Il est essentiel de comprendre le schéma des réponses immunitaires dans le COVID-19 afin de développer un vaccin efficace ou des médicaments antiviraux qui ciblent les antigènes optimaux du coronavirus 2 (SRAS-CoV-2) du syndrome respiratoire aigu sévère. De telles interventions peuvent aider à contenir la pandémie en empêchant la propagation ou la réinfection virale ou du moins à réduire la gravité de la maladie après l'infection. Une étude récente publiée sur le serveur de pré-impression bioRxiv* cherche à établir le modèle de réactivité des anticorps dans le plasma convalescent COVID-19 (CCP), qui est largement utilisé comme thérapie pour les patients COVID-19 gravement malades.
Sommaire
Plasma de convalescence
Le plasma de convalescence est une approche de traitement avec un long historique. Il a été utilisé lors de précédentes épidémies de grippe, de SRAS et d'autres épidémies virales mortelles pour induire une immunité passive chez les receveurs pendant la phase active de l'infection. Son efficacité est en partie au moins due à la présence d'Ab neutralisant contre le virus causal, ce qui empêche sa réplication et atténue ainsi la gravité de l'état clinique.
De nombreux chercheurs mènent des essais cliniques de différentes conceptions afin de caractériser la véritable efficacité du CCP et de définir le régime optimal pour son utilisation. Par exemple, le type d'isotypes d'anticorps et leur niveau d'expression sont des paramètres essentiels pour déterminer l'impact du CCP sur le COVID-19.
L'étude actuelle a examiné l'utilisation d'une technologie de test appelée puce à antigène coronavirus (COVAM) pour produire un profil des caractéristiques de réactivité des anticorps dans le CCP avant son utilisation chez un patient donné.
Le test sérologique standard est binaire
À l'heure actuelle, les tests sérologiques de routine produisent un résultat binaire et mesurent les titres d'un seul isotype d'anticorps contre un seul antigène ou épitope, selon que le titre est supérieur ou inférieur à un seuil plus ou moins arbitraire. En général, le test ne rapporte pas la réactivité réelle de l'anticorps, qu'elle soit supérieure ou inférieure au seuil prédéfini.
Le seuil est défini à l'aide de contrôles positifs et négatifs établis et validés pour l'anticorps ou l'ensemble d'anticorps spécifiques. Certains tests utilisent un mélange d'antigènes, avec des anticorps secondaires qui ciblent divers isotypes d'anticorps primaires. Ils génèrent une valeur d'anticorps agrégée; par conséquent, cela est représenté comme un résultat binaire, positif ou négatif.
Qu'est-ce que COVAM?
La plate-forme COVAM fait référence à un format de test multiplex à faible coût qui permet de tester les anticorps dans un flux de travail à haut débit. Il utilise un ensemble de plusieurs antigènes purifiés validés à partir d'un spectre d'antigènes de coronavirus et non coronavirus, imprimés sur des lames recouvertes de nitrocellulose pour le test sérologique. Cela comprend 11 antigènes du SRAS-CoV-2, 5 de chacun du SRAS et du MERS-CoV, et 12 des coronavirus saisonniers. De plus, 35 proviennent d'autres virus respiratoires aigus.
COVAM fait partie d'une approche chimiométrique qui quantifie les niveaux d'intensité de plusieurs signaux spécifiques indépendamment afin de classer les échantillons contenant des anticorps. Cependant, à l'ère actuelle des outils génomiques avancés, des outils analytiques multivariants sophistiqués sont également mis en œuvre, utilisant l'apprentissage automatique, la reconnaissance de formes et l'analyse de cluster.
Cela aide à développer une signature génomique, comprenant à la fois la séquence du génome et le modèle d'expression génique. Ces méthodes sont également utiles dans les tests de diagnostic clinique.
Le test COVAM peut être exécuté pour comprendre quels anticorps se trouvent dans l'échantillon de sérum, qui à son tour révèle à quels virus le patient a été exposé et surveille les changements dynamiques du profil d'anticorps au fil du temps. Sa conception peut permettre des études à grande échelle pour comprendre l'épidémiologie du COVID-19, révélant la prévalence et le titre de divers anticorps dans la population à différents moments de l'épidémie.
Accord entre COVAM et d'autres dosages
Les chercheurs ont classé les résultats de COVAM en utilisant deux approches de calcul comme réactives ou non réactives. Par rapport à un test d'immuno-chimioluminescence établi par la FDA EUA VITROS CoV2T d'Ortho et à un test de neutralisation de plaque (RVPNT), ils ont constaté que les tests COVAM et RVPNT présentaient une concordance de 93% et 96% avec les résultats de VITROS CoV2T. Le plus haut niveau de corrélation était avec les antigènes qui contiennent le domaine de liaison au récepteur (RBD) mais pas le domaine S2.
Ils ont également constaté que les anticorps détectés par COVAM qui ciblent la protéine de la nucléocapside N et le domaine de pointe S2 présentent une mauvaise concordance avec l'un ou l'autre des deux autres tests. Ils expliquent cela par la dépendance connue de la neutralisation à la présence d'anticorps inhibiteurs ciblant la RBD S1 au niveau de son site de liaison à l'ACE2.
Des études antérieures suggèrent l'efficacité du CCP
Il est important de rechercher les titres d'anticorps dans le plasma avant de supposer qu'il a une efficacité thérapeutique. Un essai clinique antérieur du protocole d'accès élargi (EAP) examine l'utilisation de plus de 65 000 unités CCP chez plus de 35 000 patients COVID-19. Cela montre que tous les CCP ne sont pas les mêmes en termes d'efficacité des anticorps.
Ainsi, seul un sous-ensemble de patients ayant reçu un CCP dans le cadre du PAE a connu une amélioration significative du résultat clinique, quoique de faible ampleur. Ceci était associé à des titres d'anticorps plus élevés et à une administration précoce de CCP. Le résultat de l'essai est qu'il est devenu clair que seuls les essais cliniques contrôlés par placebo, prospectifs et randomisés (ECR) peuvent fournir une réponse satisfaisante quant à savoir si l'administration de CCP est une approche thérapeutique valide dans le COVID-19.
Classification COVAM des CCP
Dans le test multiplex COVAM actuel, ces outils sont appliqués pour identifier des modèles dans des échantillons de plasma basés sur la mesure indépendante de plusieurs anticorps et isotypes avec différents titres ciblant plusieurs antigènes du SRAS-CoV-2. L'étude actuelle utilise COVAM pour classer le plasma avant qu'il ne soit utilisé pour traiter les patients COVID-19. Les critères existants incluent la positivité du donneur pour l’ARN viral par réaction en chaîne par polymérase (PCR), la gravité de la maladie et le temps écoulé entre l’apparition des symptômes ou entre le rétablissement et le don de CCP.
L'utilisation de COVAM est basée sur la mesure des taux d'anticorps ainsi que des titres de neutralisation, à l'aide de virus pseudotypés porteurs d'antigènes SARSC-CoV-2. De cette manière, il est possible de fixer un seuil au-dessus duquel l'utilité clinique du CCP peut être évaluée avant qu'il ne soit administré à un patient ayant un besoin urgent d'une immunité passive.
L'étude actuelle a utilisé le PCC de 99 donateurs entre le 4 avril et le 5 juin 2020, tous des États-Unis.
Trois groupes CCP
Les chercheurs ont trouvé une grande variation dans le type et le niveau des anticorps contre les antigènes du SRAS-CoV-2, en particulier quatre d'entre eux, avec plusieurs groupes différents émergeant de l'analyse.
Les chercheurs ont découvert qu'il existait trois groupes distincts de modèles de réactivité des IgG en ce qui concerne les antigènes COVAM NP, Spike, S1, S2 et RBD. Dans le groupe 1, il y avait des niveaux élevés d'anticorps contre les antigènes protéiques N, S1 et pleine longueur de Spike. Le groupe 2 et le groupe 3 avaient une réactivité d'anticorps de ciblage de pointe intermédiaire et une très faible réactivité anti-N et anti-S1, respectivement.
En particulier, on constate qu'un sous-cluster du groupe 3 n'a pratiquement pas d'anticorps anti-SARS-CoV-2 détectables par COVAM. En outre, il y avait au moins deux sous-groupes dans chacun des grands groupes. Ces groupes n'étaient pas évidents avec les autres dosages, même après ajustement des seuils de réactivité.
Ces différences sont dues au fait que ces dosages détectent différents modèles d'antigènes dans le sérum. En d'autres termes, l'infection provoque une réponse polyclonale avec une gamme d'anticorps spécifiques.
Implications et orientations futures
Les chercheurs disent que plus de travail est nécessaire pour identifier la corrélation entre ces groupes et l'efficacité du CCP en tant que thérapie COVID-19. Au fur et à mesure que l'on acquiert davantage de connaissances sur l'importance clinique relative de chacun des principaux groupes d'anticorps au cours de la maladie, il peut même devenir possible de sélectionner le CCP pour l'administration en se basant sur une analyse rapide du profil d'anticorps, à la recherche de sous-ensembles spécifiques au sein l'un des trois groupes.
Encore une fois, ce type de réseau multi-antigène pourrait aider à générer un profil d'anticorps induits par le vaccin pour les études précliniques et cliniques, à mieux comprendre la gamme et la profondeur des réponses sérologiques après l'immunisation et à définir les réponses anticorps protectrices. Comprendre la corrélation entre les types et les intensités d'anticorps et la gravité clinique pourrait également être utile pour prédire l'évolution des infections par voie de vaccin.
