L’aptitude virale et la relation antigénique entre les sous-lignées Omicron

Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de prétirage, les chercheurs ont utilisé des modèles de souris et des cultures de cellules des voies respiratoires humaines pour étudier les taux de réplication virale relatifs et la neutralisation croisée contre les sous-lignées Omicron du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).

Arrière plan

La sous-lignée BA.1 du SRAS-CoV-2 Omicron a été détectée pour la première fois en novembre 2021. Depuis lors, diverses sous-lignées portant des mutations qui permettent l’évasion immunitaire et une transmissibilité accrue ont émergé, la sous-lignée BA.5 remplaçant les variantes précédentes pour la domination mondiale actuelle.

De toutes les sous-lignées, BA.5 présente la capacité d’évasion immunitaire la plus élevée contre les anticorps neutralisants provoqués par les vaccinations et les infections antérieures au SRAS-CoV-2. De plus, les sous-lignées Omicron portent plus de 30 mutations, contribuant à leur transmissibilité accrue et à leur évasion immunitaire. Comprendre la neutralisation croisée des anticorps contre et les taux de réplication virale des sous-lignées Omicron pourrait contribuer à l’amélioration des vaccins contre les variants émergents du SRAS-CoV-2.

À propos de l’étude

Dans la présente étude, les chercheurs ont infecté par voie intranasale des souris à la kératine 18-enzyme de conversion de l’angiotensine humaine-2 (K18-hACE2) avec des clones complémentaires d’acide désoxyribonucléique (ADNc) de SARS-CoV-2 Omicron BA.1, BA.2, BA. 2.12.1 et les sous-lignées BA.5 pour obtenir des échantillons de sérum. Les sérums ont été testés pour neutraliser les titres d’anticorps contre les sous-lignées Omicron, la variante Delta et l’indice de référence SARS-CoV-2 USA-WA-1/2020.

De plus, des cultures primaires de cellules épithéliales des voies respiratoires humaines (AOH) ont été inoculées avec les mêmes sous-lignées Omicron pour valider les résultats du modèle de souris. Les cultures d’AOH ont également été infectées par une combinaison de deux virus, et des tests de compétition ont été utilisés pour comparer la cinétique de réplication de deux sous-lignées virales. Un séquençage de nouvelle génération a été effectué sur l’acide ribonucléique viral (ARN) pour déterminer les taux de réplication virale relatifs.

Les titres d’anticorps de neutralisation dans chaque sérum ont été mesurés pour les protéines de pointe homologues et hétérologues des sous-lignées Omicron BA.1, BA.2, BA.2.12.1, BA.4.6 et BA.5, la variante Delta et le SARS- Indice CoV-2. En outre, la protéine de pointe pleine longueur de chaque variante a été conçue sur l’épine dorsale du virus atténué USA-WA-1/2020 contenant un gène rapporteur mNeonGreen au lieu du cadre de lecture ouvert-7. Ces virus modifiés atténués ont ensuite été utilisés pour étudier l’effet des changements d’acides aminés en effectuant des tests de neutralisation par réduction de focalisation fluorescente (FFRNT).

Les souris K18-hACE2 infectées par les sous-lignées Omicron ont été provoquées par inoculation intranasale avec la sous-lignée SARS-CoV-2 Omicron BA.5, car il s’agissait de la sous-lignée la plus répandue et la moins neutralisable en circulation dans le monde. De plus, les valeurs de titre de neutralisation et les résultats de FFRNT ont été utilisés pour créer des cartes antigéniques, qui affichaient la relation entre les sous-lignées Omicron testées et les sérums de souris infectées.

Résultats

Les résultats de la cartographie antigénique ont révélé que les sous-lignées Omicron sont antigéniquement regroupées et divergentes des variantes précédentes du SRAS-CoV-2, telles que Alpha et Delta.

L’aptitude virale et les résultats du taux de réplication relative du modèle de souris et des expériences HAE ont suggéré que l’aptitude de la sous-lignée Omicron BA.5 était supérieure ou égale à celle de la sous-lignée BA.2, suivie de BA.2.12.1 et BA. 1. Les auteurs ont noté que BA.1 et BA.5 présentaient une gravité réduite par rapport à la variante Delta, ce qui pourrait être attribué à une fusion cellule-cellule médiée par des protéines de pointe plus faible.

Les sérums de souris infectées ont montré une activité de neutralisation croisée significative contre les sous-lignées Omicron mais pas contre USA-WA-1/2020 ou la variante Delta. En outre, l’échantillon de sérum de la souris infectée par BA.5 a présenté une plus grande activité de neutralisation contre les antigènes hétérologues d’autres sous-lignées que contre l’antigène BA.5 homologue. Les titres de réplication virale et d’anticorps sériques n’ont pas non plus montré de corrélations cohérentes chez les souris infectées.

Selon les auteurs, compte tenu de la distance antigénique entre la sous-lignée Omicron BA.5 et le virus index, un vaccin bivalent comprenant des variants Omicron susciterait une immunité plus large et des anticorps neutralisants à réaction croisée contre les sous-lignées Omicron. Des essais cliniques préliminaires avec des vaccins de rappel bivalents BA.5 appuient cette recommandation en démontrant une action neutralisante robuste contre la sous-lignée BA.5.

conclusion

Dans l’ensemble, l’étude de neutralisation croisée et de réplication virale à l’aide de modèles de souris et de cultures d’AOH a suggéré que la sous-lignée Omicron BA.5 présente une forme physique supérieure ou égale à la sous-lignée BA.2, et les deux sous-lignées présentent une transmissibilité et une évasion immunitaire accrues, mais entraînent moins graves infections par le SRAS-CoV-2.

La cartographie antigénique a révélé que les sous-lignées Omicron sont antigéniquement plus proches les unes des autres que des variantes antérieures du SRAS-CoV-2. Les auteurs recommandent de développer et de tester cliniquement des vaccins bivalents contenant des variantes d’Omicron pour une large neutralisation des sous-lignées Omicron en circulation et émergentes.

*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.