Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de pré-impression, les chercheurs ont développé une nouvelle méthode à haut débit pour obtenir des anticorps monoclonaux (mAbs) à partir d’individus convalescents atteints de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) infectés par la souche ancestrale du syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Wuhan-Hu-1 (WA1) et les variantes bêta ou gamma préoccupantes (COV).
Ils ont séquencé et testé fonctionnellement ces mAb recombinants sans clonage. Il est essentiel de caractériser le répertoire total d’anticorps de liaison, y compris les répertoires de cellules B, pour comprendre les similitudes et les différences dans les réponses immunitaires induites par chaque COV du SRAS-CoV-2, et en tirer parti pour évaluer les stratégies de COVID-19 de nouvelle génération. 19 vaccins de rappel et un vaccin pan-coronavirus efficace.
Sommaire
Contexte
Les COV du SARS-CoV-2, y compris Alpha (B.1.1.7), Beta (B.1.351), Gamma (P.1), Delta (B.1.617.2) et Omicron (B.1.1.529) ont ont acquis des capacités de transmissibilité et d’évasion immunitaire améliorées sous la pression de la sélection. Des études antérieures sur le répertoire d’anticorps spécifiques à la pointe (S) du SRAS-CoV-2 ont révélé une divergence vers l’utilisation d’une variable spécifique de la chaîne lourde de l’immunoglobuline humaine (VH), y compris IGHV3-53, IGHV3-30, IGHV3-66 et IGHV1-2.
Les réarrangements V(D)J convergents couramment observés, également appelés clones publics, ont été identifiés chez de nombreux individus ; de même, les chercheurs ont identifié plusieurs classes d’anticorps neutralisants (nAb) dérivés des mêmes éléments génétiques.
Bien que certains attrapes puissent maintenir leur puissance grâce à des mutations spécifiques qui modifient leur conformation de liaison, beaucoup entrent en contact avec les résidus d’acides aminés variables K417 et E484 et perdent leur potentiel de neutralisation contre les COV. Cependant, les attrapes constituent une minorité du répertoire total d’anticorps de liaison, que les chercheurs n’ont pas examiné de manière approfondie dans les infections à COV par rapport à WA1.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont recueilli des cellules mononucléaires sériques ou du sang périphérique (PBMC) d’individus infectés par WA1, bêta ou gamma, 17 à 38 jours après l’apparition des symptômes pour comparer les réponses des anticorps et des cellules B induites.
Ils ont utilisé un dosage immunologique par électrochimiluminescence Meso Scale Discovery (MSD-ECLIA) pour mesurer les titres de liaison sérique au trimère S stabilisé (S-2P) des variantes WA1, Alpha, Beta, Gamma et Delta et le domaine de liaison au récepteur (RBD ) de toutes les autres variantes à l’exception de Delta.
L’équipe a utilisé un test de compétition basé sur la résonance plasmonique de surface (SPR) pour caractériser les épitopes ciblés par les anticorps sériques. En outre, ils ont bloqué individuellement des épitopes RBD spécifiques sur S-2P à l’aide de mAb structurellement validés et ont mesuré l’activité de liaison sérique polyclonale résiduelle par rapport au trimère non bloqué.
L’équipe a sélectionné trois individus avec les titres d’anticorps de liaison les plus élevés pour une caractérisation approfondie du répertoire d’anticorps et l’identification des modèles de liaison mAb. Parmi ceux-ci, deux individus (SAV1 et SAV3) étaient infectés par Beta et le troisième (A49) était infecté par Gamma. Ils ont utilisé des sondes S-2P, RBD ou N-terminal domain (NTD) pour trier les cellules WA1*Beta*B à réaction croisée de SAV1, SAV3 et A49 pour l’analyse.
Les chercheurs ont utilisé la méthode d’assemblage, de transfection et de production rapides d’immunoglobulines (RAPT-Ig) pour la découverte à haut débit de mAb à partir de cellules B triées. Ils ont criblé les surnageants de RATP-Ig par un dosage immuno-enzymatique (ELISA) pour la liaison aux S, RBD et NTD dérivés des variantes WA1, Beta et Gamma.
Au total, ils ont récupéré les séquences appariées de chaînes lourdes et légères de 70% des cellules, et dans 47% des puits avec une seule cellule B triée, ils ont produit au moins un antigène se liant à l’IgG.
Résultats de l’étude
Les résultats de MSD-ECLIA ont montré que tous les individus convalescents avaient des anticorps contre le S homologue et des anticorps à réaction croisée contre le S d’autres variants. Les personnes ayant les titres de liaison sérique les plus élevés (SAV1, SAV3 et A49) pourraient neutraliser de manière croisée les COV WA1, Beta, Gamma et Delta, mais avec une puissance moindre. De plus, ils ont produit des niveaux élevés d’anticorps à réaction croisée contre le S, le NTD et le RBD.
Contre le S homologue, SPR a révélé un schéma de schéma de liaison/réactivité comparable entre les individus infectés par WA1 ou bêta, suggérant une hiérarchie d’immunodominance similaire sur toutes les variantes du SRAS-CoV-2. De même, lors de la cartographie par rapport au S de WA1, Beta ou Delta, il n’y avait pas de compétition au niveau de l’épitope dans les sérums des individus infectés par Beta ou Gamma. Cependant, un individu infecté par WA1 a produit des titres de liaison suffisamment élevés contre le variant S pour permettre la cartographie épitopique par compétition.
Le cluster de différenciation 4 (CD4) et les réponses des lymphocytes T CD8 à WA1 S étaient similaires chez les individus infectés par bêta et gamma par rapport aux individus infectés par WA1. Dans l’ensemble, la méthode RAPT-Ig a prédit de manière fiable la fonctionnalité mAb et 94 % des interactions fonctionnelles étaient reproductibles. Notamment, deux anticorps, SAV1-109.1 et SAV1-168.1, ont ciblé l’épitope du mAb CR3022 sur le RBD pour produire des nAb largement réactifs contre plusieurs sarbecovirus.
Les auteurs ont également observé un excès imprévu d’hypermutations somatiques (SHM) dans les cellules B isolées d’individus infectés par le bêta, ce qui soulève la possibilité que le bêta COV soit distinct des autres variantes du SRAS-CoV-2 en induisant des attrapes qui diminuent lentement mais sont boostable par des doses de vaccin supplémentaires.
conclusion
Les données de l’étude ont révélé une convergence distincte qui définissait plusieurs aspects de la réponse immunitaire humorale à différentes variantes du SRAS-CoV-2. Le V convergentH l’utilisation des gènes et les spécificités des épitopes suscitées par l’exposition primaire au SRAS-CoV-2 expliquent en partie pourquoi les éléments clés de la protection contre toutes les variantes du SRAS-CoV-2 resteront probablement les mêmes.
Par conséquent, malgré l’émergence de variantes d’évasion immunitaire limitant l’impact des attrapes, les vaccins de première génération utilisant la protéine WA1 S peuvent générer des réponses immunitaires à réaction croisée contre de nouvelles variantes du SRAS-CoV-2. Dans l’ensemble, l’étude met en évidence que le système immunitaire humain peut combattre de manière cohérente toutes les variantes du SRAS-CoV-2.
*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.
