Dans une prépublication récente publiée sur le bioRxiv* serveur, des chercheurs de l’Université du Texas Southwestern, aux États-Unis, ont développé une forme aérosolisée et mutante de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) et ont testé son efficacité pour neutraliser le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) in vitro et in vivo. Ils ont découvert que l’ACE2 modifié pourrait inhiber efficacement les infections par des variantes virales dans les cellules cultivées et neutraliser le SRAS-CoV-2 dans des modèles de souris, ce qui suggère son potentiel prophylactique contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
Étude : Développement d’un ACE2 aérosolisé mutant qui neutralise le SRAS-CoV-2 in vivo. Crédit d’image : TopMicrobialStock/Shutterstock
*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/le comportement lié à la santé, ni être traités comme des informations établies.
Sommaire
Arrière-plan
Le SRAS-CoV-2 est un virus qui évolue rapidement. Des variantes préoccupantes continuent d’émerger, dont plusieurs se sont révélées hautement infectieuses, virulentes et même capables d’échapper au système immunitaire. Cela souligne la nécessité de développer des agents thérapeutiques et prophylactiques puissants qui protègent contre les variantes existantes et émergentes.
ACE2 est un récepteur de surface cellulaire qui se lie au SRAS-CoV-2 et permet son entrée dans les cellules. Une forme soluble et enzymatiquement inactive d’ACE2 est actuellement explorée par des études précliniques et cliniques pour ses effets antiviraux. Cependant, il n’existe jusqu’à présent aucun rapport faisant état d’un ACE2 soluble pouvant être facilement purifié et administré de manière non invasive tout en offrant une protection contre le COVID-19. in vivo. Les chercheurs de la présente étude ont comblé cette lacune en développant un ACE2 recombinant délivré sous forme d’aérosol et ayant démontré une protection contre l’infection par le SRAS-CoV-2 dans des modèles de souris.
À propos de l’étude
Une mutation remplissant l’espace (T371W) a été introduite dans le site actif d’un ACE2 soluble endogène (ACE2T371W). Pour vérifier si les propriétés antivirales de l’ACE2T371W ont été conservés après la nébulisation, une électrophorèse sur gel a été utilisée pour comparer les profils de filtration du candidat avant et après la nébulisation. Ses propriétés de liaison au domaine de liaison au récepteur (RBD) ont été évaluées par calorimétrie à titrage isotherme.
Pour in vitro études, en présence de l’ACE2 solubleT371W (sACE2T371W), les cellules Huh7.5 ont été transduites avec des particules de lentivirus pseudo-typées avec une protéine de pointe provenant de plusieurs variantes du SRAS-CoV-2, à savoir G614, alpha, bêta, gamma, delta et omicron. Comme contrôle, des particules de lentivirus pseudo-typées avec une glycoprotéine du virus de la stomatite vésiculaire (VSV-G) ont été utilisées.
Étudier l’effet du candidat ACE2 muté in vivo, des modèles de souris K18-hACE2, très sensibles au SRAS-CoV-2 avec une létalité de 100 %, ont été utilisés. Les souris ont été nébulisées avec ACE2T371W soit 30 minutes ou quatre heures avant l’infection par la variante gamma du SRAS-CoV-2 à 1 000 unités formant plaque (PFU). Le poids et la survie des souris ont été surveillés quotidiennement. La signification statistique a été déterminée à l’aide de données non appariées t-tests et tests de log-rank.
Résultats et discussion
L’ACE2T371W la protéine s’est avérée inactive sur le plan enzymatique tout en conservant sa capacité à se lier au SRAS-CoV-2, indiquant ses propriétés antivirales. La mutation a facilité une purification simple et rapide de la protéine via une chromatographie d’affinité en une étape avec un rendement allant jusqu’à 10 mg/L de culture. La protéine purifiée s’est révélée dimère et thermiquement stable.
In vitrosACE2T371W s’est avéré inhiber les lentivirus pseudo-typés Spike entre 65 % et 95 % de manière dose-dépendante. Bien que l’effet inhibiteur varie selon les variantes du SRAS-CoV-2, une forte inhibition a été observée contre un isolat clinique de la variante delta et de la souche Wu-1. De plus, la forme nébulisée d’ACE2T371W s’est également avéré inhiber le SRAS-CoV-2 in vitro.
Dans le in vivo études, les souris test (traitées avec de l’ACE en aérosolT371W 30 minutes avant l’infection) perdaient du poids à un rythme nettement inférieur à celui des témoins. Alors que toutes les souris témoins ont succombé à l’infection, un seul décès a été observé dans le groupe de souris testées au jour 7. Cependant, cet effet n’a pas pu être reproduit lorsque les souris ont été traitées avec de l’ACE2 en aérosol.T371W environ quatre heures avant l’infection par le SRAS-CoV-2, ce qui suggère que l’effet prophylactique est plus important lorsque l’exposition virale a lieu peu de temps après le traitement par ACE2 en aérosolT371W.
De plus, dans une cohorte distincte, aucun virus détectable n’a été trouvé dans les poumons des souris traitées avec ACE2T371W en aérosol, contre 107 PFU par gramme de tissu trouvés chez les témoins. Lorsque les souris ont été traitées avec ACE2T371W en aérosol 30 minutes après l’infection, les chercheurs ont constaté que les souris traitées présentaient une perte de poids moindre et une survie améliorée par rapport aux témoins. Bien que cela suggère les effets thérapeutiques potentiels d’ACE2T371W, des recherches supplémentaires doivent être menées pour confirmer ces résultats sur un échantillon plus grand.
Conclusion
L’étude fournit une preuve de concept de l’efficacité de l’ACE2T371W contre les variantes du SRAS-CoV-2 à la fois in vitro et in vivo. Compte tenu de l’efficacité de sa purification à grande échelle et de sa distribution pratique en aérosol, ACE2T371W semble être un candidat prometteur doté d’un potentiel prophylactique et thérapeutique contre l’infection par un large éventail de variantes du SRAS-CoV-2. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre l’utilité clinique de l’ACE2T371W dans la prévention de la propagation du COVID-19.
*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/le comportement lié à la santé, ni être traités comme des informations établies.
