Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de prétirage, les chercheurs ont utilisé des moutons, un mammifère ruminant, pour obtenir des immunoglobulines polyclonales (IgG) contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Ils ont démontré que les moutons vaccinés avec le domaine de liaison au récepteur du SRAS-CoV-2 (RBD) fusionné au domaine cristallisable du fragment IgG2a ovin (Fc) sécrètent des anticorps neutralisants polyclonaux spécifiques à l’antigène (nAbs) dans leur sérum, colostrum ou lait. En outre, ils ont montré que l’utilisation d’immunogènes de fusion pouvait aider à maintenir des titres neutralisants élevés et soutenus dans le sérum ou le colostrum de mouton pendant une période prolongée.
Sommaire
Arrière plan
De nouvelles variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2 (COV) hautement mutées apparaissent continuellement ; il existe donc un besoin urgent d’anticorps polyclonaux (ou cocktails) d’anticorps monoclonaux thérapeutiques (mAb) qui pourraient fournir une couverture plus large contre les COV qui échappent à l’immunité. Les ruminants commercialement pertinents pourraient être une source peu coûteuse de grandes quantités de nAb polyclonaux du SRAS-CoV-2, sécrétés dans le sérum ou le lait. Ces fractions hyperimmunes pourraient ensuite être transformées directement à des fins thérapeutiques ou formulées sous forme de complément alimentaire.
Récemment, Kangro et al. vaches enceintes immunisées avec le SARS-CoV-2 RBD et utilisé les anticorps dans leur colostrum pour l’application nasale, qui a protégé contre l’infection pendant presque quatre heures dans une étude clinique à petite échelle. Ces anticorps ressemblaient étroitement aux attrapes pathogènes spécifiques induits par la vaccination chez l’homme. Cependant, il reste difficile d’induire des titres élevés de nAb dans le colostrum des ruminants.
Une manière possible pourrait être d’utiliser la technologie immunostimulante, et l’autre pourrait se concentrer sur les antigènes dans le RBD, qui ne constituent que 17% de la protéine de pointe (S) pleine longueur. De même, les antigènes contenant du RBD fusionnés avec des protéines immunostimulantes pourraient amplifier les titres de nAb après la vaccination. Chez les espèces non ruminantes, le domaine IgG Fc déclenche des réponses neutralisantes robustes du SRAS-CoV-2 après la vaccination. De même, les cytokines, telles que le facteur de stimulation des colonies de granulocytes-macrophages (GM-CSF), pourraient aider à renforcer l’immunité anti-SARS-CoV-2.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé la base de données de l’Initiative mondiale sur le partage des données sur la grippe aviaire (GISAID) pour télécharger 14 429 séquences de protéines S afin d’obtenir une séquence consensus mappée sur la séquence Wuhan-Hu1 SARS-CoV-2. De même, ils ont utilisé la base de données internationale ImMunoGeneTics (IMGT) pour récupérer les séquences d’ADN complémentaire (ADNc) des IgG2 Fc ovins.
Ensuite, l’équipe a synthétisé des constructions de plasmide antigénique pour concevoir trois antigènes recombinants, S IgG2 Fc, RBD IgG2 Fc et RBD GM-CSF, à partir desquels ils ont purifié des protéines à l’aide d’un système de chromatographie liquide automatisé. L’électrophorèse sur gel de polyacrylamide-dodécylsulfate de sodium (SDS-PAGE) a confirmé que tous les antigènes étaient purs à plus de 80 %.
Ensuite, les chercheurs ont développé huit groupes d’essai comprenant sept cochons, chacun âgé de 12 mois et pesant 52 kilogrammes. Ils ont administré des doses d’antigène de 1,4 ml trois fois aux jours zéro, 21 et 42 pendant la durée de l’essai de 16 semaines sur des sites rasés sur leur patte arrière. Chaque groupe de test a reçu des masses d’antigènes différentes mais un nombre équivalent d’épitopes neutralisants du SARS-CoV-2. Ils ont évalué la réponse sérique à chaque antigène dans la première phase d’essai à l’aide d’un dosage immuno-enzymatique (ELISA). Ils ont prélevé leurs échantillons de sang les jours zéro, neuf, 21, 42, 63, 84 et 112.
Enfin, l’équipe a vacciné les brebis enceintes une quatrième fois près de trois semaines avant l’agnelage et a prélevé des échantillons de colostrum et de sang immédiatement après l’agnelage. Ils ont également prélevé des échantillons les jours quatre, 16 et 32 pour évaluer l’activité anti-SARS-CoV-2 de leurs sérums et colostrum.
Résultats de l’étude
Les résultats de l’étude ont montré que la vaccination des moutons avec des immunogènes de fusion favorisait des niveaux sensiblement plus élevés de nAbs polyclonaux spécifiques à l’antigène par rapport aux antigènes S complets et RBD natifs. In vitro les évaluations ont montré que ces anticorps avaient des niveaux plus élevés de nAbs qui inhibent la liaison entre le RBD et les récepteurs humains de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (hACE2). Le dépistage ELISA a révélé que la conception de l’antigène RBD IgG2a Fc augmentait le titre anti-RBD de 3,1 fois par rapport au RBD seul, avec des réponses d’anticorps maximales observées à la neuvième semaine. Ces réponses nAb ont persisté jusqu’à la semaine 16, mais les titres ont diminué d’environ 40 % par rapport aux titres maximaux.
Les animaux des cohortes GM-CSF ont montré une ou des réponses atn très hétérogènes à la vaccination. Ainsi, bien que l’antigène RBD GM-CSF ait suscité des titres neutralisants élevés chez des animaux spécifiques, il n’a pas non plus suscité de titres de nAb supérieurs au contrôle RBD, suggérant une immunostimulation plus faible, ni la réponse nAb n’a atteint une signification statistique au niveau de la cohorte. Les animaux vaccinés avec un adjuvant ou de l’ovalbumine (témoins) n’ont montré aucune réponse anti-RBD nAb.
Dans l’ensemble, la réponse anticorps générée dans le colostrum de mouton a réagi de manière croisée et a neutralisé plusieurs variantes du SRAS-CoV-2, y compris Delta VOC, bien qu’elle ait eu une efficacité légèrement réduite contre Omicron. Curieusement, tous ces nAb anti-SARS-CoV-2 ont été générés dans le sérum maternel puis transférés via le colostrum.
conclusion
Selon les auteurs, il s’agit de la première étude à montrer des moyens d’incorporer des éléments IgG dans des antigènes viraux pour fabriquer des immunogènes de fusion afin d’augmenter la réponse immunitaire chez les petits mammifères ruminants, tels que les moutons. Les chercheurs n’ont pas testé le pouvoir de neutralisation des formulations d’anticorps polyclonaux dérivés du colostrum de mouton contre les virus vivants. Ainsi, les futures études devraient caractériser davantage la réponse colostrale des anticorps anti-SARS-CoV-2 et étudier la pharmacocinétique des antigènes de fusion injectés dans le colostrum ovin ou ovin ; par exemple, la spectrométrie de masse pourrait détecter la présence de peptide(s) RBD dans le colostrum.
Néanmoins, cette nouvelle méthode pour obtenir des antigènes recombinants chez les ruminants semble évolutive et pourrait avoir de nombreuses applications dans la production de lait immunitaire et le développement de vaccins contre les pathogènes des ruminants.
*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.
