Dans une étude récente publiée dans la revue PNASun groupe de chercheurs a développé un vaccin intranasal contre la rougeole, les oreillons et la protéine Spike (S) (MMS) du SRAS-CoV-2 qui offre une protection large et durable contre les principales variantes du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), en tirant parti la sécurité prouvée de la plateforme vaccinale rougeole-oreillons-rubéole (ROR).
Étude : Un vaccin trivalent intranasal MMS de nouvelle génération induit une protection durable et large contre les variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2. Crédit d’image : TopMicrobialStock/Shutterstock
Sommaire
Arrière-plan
La pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), déclenchée par le SRAS-CoV-2, a entraîné plus de 6,96 millions de décès et plus de 771 millions d’infections dans le monde en octobre 2023. Bien que plusieurs vaccins utilisant la protéine Spike (S) de préfusion comme un immunogène ont été développés, ils ont des limites telles qu’une efficacité réduite contre les variantes évolutives du SRAS-CoV-2, une protection de courte durée et un manque d’immunité muqueuse. L’émergence de divers variants, notamment l’Omicron avec de nombreuses mutations, pose des défis quant à l’efficacité des vaccins actuels. Il existe donc un besoin urgent de vaccins plus efficaces. Compte tenu de l’émergence persistante des variantes du SRAS-CoV-2 et des limites des vaccins actuels, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour trouver des vaccins intranasaux de nouvelle génération offrant une immunité muqueuse plus large et adaptables à l’évolution des souches.
À propos de l’étude
La recherche a porté sur l’analyse complète et le développement de virus modifiés de la rougeole et des oreillons (virus de la rougeole recombinant (rMeV), virus des oreillons recombinant (rMuV-JL1) et rMuV-JL2) qui expriment les six prolines du SRAS-CoV-2 (preS- 6P) protéines. Des procédures de courbes de croissance, de préparation du virus, de purification et divers tests ont été mises en œuvre. Ces tests comprennent le virus de la rougeole (MeV), le virus des oreillons (MuV) et les tests de plaques du SRAS-CoV-2, l’extraction de l’acide ribonucléique (ARN), la réaction en chaîne par polymérase par transcription inverse (RT-PCR) et le Western blot, entre autres. Le comité de protection et d’utilisation des animaux de laboratoire institutionnel de l’Ohio State University a approuvé les études sur les animaux, en faisant référence aux numéros de protocole 2009A1060-R3 et 2020A00000053. Les tests sur les animaux impliquaient l’immunisation et la stimulation de l’IFNAR1−/− souris et hamsters syriens dorés.
D’autres étapes de l’étude ont détaillé la purification des protéines, les analyses des lymphocytes T, la cytométrie en flux et les tests ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) pour détecter les anticorps spécifiques de l’immunoglobuline G (IgG) et de l’immunoglobuline A (IgA) spécifiques du SRAS-CoV-2. Ils ont également exploré la capacité neutralisante du SRAS-CoV-2, la neutralisation du pseudotype et la détermination de la concentration du SRAS-CoV-2 dans les tissus animaux. Des examens histologiques ont été effectués et tous les résultats ont fait l’objet d’une analyse statistique.
Résultats de l’étude
Les chercheurs ont récemment découvert que le preS stabilisé avec le preS-6P induisait une réponse en anticorps neutralisants plus élevée qu’une autre variante. Le gène preS-6P du variant Delta du SARS-CoV-2 a ensuite été intégré dans un génome différent. Cette souche modifiée différait par sa croissance et ses effets cellulaires, mais maintenait une forte expression protéique, similaire à la variante Delta. Un gène du SARS-CoV-2 Omicron BA.1 a également été intégré dans un génome vaccinal distinct avec des observations similaires.
Récupération et caractérisation du rMuV-JL1-Delta-preS-6P exprimant les six pics de préfusion stabilisés par la proline de la variante Delta du SRAS-CoV-2. (A) Stratégie d’insertion du preS-6P de la variante Delta dans la jonction des gènes P et M du génome MuV-JL1. (B) La morphologie de la plaque de rMuV-JL1 et rMuV-JL1-Delta-preS-6P dans les cellules Vero CCL81 au jour 5. (C) rMuV-JL1-Delta-preS-6P présente une formation retardée de syncytia dans les cellules Vero CCL81 (MOI de 0,1). (D) Cinétique de réplication des virus recombinants dans les cellules Vero CCL81 à une MOI de 0,1. (E) Expression de preS-6P dans des cellules Vero CCL81 infectées par rMuV-JL1-Delta-preS-6P (à gauche) ou rMuV-JL2-WA1-preS-6P (à droite). Une MOI de 0,1 a été utilisée pour l’infection, et 10 μL de lysat cellulaire (sur un total de 200 μL) et 10 μL (sur un total de 1 mL) de surnageant ont été utilisés pour le Western blot.
Un vaccin trivalent a été développé et testé contre un vaccin monosouche chez la souris provenant de ces virus modifiés. Le vaccin trivalent a conduit à une réponse immunitaire plus large, générant des anticorps neutralisants contre plusieurs variantes du SRAS-CoV-2. Les deux vaccins ont maintenu les réponses en anticorps pendant quatre mois et ont stimulé les réponses des lymphocytes T mémoire résidant dans les tissus dans les poumons, essentielles à la défense du SRAS-CoV-2. Cependant, la version trivalente a montré une capacité de protection plus complète.
Sept semaines après l’immunisation, les réponses des lymphocytes T ont été analysées dans les splénocytes des souris. Le vaccin trivalent a activé les cellules T auxiliaires 1 (Th1) davantage que son homologue monovalent et a notamment stimulé davantage de cellules T auxiliaires productrices d’interleukine-4 (IL-4). Les deux vaccins ont incité un nombre important de cellules T auxiliaires à produire de l’IL-21 et de l’IL-17. Pourtant, la version trivalente a démontré une réponse immunitaire systémique supérieure des lymphocytes T.
Dans des expériences utilisant des hamsters syriens dorés, le vaccin trivalent a montré une activité neutralisante plus large contre diverses variantes du SRAS-CoV-2. En revanche, le vaccin monovalent était plus spécifique au variant Omicron BA.1. Lorsqu’il est exposé au SRAS-CoV-2, le vaccin trivalent offre une protection renforcée, notamment contre les souches WA1 et Delta.
De plus, l’administration intranasale du vaccin trivalent dans le cadre de tests distincts a fourni une protection complète contre le SRAS-CoV-2 et a déclenché une réponse en anticorps IgG sériques plus puissante que l’administration sous-cutanée. L’administration intranasale a également conduit à une puissante réponse en anticorps IgA muqueux, non observée dans le groupe sous-cutané. Cela indique que la méthode d’administration peut avoir un impact significatif sur les réponses immunitaires, l’immunisation intranasale offrant potentiellement une protection supérieure contre les virus respiratoires comme le SRAS-CoV-2.
Conclusions
Pour résumer, les chercheurs ont développé un vaccin trivalent intranasal MMS capable de combattre la rougeole, les oreillons et diverses variantes du SRAS-CoV-2. Il a été observé que le vaccin produit de fortes réponses immunitaires systémiques et spécifiques aux poumons, offrant une protection contre plusieurs souches du SRAS-CoV-2, notamment les variantes Delta et Omicron BA.1. Ce vaccin trivalent est une version modifiée du vaccin ROR et présente de larges capacités neutralisantes contre plusieurs souches virales, contrairement aux vaccins monovalents, dont la portée protectrice est limitée. L’administration intranasale du vaccin MMS induit de fortes réponses immunitaires à la fois systémiques et dans les régions muqueuses, offrant potentiellement une protection supérieure contre les variantes du SRAS-CoV-2. Il est important de noter que la conception du vaccin permet des modifications faciles pour répondre aux nouveaux variants émergents. Essentiellement, ce candidat vaccin de nouvelle génération contre la COVID-19 démontre une protection large et durable, soulignant son potentiel en tant qu’outil important contre les variantes du SRAS-CoV-2.
