Dans une étude récente publiée dans Progrès scientifiques, Les chercheurs ont évalué l’impact de l’immunisation par voie muqueuse ou intramusculaire sur l’infection aéroportée et la transmission du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) chez les hamsters syriens.
Étude : L'immunisation muqueuse avec ChAd-SARS-CoV-2-S empêche la transmission séquentielle du SARS-CoV-2 aux hamsters non vaccinésCrédit photo : luchschenF/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Le SRAS-CoV-2 est à l'origine de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), identifiée en 2019. Des vaccins ont été développés d'ici 2020 ciblant la protéine de pointe du virus, montrant une efficacité de 75 à 95 % contre des variants similaires.
Cependant, des variants comme celui d'Omicron ont réduit l'efficacité du vaccin, ce qui a conduit à des mises à jour du vaccin. Le SARS-CoV-2 se propage principalement dans l'air, mais peut également être transmis par contact.
Les études sur l’impact des vaccins menées sur des hamsters se concentrent souvent sur la transmission initiale, sans refléter les scénarios d’infection réels ni évaluer la transmission secondaire.
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre pleinement l’efficacité à long terme des vaccins muqueux et les mécanismes de prévention de la transmission du SRAS-CoV-2 dans diverses populations et contextes réels.
À propos de l'étude
Cette étude a évalué les effets de l'immunisation muqueuse et systémique sur la transmission du SRAS-CoV-2 à l'aide de hamsters syriens. Les hamsters ont été vaccinés par voie intranasale avec un vaccin à vecteur adénoviral de chimpanzé (ChAd-CoV-2-S) ou par voie intramusculaire avec du BNT162b2 résiduel (vaccin COVID-19 de BioNTech et Pfizer), puis exposés à des hamsters infectés par le SRAS-CoV-2.
Les titres viraux dans les voies respiratoires supérieures et inférieures ont été mesurés pour déterminer la transmission. Les hamsters en contact primaire qui n'ont pas été infectés ont été exclus. Les hamsters ont été assignés au hasard à des groupes de vaccination ou de donneurs/contacts.
Des cellules Vero exprimant la protéase transmembranaire humaine sérine 2 (TMPRSS2) et l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) ont été cultivées pour préparer le virus.
Le SARS-CoV-2 recombinant (WA1/2020 D614G) a été confirmé par séquençage. Toutes les procédures impliquant le SARS-CoV-2 ont été réalisées dans des installations de niveau de biosécurité 3 (BSL-3).
Les études sur les animaux ont suivi les directives des National Institutes of Health (NIH) avec l'approbation du Comité institutionnel de protection et d'utilisation des animaux. Des hamsters mâles ont été inoculés avec le SARS-CoV-2 et exposés à d'autres hamsters dans des unités de confinement biologique. La transmission primaire et secondaire a été évaluée par exposition séquentielle des hamsters de contact.
Des échantillons de tissus, notamment de lavages nasaux, de poumons et de cornets nasaux, ont été collectés pour une analyse virologique à l'aide d'une réaction en chaîne par polymérase à transcription inverse (RT-qPCR) et de tests de plaques.
Les hamsters ont été immunisés par voie intranasale avec ChAd-CoV-2-S ou par voie intramusculaire avec BNT162b2, les hamsters témoins recevant du tampon phosphate salin (PBS). Les réponses en anticorps ont été mesurées après l'immunisation.
L'analyse statistique a été réalisée à l'aide de GraphPad Prism, avec une signification statistique à P < 0,05. Les variations des titres viraux, des niveaux d'acide ribonucléique (ARN) et des réponses anticorps ont été analysées à l'aide d'une analyse de variance (ANOVA) ou de tests t non appariés.
Résultats de l'étude
Dans l'étude, les hamsters donneurs ont été inoculés avec 105 unités formant des plaques (PFU) de la variante WA1/2020 D614G. Après 24 heures, les hamsters en contact primaire (C1) ont été exposés aux donneurs pendant 8 heures.
Les hamsters de contact secondaire (C2) ont ensuite été exposés aux hamsters C1 pendant 8 heures après un, deux ou trois jours d'incubation.
L’analyse virologique des lavages nasaux, des cornets nasaux et des poumons a confirmé une transmission aéroportée primaire efficace, à l’exception d’un échantillon de lavage nasal provenant d’un animal C1 du groupe d’incubation de 48 heures.
Chez les hamsters C2, un virus infectieux important a été détecté dans les poumons et les cornets nasaux après 24, 48 et 72 heures d'exposition primaire. Cela indique que la transmission secondaire a probablement lieu 72 heures après l'exposition primaire.
L'impact des vaccins muqueux et systémiques contre la COVID-19 sur l'infection et la transmission aéroportées a été évalué. Des hamsters syriens ont été immunisés par voie intranasale avec ChAd-CoV-2-S ou par voie intramusculaire avec BNT162b2. Vingt et un jours après l'immunisation, du sérum a été prélevé et deux semaines plus tard, les hamsters ont été exposés à des donneurs infectés par le SRAS-CoV-2.
L'analyse virologique a montré des réductions significatives des titres viraux et des niveaux d'ARN dans les voies respiratoires supérieures et inférieures des hamsters immunisés contre ChAd-CoV-2-S par rapport aux témoins non vaccinés.
En revanche, les hamsters immunisés par l'ARN messager (ARNm) ont montré une réduction moindre des titres viraux et des niveaux d'ARN, avec seulement un faible pourcentage d'animaux restant négatifs au SARS-CoV-2. L'immunisation par les muqueuses a fourni une protection supérieure contre l'infection et la transmission par voie aérienne.
Pour évaluer l'impact sur la transmission secondaire, des hamsters C2 vaccinés et non vaccinés ont été exposés au contact d'un hamster vacciné par ChAd-CoV-2-S et ARNm 72 heures après l'exposition initiale. Chez les témoins non vaccinés, la transmission secondaire par voie aérienne a entraîné des titres viraux élevés dans les cornets nasaux, les lavages nasaux et les poumons.
Cependant, les hamsters immunisés contre le ChAd-CoV-2-S en contact 2 n'ont montré aucun virus infectieux mesurable ni aucun ARN viral, avec une protection de 100 % contre la transmission secondaire. En revanche, l'immunisation par ARNm n'a pas éliminé la transmission secondaire.
Les réponses des anticorps sériques étaient corrélées aux titres viraux chez les hamsters immunisés contre le ChAd-CoV-2-S, mais pas chez ceux immunisés contre l'ARNm. La vaccination contre le ChAd-CoV-2-S a induit des réponses des anticorps IgG et IgA des muqueuses plus fortes que les vaccins à ARNm.
Le séquençage de nouvelle génération du gène S chez les animaux C1 et C2 n'a montré aucun changement significatif des acides aminés, indiquant que la transmission aérienne séquentielle n'a pas induit la sélection de variantes virales.
Conclusions
Pour résumer, l’immunisation intranasale avec ChAd-CoV-2-S a empêché la transmission primaire et l’infection pulmonaire et a bloqué la transmission séquentielle aux hamsters vaccinés et non vaccinés.
En revanche, l’immunisation systémique avec un vaccin à ARNm n’a pas empêché la réplication du virus dans les poumons ni la transmission séquentielle.
Ces résultats suggèrent que les vaccins muqueux peuvent réduire considérablement les infections des voies respiratoires inférieures et la propagation communautaire du SRAS-CoV-2 en bloquant les cycles de transmission séquentiels.
