Des chercheurs australiens ont identifié des nanocorps neutralisants qui empêchent le virus SARS-CoV-2 de pénétrer dans les cellules dans des modèles précliniques.
La découverte ouvre la voie à de nouvelles recherches sur les traitements à base de nanocorps pour COVID-19.
Publié dans PNAS, la recherche fait partie d’un effort mené par un consortium, rassemblant l’expertise de leaders universitaires australiens dans les maladies infectieuses et les anticorps thérapeutiques au WEHI, au Doherty Institute et au Kirby Institute.
En un coup d’oeil
- Les chercheurs ont identifié des nanocorps qui bloquaient efficacement le virus SARS-CoV-2 de pénétrer dans les cellules dans des modèles précliniques d’infection au COVID-19.
- Les nanocorps – qui sont de minuscules protéines immunitaires – pourraient fournir une alternative aux traitements conventionnels par anticorps contre le COVID-19.
- En cartographiant les nanocorps, l’équipe de recherche a pu identifier un nanocorps qui a reconnu le virus SARS-CoV-2, y compris les variantes mondiales émergentes préoccupantes. Le nanomètre a également reconnu le virus SARS-CoV original (qui cause le SRAS), indiquant qu’il pourrait fournir une protection croisée contre ces deux coronavirus humains.
Utiliser des « nanocorps » d’alpaga pour bloquer l’infection au COVID-19
Les anticorps sont des protéines clés de lutte contre les infections dans notre système immunitaire. Un aspect important des anticorps est qu’ils se lient étroitement et spécifiquement à une autre protéine.
Les thérapies à base d’anticorps, ou «produits biologiques», exploitent cette propriété des anticorps, leur permettant de se lier à une protéine impliquée dans la maladie.
Les nanobodies sont des anticorps uniques – de minuscules protéines immunitaires – produits naturellement par les alpagas en réponse à une infection.
Dans le cadre de la recherche, un groupe d’alpagas de la région de Victoria a été immunisé avec une partie synthétique et non infectieuse de la protéine «pic» du SRAS-CoV-2 pour leur permettre de générer des nanocorps contre le virus SARS-CoV-2.
Le professeur associé de WEHI Wai-Hong Tham, qui a dirigé la recherche, a déclaré que la création d’une plate-forme de nanocorps à WEHI permettait une réponse agile pour le développement de thérapies à base d’anticorps contre COVID-19.
La protéine synthétique de pointe n’est pas infectieuse et ne provoque pas de maladie chez les alpagas – mais elle permet aux alpagas de développer des nanocorps.
Nous pouvons ensuite extraire les séquences de gènes codant pour les nanocorps et les utiliser pour produire des millions de types de nanobodies en laboratoire, puis sélectionner celles qui se lient le mieux à la protéine de pointe. «
Wai-Hong Tham, professeur associé WEHI
Le professeur agrégé Tham a déclaré que les principaux nanocorps qui bloquent l’entrée du virus ont ensuite été combinés dans un «cocktail de nanocorps».
« En combinant les deux principaux nanobodies dans ce cocktail de nanocorps, nous avons pu tester son efficacité pour empêcher le SRAS-CoV-2 d’entrer dans les cellules et réduire les charges virales dans les modèles précliniques », a-t-elle déclaré.
Cartographie de la liaison de nanocorps
Le synchrotron australien de l’ANSTO et le centre Monash Ramaciotti pour la microscopie cryptographique ont été des ressources essentielles dans le projet, permettant à l’équipe de recherche de cartographier comment les nanobodies se sont liés à la protéine de pointe et comment cela a eu un impact sur la capacité du virus à se lier à son récepteur humain.
Hariprasad Venugopal, microscopiste principal du centre Monash Ramaciotti pour la microscopie cryoélectronique, a déclaré que l’étude soulignait l’importance du libre accès aux installations de Cryo-EM haut de gamme.
« Nous avons pu directement imager et cartographier l’interaction neutralisante des nanocorps avec la protéine de pointe en utilisant Cryo-EM à une résolution quasi atomique », a déclaré M. Venugopal.
« Cryo-EM a été un outil important de découverte de médicaments dans la réponse mondiale à la pandémie de COVID-19. »
En cartographiant les nanocorps, l’équipe de recherche a pu identifier un nanocorps qui a reconnu le virus SARS-CoV-2, y compris les variantes mondiales émergentes préoccupantes. Le nanocorps était également efficace contre le virus SRAS d’origine (SARS-CoV), indiquant qu’il pourrait fournir une protection croisée contre ces deux coronavirus humains d’importance mondiale.
«À la suite du COVID-19, il y a beaucoup de discussions sur la préparation à une pandémie. Les nanobodies capables de se lier à d’autres bêta-coronavirus humains – y compris le SRAS-CoV-2, le SRAS-CoV et le MERS – pourraient s’avérer efficaces contre l’avenir coronavirus également », a déclaré le professeur associé Tham.
Ce travail a été rendu possible grâce au financement du Medical Research Future Fund, du Hengyi Group et du gouvernement de Victoria.
La source:
Institut Walter et Eliza Hall
Référence du journal:
Pymm, P., et coll. (2021) Les cocktails Nanobody neutralisent puissamment la variante SARS-CoV-2 D614G N501Y et protègent les souris. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2101918118.
