La maladie à coronavirus (COVID-19) est causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2). L’infection par le SRAS-CoV-2 produit des réponses cellulaires B qui persistent pendant au moins un an. Ainsi, la mémoire immunologique est essentielle pour prévenir la réinfection, et les cellules B jouent un rôle vital dans cet aspect du mécanisme de défense fourni par le système immunitaire.
La mémoire des cellules B se développe en réponse aux infections ou aux vaccinations. Les réponses de rappel rapide suscitées par les cellules mémoire B aident à fournir une protection à long terme contre les agents pathogènes.
Une nouvelle étude publiée dans la revue La nature a tenté d’étudier l’évolution des cellules B mémoire 5 mois après la vaccination avec des vaccins à ARNm tels que Moderna (ARNm-1273) ou Pfizer-BioNTech (BNT162b2) chez des individus naïfs du SRAS-CoV-2. L’étude a exploré divers aspects de la réponse des anticorps des cellules B mémoire, comme la réponse neutralisante, l’affinité, le ciblage des épitopes et la largeur neutralisante.
Sommaire
Population étudiée
L’étude a recruté 32 volontaires sans antécédents d’infection par le SRAS-CoV-2 qui avaient reçu l’un des deux vaccins à ARNm Moderna ou Pfizer-BioNTech.
Des échantillons de sang ont été prélevés séquentiellement chez 8 sujets ayant reçu Moderna et 24 sujets traités avec Pfizer-BioNTech. Des échantillons ont été prélevés sur les sujets de l’étude en moyenne 2,5 semaines après leur première dose, et ils ont été identifiés comme « primaires ».
De même, des échantillons ont également été prélevés sur des sujets qui avaient pris la deuxième dose de vaccin et terminé leur régime de vaccination. Dans ce groupe d’individus, des échantillons ont été prélevés à deux moments, l’un à 1,3 mois en moyenne et l’autre à environ 5 mois après l’administration des doses de rappel. L’âge de la population étudiée variait entre 23 et 78 ans avec un âge médian de 34,5 ans, et 53% de la population était de sexe masculin tandis que 47% était de sexe féminin.
Augmentation significative de l’activité de neutralisation du plasma observée chez les individus naïfs qui avaient reçu les vaccins à ARNm COVID-19
ELISA (essai immuno-enzymatique) a été réalisé pour évaluer les réponses plasmatiques de l’immunoglobuline M (IgM), de l’immunoglobuline G (IgG) et de l’immunoglobuline A (IgA) au domaine de liaison au récepteur (RBD) du SRAS-CoV-2.
Cette étude a montré qu’au cours de la période entre les doses de vaccin primaire et de rappel, une augmentation significative de la réactivité des IgG au RBD a été détectée, ce qui est corrélé avec des preuves antérieures.
Après la dose de rappel, les taux d’IgM et d’IgA se sont révélés faibles par rapport aux IgG. Une corrélation inverse a été significativement identifiée entre l’ampleur de la réponse et l’âge après la première dose de vaccin. Cependant, cette corrélation n’a pas été détectée de manière significative dans cette petite population d’étude à 1,3 ou 5 mois après la dose de rappel. De plus, au cours de la période comprise entre 1,3 et 5 mois après la dose de rappel, il y avait une diminution significative des titres IgG et IgA contre RBD. Dans le cas des titres d’IgG, une diminution de 4,3 fois a été observée et la réduction de leur activité a montré une corrélation directe significative avec le temps après la vaccination.
Le VIH-1 pseudotypé avec le pic SARS-CoV-2 a été utilisé pour évaluer l’activité neutralisante. Chez les individus naïfs ayant reçu la première dose de vaccin, une corrélation inverse significative a été observée entre l’âge et l’activité neutralisante.
Dans la population étudiée qui a reçu la dose de rappel, il y avait une augmentation similaire de 12 fois de l’activité neutralisante qui ne différait pas avec le sexe ou l’âge. De plus, une corrélation positive significative a été observée dans l’activité de liaison et de neutralisation entre la dose de rappel et la première dose de vaccin.
Chez les individus naïfs qui ont reçu la dose de rappel, il a été constaté qu’à 1,3 et 5 mois après le rappel, ils présentaient des titres neutralisants 4,9 et 3,6 fois plus élevés que les individus infectés évalués 1,3 et 5 mois après l’apparition des symptômes du COVID-19.
Les résultats de cette étude suggèrent une augmentation significative de l’activité de neutralisation du plasma chez les individus naïfs qui avaient reçu le vaccin COVID-19, qui était en corrélation avec une efficacité accrue du vaccin après la dose de rappel. De plus, des titres neutralisants plus élevés ont été observés chez les personnes qui avaient terminé le régime de vaccination par rapport aux personnes infectées par COVID-19.
Lorsque 28 des sujets de l’étude ont été évalués 5 mois après leur dose de rappel, il a été identifié que l’activité neutralisante était inversement corrélée avec le temps et directement corrélée aux titres de liaison anti-RBD des IgG. Comme indiqué précédemment, 1,3 mois après la dose de rappel, la liaison aux titres sériques neutralisants était plus élevée chez les individus vaccinés que chez les patients convalescents, mais cette différence d’effet a disparu à des intervalles de temps ultérieurs.
Semblable aux rapports précédents, l’activité neutralisante contre les variantes testées s’est avérée inférieure à celle de la souche originale Wuhan Hu-1. De plus, l’activité neutralisante s’est également avérée diminuer contre la souche d’origine et les variants à mesure que le temps écoulé depuis la vaccination augmentait davantage.
Les cellules B mémoire peuvent continuer à évoluer jusqu’à 5 mois après les vaccinations à l’ARNm de COVID-19
L’effet des vaccins à ARNm sur les compartiments des cellules B mémoire a été évalué par cytométrie en flux dans laquelle les cellules B exprimant des récepteurs qui facilitent la liaison à Wuhan Hu-1 (type sauvage, WT) et les variants RBD B.1.351 K417N/E484K/N501Y ont été mesuré. Des cellules B mémoire exprimant des récepteurs pour Wuhan-Hu RBD ont été détectées après la dose initiale de vaccin à ARNm, et leur nombre a continué d’augmenter 5 mois après la vaccination.
Les cellules B mémoire exprimant des récepteurs pour la liaison à RBD des variants testés ont été détectées à des niveaux très faibles par rapport au type sauvage. Après la dose de rappel, une augmentation des cellules mémoire IgG a été observée, mais les IgM exprimant les cellules B mémoire qui étaient initialement augmentées après la dose de vaccin primaire étaient presque absentes après la dose de rappel.
Les plasmablastes sont des cellules souches productrices d’anticorps, et les plasmablastes spécifiques de RBD ont été détectés après la première dose de vaccin et ont été détectés de manière significative après les doses de rappel.
Le compartiment mémoire est connu pour évoluer jusqu’à un an après l’infection naturelle et entraîne l’enrichissement des cellules qui produisent des anticorps efficaces contre les agents pathogènes. L’étude a examiné les caractéristiques du compartiment mémoire après la vaccination par l’ARNm.
2 327 séquences d’anticorps appariées provenant de 11 individus obtenues à des moments déjà décrits dans l’étude ont été examinées. IGHV3-30 et IGHV3-53 étaient prévalents après les doses d’amorçage et de rappel et sont restés prévalents 5 mois après la vaccination. Des clones expansés de cellules B mémoire exprimant les gènes IGHV et IGHL ont été observés chez tous les individus étudiés.
L’étude a révélé que la quantité de cellules mémoire variait entre la dose initiale de vaccin, la dose de rappel et entre les individus et diminuait également avec le temps. La détection de clones uniques chez les individus vaccinés suggère que les cellules mémoire évoluent jusqu’à 5 mois après la vaccination.
Il a également été observé que les cellules mémoire isolées après la dose de rappel présentaient des niveaux significativement élevés de mutations somatiques par rapport aux plasmablastes et aux cellules B obtenus après la dose initiale de vaccin. L’étude montre qu’après les vaccinations par ARNm, les cellules B mémoire peuvent continuer à muter ou évoluer pendant 5 mois après la dose de rappel.
La dose de rappel des vaccins à ARNm COVID-19 améliore la réponse neutralisante des anticorps exprimés dans le compartiment mémoire
ELISA a été réalisé pour évaluer l’activité neutralisante des anticorps qui ont été isolés des cellules B mémoire qui se lient à RBD. Quatre cent cinquante-huit anticorps ont été testés, et 94% des anticorps présentaient une liaison à Wuhan Hu-1 RBD, confirmant l’efficacité de la méthode utilisée pour isoler les cellules B mémoire spécifiques de RBD. La moyenne géométrique de la concentration semi-maximale ELISA (CE50) des anticorps obtenus à différents moments a été estimée, et il n’y avait pas de différence significative dans la liaison de ces anticorps aux moments testés. La CE50 des anticorps des échantillons obtenus au début, 1,3 et 5 mois après la deuxième dose était respectivement de 3,5, 2,9 et 2,7 ng/ml.
L’activité neutralisante de 430 anticorps de liaison au RBD a été évaluée à l’aide du VIH-1 pseudotypé avec le pic SARS-CoV-2. Il a été constaté que la moyenne géométrique de la concentration inhibitrice semi-maximale (CI50) des anticorps testés était passée de 376 ng/mL après la première dose de vaccin à 153 ng/mL après la deuxième dose de vaccin, et cette augmentation de l’activité était corrélée à une diminution de les anticorps non neutralisants et augmentation des anticorps neutralisants.
Les cellules mémoire B recrutées après la deuxième dose du vaccin à ARNm sont responsables de l’activité neutralisante accrue observée entre la première et la deuxième dose. La dose de rappel des vaccins à ARNm entraîne une meilleure réponse neutralisante des anticorps exprimés dans le compartiment mémoire.
L’activité neutralisante des activités monoclonales obtenues n’était pas significativement augmentée entre 1,3 et 5 mois post-vaccination. Fait intéressant, chez les personnes convalescentes, les anticorps des cellules mémoire ont montré une activité accrue entre 1,33 et 6,2 mois après l’apparition des symptômes, avec une amélioration supplémentaire observée après un an d’apparition des symptômes. Cela a été attribué à l’activité neutralisante croissante des clones persistants.
Les anticorps mémoire d’individus convalescents présentent une affinité et une étendue de neutralisation plus améliorées après l’infection qu’en cas de vaccination par l’ARNm du COVID-19ns
L’analyse par interférométrie à biocouche (BLI) a été réalisée en utilisant Wuhan Hu-1 RBD pour évaluer la maturation d’affinité, qui est le processus par lequel le système immunitaire produit des anticorps d’affinité accrue au cours d’une réponse immunitaire. Les anticorps ont été obtenus après la dose principale, 1,3 mois et 5 mois après le rappel, soit un total de 147 anticorps.
En comparant l’affinité des anticorps, il a été constaté qu’il y avait une différence de 3 fois dans les affinités des anticorps obtenus au début et 1,3 mois après la dose de rappel et une différence de 7,5 fois dans les affinités entre les anticorps de 1,3 mois et 5 mois après le rappel.
Les affinités des paires d’anticorps de clones persistants obtenus à 1,3 et 5 mois après le rappel ont montré une affinité multipliée par 4,5, tandis que dans le cas des individus convalescents, les anticorps des clones persistants obtenus à 1,3 et 6,2 mois après l’apparition des symptômes ont été multipliés par 11,2 en affinité.
L’étude a également exploré s’il y avait un changement dans les épitopes ciblés par les anticorps monoclonaux. Il a constaté qu’il n’y avait pas de changement significatif dans les épitopes ciblés par les 52 anticorps étudiés, qui ont été obtenus à 1,3 et 5 mois après la vaccination et ont présenté une activité neutralisante similaire.
Chez les personnes convalescentes, il a été constaté que l’étendue des anticorps neutralisants des cellules mémoire augmente avec leur puissance au fil du temps. Le potentiel neutralisant des anticorps obtenus au début et 1,3 mois après la vaccination a été testé contre un panel de pseudotypes codant pour des mutations RBD. Il a été constaté qu’il n’y avait qu’un petit changement de largeur et une augmentation de la résistance aux substitutions K417N et A475V. Il a été constaté qu’il y avait une légère augmentation de l’haleine neutralisante pendant la période post-vaccination des vaccins à ARNm par rapport à une période similaire post-infection COVID-19 chez les personnes convalescentes.
Conclusion
Les résultats de l’étude suggèrent que l’administration de doses de rappel de vaccins à ARNm aux individus vaccinés entraînera une augmentation de l’activité de neutralisation du plasma. Cependant, il peut ne pas produire d’anticorps qui présentent une ampleur neutralisante contre les variantes préoccupantes, comme observé dans le cas des personnes convalescentes.
Les personnes convalescentes, lorsqu’elles sont stimulées avec des vaccins à ARNm, développent une forte protection contre la souche originale Wuhan-Hu-1 et les variantes préoccupantes.
Une enquête plus approfondie doit se concentrer sur la question de savoir si un coup de pouce supplémentaire avec un vaccin basé sur Wuhan-Hu-1 ou basé sur une variante ou une réinfection entraînera des cellules B mémoire qui peuvent produire des anticorps présentant une largeur de neutralisation accrue.
