La maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) est apparue pour la première fois à Wuhan, en Chine, et s’est depuis propagée dans le monde entier. Le taux de transmission rapide a forcé de nombreux pays à adopter des mesures coûteuses et restrictives dans l’espoir de contrôler la maladie, notamment des masques faciaux obligatoires, des lois de distanciation sociale et même des fermetures complètes et des ordonnances de maintien à domicile.
L’introduction de vaccins a permis leur démantèlement dans de nombreux pays, mais avec de nouvelles variantes continuant à échapper à la fois à l’immunité induite par les vaccins et à l’immunité naturelle, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour assurer une protection à long terme.
Des chercheurs de l’Université Northwestern ont étudié le potentiel de vaccins et de traitements contre la protéine nucléocapside du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Une préimpression du document peut être trouvée sur le biologiqueRxiv* serveur de prépublication pendant que l’étude fait l’objet d’un examen par les pairs.
L’étude
Le SRAS-CoV-2 a quatre protéines structurelles majeures – la protéine de pointe, la protéine de nucléocapside, la protéine de membrane et la protéine d’enveloppe. La protéine de pointe est essentielle à la pathogénicité de la maladie, car après le clivage par une protéine hôte, la sous-unité S1 se lie à l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) pour permettre l’entrée des cellules virales, tandis que la sous-unité S2 assure la fusion membranaire.
C’est la cible de la plupart des traitements par anticorps monoclonaux ainsi que de la plupart des vaccins, mais c’est aussi une région hautement mutable qui montre des différences significatives de conformation entre les différentes variantes. La protéine de la nucléocapside n’est actuellement ciblée par aucun vaccin approuvé, et le test des anticorps anti-nucléocapside a tendance à être utilisé pour tester une infection passée chez les personnes vaccinées. Il existe un intérêt accru pour le développement de vaccins contre des protéines alternatives afin de réduire l’impact des nouvelles variantes.
Initialement, les souris C57BL/6 ont été amorcées par injection intramusculaire avec un vecteur d’adénovirus de sérotype 5 exprimant la protéine de nucléocapside du SARS-CoV-2 à une dose de 10^11 PFU. Un rappel de 100 ug de protéine de nucléocapside a été fourni trois semaines plus tard. Des souris témoins ont été immunisées avec un vecteur sans protéine de nucléocapside et un rappel PBC. La réponse immunitaire spécifique de la nucléocapside a été mesurée deux semaines après le rappel, révélant des réponses robustes dans les lymphocytes T CD8, les lymphocytes B mémoire et les anticorps. Pour aider à confirmer les effets, ces tests ont été suivis à l’aide de titres de neutralisation par réduction de concentration (FRNT) à l’aide de virus vivants. Des souris qui avaient reçu un vaccin contre l’adénovirus à base de pointes ont été utilisées comme contrôle. Les sérums de souris qui ont reçu le vaccin à base de protéines de pointe ont réussi à prévenir l’infection, mais malheureusement, le vaccin à base de nucléocapside n’a pas eu d’effet antiviral.
Cependant, la neutralisation n’est pas la seule façon dont la réponse immunitaire peut aider à protéger contre les maladies virales, et pour déterminer si une réponse immunitaire sans pic pourrait aider à combattre le COVID-19 par d’autres mécanismes, les chercheurs ont réalisé une étude d’immunisation passive. Ils ont transféré 500 ul de sérums spécifiques à la nucléocapside dans des souris transgéniques autrement naïves exprimant hACE2. Après le transfert, les souris ont été provoquées par voie intranasale avec 10 ^ 3 PFU de SARS-CoV-2 et ont quantifié la charge virale dans les poumons le quatrième jour. Les souris qui ont reçu les injections ont montré une charge virale significativement plus faible que les souris témoins.
La conclusion
Une étude plus approfondie pourrait tenter d’identifier le mécanisme spécifique par lequel la réponse immunitaire anti-nucléocapside aide à protéger contre la maladie, potentiellement en examinant les effets des cellules T CD8 ou des cellules B mémoire sur la progression de la maladie de manière isolée, plutôt que sur la réponse immunitaire générale.
Néanmoins, la recherche présentée ici fournit des preuves solides que la protéine anti-nucléocapside peut aider à protéger l’hôte contre l’infection par le SRAS-CoV-2, tout en montrant que la neutralisation de la protéine nucléocapside ne bloque pas l’infection.
Alors qu’une étude précédente suggère qu’un vaccin à base de nucléocapside était efficace avec un effet limité, les auteurs expliquent cela comme une différence de dosage – les souris de cette étude ont reçu une dose physiologique typique de 10 ^ 3 PFU, alors que l’étude précédente utilisait une dose beaucoup plus élevée – 5×10^4.
Il est important d’examiner l’effet de la réponse immunitaire contre des protéines autres que la protéine de pointe, car les variantes émergentes ont continué à montrer une mutabilité et des changements de conformation significatifs qui réduisent l’effet des traitements anti-pointes et des vaccinations. Ces informations pourraient aider les futurs fabricants de vaccins et les chercheurs à rechercher des thérapies alternatives contre le COVID-19.
*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.
