitaires plus robustes que la réception de trois vaccinations seules. Cette inférence suggère que les personnes qui ont déjà reçu la troisième dose de vaccin centrée sur la souche ancestrale peuvent encore être en mesure d’étendre leur immunité par un vaccin à base d’Omicron.
Au moins transitoirement après la vaccination, l’immunité des personnes qui ont reçu une troisième dose de vaccination suivie d’Omicron PVI était comparable à celles qui n’ont reçu que deux doses et Omicron PVI. Notamment, les personnes qui ont reçu deux ou trois doses de vaccin et un Omicron PVI ont présenté une augmentation de la portée des anticorps dans de nombreuses variantes, y compris Delta. Delta est situé dans la région inférieure et la plus éloignée de la carte antigénique, ce qui indique qu’Omicron PVI peut avoir stimulé les réponses aux variantes antérieures.
De plus, les analyses du graphique de gain de largeur ont révélé que toutes les cohortes vaccinées et PVI avaient des réponses plus faibles à BA.2.12.1 et BA.4/BA.5 que prévu sur la base des distances antigéniques évaluées contrairement aux paysages à base de cônes et conformément à la bilans antigéniques.
conclusion
Les résultats de l’étude ont démontré comment, au fil du temps, la co-évolution antigénique du SRAS-CoV-2 et sa réaction immunitaire dans la population humaine hôte deviennent de plus en plus complexes. L’équipe propose des techniques de caractérisation de la gamme des réflexes immunitaires au COVID-19 suite à diverses expositions antigéniques.
Les scientifiques ont montré que les PVI Omicron entraînent généralement une immunité plus élevée que le renforcement avec un vaccin basé sur la souche ancestrale. Une exposition supplémentaire aux antigènes originaux et Omicron BA.1 peut augmenter la couverture d’anticorps contre BA.4/BA.5. Bien que BA.4 soit antigéniquement plus proche de la souche ancestrale, la largeur acquise contre BA.4/BA.5 était inférieure à BA.1, ce qui implique des tendances d’immunodominance complexes.
Le développement de méthodes de vaccination contre les futures souches de SRAS-CoV-2 nécessite une compréhension approfondie des mécanismes sous-jacents à ces transitions d’immunodominance et une évaluation approfondie de l’étendue immunitaire. En outre, les découvertes scientifiques sur le développement de l’hétérogénéité antigénique pour le SRAS-COV-2 pourraient également donner un aperçu des maladies antérieures complexes sur le plan antigénique en démontrant l’origine des tendances actuelles en matière d’immunodominance et des paysages sophistiqués.
*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.
