La propagation rapide du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) a entraîné la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
Depuis le début de la pandémie, plusieurs variantes du SRAS-CoV-2 sont apparues à la suite de mutations génomiques. Bon nombre de ces variantes ont été classées comme variantes d’intérêt (VOI) et variantes préoccupantes (VOC) en fonction de leur virulence, de leur transmissibilité et de leur capacité à échapper à l’immunité induite par une infection naturelle et la vaccination contre le COVID-19.
Étude: Un nouvel anticorps monoclonal fabriqué à partir de plantes améliore la puissance synergique d’un cocktail d’anticorps contre la variante SARS-CoV-2 Omicron. Crédit d’image : ustas7777777 / Shutterstock.com
Sommaire
Arrière plan
Les anticorps monoclonaux prophylactiques et thérapeutiques (mAbs) jouent un rôle important dans la protection des groupes vulnérables contre l’acquisition de COVID-19. Par exemple, la vaccination ne protège pas efficacement les personnes immunodéprimées contre l’infection par le SRAS-CoV-2, car elles peuvent ne pas développer une immunité substantielle et durable après la vaccination.
Étant donné que l’efficacité des vaccins COVID-19 contre les COV a été réduite, des traitements plus efficaces sont nécessaires pour protéger la population mondiale contre les souches SARS-CoV-2 existantes et émergentes.
En règle générale, les mAb peuvent prévenir une infection virale en neutralisant le virus. Sur la base de l’épitope, qui reconnaît le domaine de liaison au récepteur (RBD) de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2, les mAb ont été classés en quatre groupes allant des classes 1 à 4.
Parmi les classes, les mAb de classe 1 et 2, qui interagissent avec le site de liaison de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) du RBD, ont une plus grande capacité de neutralisation. Il est important de caractériser les mAb dans ces classes, car cela aide au développement de cocktails mAb efficaces qui réduisent l’évasion immunitaire.
Au cours des deux dernières années, plusieurs mAb spécifiques au SARS-CoV-2 ont reçu une autorisation d’utilisation d’urgence (EUA) de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis pour lutter contre l’infection par le SARS-CoV-2. Cependant, certains de ces mAb ont ensuite été modifiés ou révoqués, car ils ont perdu leur efficacité thérapeutique contre les nouveaux variants du SRAS-CoV-2, en particulier le variant B.1.1.529 (Omicron) et ses sous-variants.
Ainsi, il reste un besoin urgent de développer de nouveaux cocktails mAb efficaces contre la variante Omicron actuellement en circulation dominante, ainsi que d’autres variantes du SRAS-CoV-2.
Les plantes sont des systèmes prometteurs pour produire des protéines recombinantes. Une étude clinique précédente a démontré qu’un vaccin COVID-19 à base de plantes nouvellement formulé était sûr et très efficace pour prévenir l’infection. Depuis, ce vaccin a été approuvé pour usage humain au Canada.
À propos de l’étude
Contrairement aux méthodes conventionnelles, l’utilisation de plantes pour développer des mAb ne nécessite pas d’installations stériles et de protocoles coûteux. Une récente Revue de biotechnologie végétale L’étude discute du développement d’un nouveau mAb contre le SARS-CoV-2 RBD par une technique d’hybridome, suivie d’une chimérisation et d’une expression dans les plantes.
Dans cette étude, le dosage immuno-enzymatique (ELISA) a été utilisé pour le dépistage initial des mAb, qui ont été synthétisés par des hybridomes générés à partir de souris immunisées contre le RBD. Suite au processus de criblage, le mAb 11D7 a été sélectionné pour son expression recombinante dans les plantes. Ce mAb a été sélectionné en fonction de sa capacité à neutraliser efficacement la souche SARS-CoV-2 ancestrale dans le test de formation de foyers (FFA).
Résultats de l’étude
L’expression de 11D7 chimère dans ΔXFT Nicotiana benthamiana les plantes ont culminé en une semaine d’agroinfiltration à environ 131 µg de p11D7 par gramme de poids de feuille fraîche (FLW). Bien que le niveau de mAb 11D7 produit dans le système végétal soit prometteur, il était inférieur à celui des mAb produits dans d’autres vecteurs géminiviraux optimisés.
La production de 11D7 dans N. benthamiana les plantes pourraient être améliorées en utilisant des formes optimisées de vecteurs d’expression et/ou par co-expression avec des chaperons. L’optimisation permettrait la commercialisation du produit pour lutter contre le COVID-19.
L’analyse par Western blot a indiqué que le 11D7 (p11D7) fabriqué par une plante recombinante s’est parfaitement assemblé en une immunoglobuline G (IgG) sans aucune dégradation ou troncature importante de la protéine hétérotétramétrique. La constante de dissociation estimée à l’aide d’ELISA était de 0,15 nM, ce qui indiquait fortement que le nouveau mAb avait une affinité élevée pour le SARS-CoV-2 RBD.
Cette valeur était comparable à d’autres mAb neutralisants contre le SRAS-CoV-2, tels que CA1 et CB6, qui sont produits dans les plantes. Néanmoins, la concentration inhibitrice de 50 % (IC50) de p11D7 pour la neutralisation de la souche ancestrale SARS-CoV-2 était significativement plus élevée que les autres mAb d’origine végétale à 25,37 µg/mL.
Les auteurs ont émis l’hypothèse que p11D7 aurait pu neutraliser les particules virales par un mécanisme autre que l’interférence avec la liaison ACE2. L’une des découvertes les plus importantes de cette étude était la capacité de p11D7 à se lier à l’Omicron RBD et, par la suite, à le neutraliser. Ce nouveau mAb a également conservé sa capacité de neutralisation contre la variante Delta.
Les résultats expérimentaux ont suggéré que p11D7, qui chevauche un mAb de classe 4, pourrait être un candidat prometteur pour compléter d’autres classes de mAb dans une formulation de cocktail. Il s’agit d’une observation importante, car les cocktails mAb peuvent fournir une puissance synergique contre plusieurs variantes.
À cette fin, les auteurs ont utilisé des combinaisons doubles et triples de p11D7 avec d’autres mAb d’origine végétale, à savoir le cilgavimab et le tixagevimab, et ont étudié son efficacité contre la variante Omicron. La combinaison triple mAb a présenté une activité neutralisante maximale par rapport à toutes les combinaisons doubles.
conclusion
Le principal avantage du développement de mAb efficaces à base de plantes est leur faible coût de production par rapport aux procédures traditionnelles qui nécessitent des systèmes de mammifères et des installations sophistiquées. L’étude actuelle a démontré que le nouveau mAb p11D7 à base de plantes était sûr et très efficace contre la variante SARS-CoV-2 Omicron.
