Les chercheurs développent un vaccin hybride à base de particules de type virus de la grippe pour les virus de la grippe et du SRAS-CoV-2

Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de pré-impression, une équipe de chercheurs a développé un vaccin hybride contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) et les virus de la grippe en utilisant des particules de type virus de la grippe (VLP).

Tous les vaccins contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) actuellement utilisés, y compris Pfizer/BioNTech, Moderna, Johnson & Johnson, AstraZeneca ciblent la protéine de pointe (S) pleine longueur du SRAS-CoV-2 qui se lie à l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2 (hACE2) pour l’entrée dans les cellules hôtes.

Les cytokines augmentent l’efficacité du vaccin en activant les cellules immunitaires, et dans la présente étude, deux cytokines ont été évaluées pour leur potentiel en tant qu’adjuvants biologiques – GM-CSF et interleukine-12 (IL-12). Le GM-CSF a été utilisé comme adjuvant dans le vaccin contre le cancer de la prostate approuvé par la FDA, Provenge®, de Dendreon. En outre, il induit une réponse immunitaire robuste principalement par la maturation et la différenciation des cellules présentatrices d’antigène (APC), telles que les cellules dendritiques.

De même, la deuxième cytokine IL-12 induit une réponse des lymphocytes T Th1 avec un bénéfice clinique prometteur chez les patients cancéreux. Des essais précliniques et cliniques ont montré que l’IL-12 soluble recombinante (en tant qu’adjuvant) améliore également la réponse immunitaire et atténue les effets secondaires défavorables et la toxicité systémique chez les patients atteints de cancer, d’hépatite virale et de grippe.

À propos de l’étude

Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé un VLP contre la grippe pour développer un vaccin hybride deux en un contre le SRAS-CoV-2 et la grippe A. Ils ont formé une protéine de fusion en utilisant un adjuvant du facteur de stimulation des colonies de granulocytes-macrophages (GM-CSF) et le domaine de liaison au récepteur SARS-CoV-2 S (RBD) ancré au glycosylphosphatidylinositol (GPI), l’a exprimé dans des lignées cellulaires CHO-S, puis l’a purifié et incorporé dans des VLP antigrippaux pour développer le vaccin hybride.

L’approche de transfert de protéines a permis l’ancrage des cytokines à la surface des VLP, limitant ainsi leur toxicité systémique au site de vaccination. Un autre avantage de l’utilisation d’une approche de transfert de protéines était qu’elle ne nécessitait que de faibles quantités de VLP pour une réponse antivirale optimale chez la souris.

Les chercheurs ont utilisé une ancre GPI pour concevoir une forme de cytokines liée à la membrane qui a permis l’incorporation de protéines purifiées ancrées au GPI dans la bicouche lipidique des VLP de la grippe par une simple technique de transfert de protéines. Cette approche a aidé les chercheurs à présenter plusieurs antigènes spécifiques au virus au système immunitaire pour monter une réponse immunitaire robuste.

Résultats

Les résultats ont montré que la stratégie du vaccin hybride (ou deux en un) était assez prometteuse et que les vaccins multivalents pouvaient prévenir assez efficacement les infections par la grippe A et le SRAS-CoV-2.

Le vaccin hybride a induit une réponse anticorps robuste chez la souris contre le virus de la grippe A H1N1 et le virus SARS-CoV-2 adapté à la souris. De plus, les souris vaccinées ont montré une charge virale réduite, des titres viraux pulmonaires significativement plus faibles et une perte de poids moindre lorsqu’elles ont été mises au défi avec le SRAS-CoV-2 adapté à la souris, par rapport aux souris naïves administrées avec du VLP ordinaire.

Trois mois après avoir reçu la dose de rappel, les souris étaient toujours bien protégées contre le virus H1N1, ce qui suggère que les réponses des anticorps et des cellules T induites par le vaccin hybride contre la grippe étaient de longue durée. Par la suite, les titres d’anticorps neutralisants sont restés élevés même après six mois de vaccination, confirmant la durabilité des réponses immunitaires.

Chez les souris, bien que les titres viraux dans les poumons aient diminué, la vaccination a empêché la létalité et la perte de poids, suggérant que le vaccin hybride contenant GPI-RBD-GM-CSF avec des adjuvants de cytokines protégeait contre une infection grave par le SRAS-CoV-2.

De plus, le vaccin purifié (sans VLP) a induit une réponse anticorps de longue durée (jusqu’à un an) chez les souris immunisées après un an après avoir reçu une dose de rappel. Cependant, ces anticorps, principalement des IgG1, n’ont pas pu neutraliser le virus vivant bien qu’ils aient bloqué la liaison de l’ACE-2 au SRAS-CoV-2 S.

Le vaccin hybride (VLP avec la protéine de fusion GPI-RBD-GM-CSF et GPI-IL-12), d’autre part, a induit les isotypes IgG1 et IgG2a et a bloqué l’infection par le virus SARS-CoV-2. Ces résultats suggèrent que la réponse de type Th1 induite par le vaccin hybride était plus protectrice que la réponse de type Th2 induite par le GPI-RBD-GM-CSF purifié.

Dans le vaccin hybride, où l’adjuvant et la source d’antigène étaient physiquement liés, une présentation simultanée aux cellules immunitaires de l’hôte s’est produite. Cette réactivité immunitaire accrue et l’efficacité accrue du vaccin, par rapport à l’approche de vaccination dans laquelle l’antigène et le mélange d’adjuvant restaient non conjugués. En outre, l’IL-12 et le GM-CSF ciblaient les cellules dendritiques, en se liant aux récepteurs de l’IL-12 et du GM-CSF, améliorant ainsi l’absorption et la présentation de l’antigène, puis les réponses des lymphocytes T.

conclusion

Pour résumer, la présente étude a démontré l’efficacité remarquable d’une plate-forme vaccinale utilisant la livraison basée sur VLP de la grippe de la protéine SARS-CoV-2 RBD en combinaison avec des adjuvants de cytokines pour développer des vaccins hybrides. Ces vaccins ont montré une efficacité prometteuse contre toutes les souches variantes circulant actuellement pendant la pandémie de SRAS-CoV-2 en cours.

La conception du vaccin à protéine de fusion a également permis la création de protéines de fusion avec de nouvelles séquences variantes qui pourraient être rapidement purifiées à l’aide de la chromatographie d’affinité avec un anticorps monoclonal anti-GM-CSF (mAb). À l’avenir, l’utilisation de cytokines immobilisées comme adjuvants ouvrira un moyen plus sûr d’induire une immunité antivirale avec des effets secondaires minimes.

*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.