Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) a été détecté initialement chez des patients à Wuhan, en Chine, fin 2019. Ce bêtacoronavirus est de la même famille que deux autres coronavirus hautement pathogènes : le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS- CoV) et SARS-CoV.
Étude : Les vaccins à particules de type phage sont hautement immunogènes et protègent contre les infections et les maladies pathogènes à coronavirus. Crédit d’image: Supavadee butradee/Shutterstock
Le SRAS-CoV-2 est le virus causal de la pandémie mondiale de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), qui peut entraîner la progression vers le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) et la mort. Les personnes les plus à risque de conséquences graves associées au COVID-19 sont les personnes âgées, les immunodéprimés et celles présentant des comorbidités.
Les systèmes bactériophages ont été adaptés en tant que plateformes thérapeutiques et diagnostiques (théranostiques). Par exemple, des particules de type phage obtenues à partir de protéines de capside sont utilisées comme échafaudage de modification chimique et génétique. Les PLP ont été utilisés comme plates-formes vaccinales pour afficher des antigènes d’agents pathogènes tels que Yersinia pestis.
Dans cette étude, des chercheurs de l’Université du Colorado et de l’Université du Maryland rapportent le développement d’un vaccin monovalent à base de PLP lambda contre le SRAS-CoV-2 (domaine de liaison au récepteur [RBD] SARS PLP) ou MERS-Cov (RBD MERS PLP) par décoration avec les protéines de pointe RBD de l’un ou l’autre virus. En outre, les auteurs ont conçu des PLP bivalents, qui co-affichent des protéines de pointe RBD pour fonctionner comme des candidats vaccins bivalents.
Une version pré-imprimée de cette étude, qui doit encore faire l’objet d’un examen par les pairs, est disponible sur le site bioRxiv* serveur.
L’étude
Pour évaluer l’immunogénicité des PLP RBD SRAS, les auteurs ont immunisé des souris BALB/c âgées de six semaines par vaccination intramusculaire avec 10 µg de PLP de type sauvage (WT) comme contrôle ou 60 % de PLP RBD SRAS, suivi d’un rappel dose trois semaines plus tard. Après une dose unique de 60% de PLP RBD SRAS, les titres d’IgG spécifiques au SRAS RBD étaient similaires à ceux observés chez les patients qui s’étaient rétablis du COVID-19. Les souris vaccinées avec 60 % de PLP RBD SARS ont montré qu’elles maintenaient des niveaux élevés d’IgG spécifiques au SRAS RBD 174 jours après l’inoculation, ce qui indiquait que ces PLP induisaient une réponse immunitaire humorale durable.
Les auteurs ont utilisé un test de neutralisation de réduction de foyer de virus vivants pour évaluer si le sérum des souris immunisées pouvait neutraliser une infection par le SRAS-CoV-2. Il n’y avait aucune activité neutralisante affichée chez les souris vaccinées avec les PLP WT. En revanche, le sérum des souris vaccinées avec 60% de PLP RBD SARS a neutralisé une infection par le SRAS-CoV-2, avec l’efficacité observée dans le sérum d’individus précédemment infectés. Après une vaccination de rappel, l’activité neutralisante s’est avérée être augmentée de 4,7 fois et des niveaux élevés d’anticorps anti-SRAS-CoV-2 ont été maintenus 174 jours après la vaccination initiale.
L’activité protectrice des particules décorées avec la protéine de décoration lambda (gpD) RBD SRAS a été analysée à l’aide d’une souche SARS-CoV-2 adaptée à la souris (SARS-CoV-2 MA10), qui imite le COVID-19 humain sévère. À 184 jours après la vaccination, les souris ont été provoquées avec 104 unités formatrices de plaques (PFU) du SARS-CoV-2 MA10. Une perte de poids rapide a été observée chez les souris vaccinées avec les PLP WT après l’infection, tandis que les souris immunisées avec les PLP RBD SARS n’ont présenté aucune perte de poids.
Les souris ont été euthanasiées quatre jours après l’infection pour effectuer une analyse histopathologique et de la charge virale. Dans les poumons des souris vaccinées avec les PLP WT, des niveaux élevés de virus infectieux ont été détectés, tandis que, dans les poumons des souris immunisées avec 60 % des PLP RBD SARS, aucun virus infectieux n’a été détecté. De plus, dans les poumons des souris vaccinées avec 60% de PLP RBD SRAS, il y avait des niveaux considérablement réduits d’ARN génomique et sous-génomique détectés par rapport aux souris vaccinées WT PLP.
Le tissu pulmonaire a également été analysé pour les changements histopathologiques afin d’évaluer l’effet de l’immunisation avec les PLP RND SRAS sur l’inflammation et la maladie pulmonaires. Les souris vaccinées par WT PLP après une infection par le SRAS-CoV-2 MA10 présentaient une accumulation abondante de cellules immunitaires dans les emplacements périvasculaires et alvéolaires, une congestion vasculaire et un œdème interstitiel. En revanche, les souris immunisées avec 60% de RBD SARS PLPS ont affiché une réduction marquée des changements histopathologiques associés aux poumons, ce qui indique une protection contre les lésions pulmonaires et l’inflammation induites par le SRAS-CoV-2.
Implications
Cette étude montre que des réponses immunitaires polyvalentes et robustes sont déclenchées via un système lambda, ce qui implique qu’il s’agit d’un candidat vaccin prometteur. Après l’immunisation à base de PLP, des anticorps avec des activités neutralisantes sont produits, il y a une réponse immunitaire durable et une protection efficace contre une provocation virale virulente est fournie. Les efforts futurs pour optimiser ce type de plate-forme vaccinale pourraient élargir la diversité des technologies de vaccins à base de protéines disponibles et aider à la prévention des maladies infectieuses dans le monde.
*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, orienter la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
