Dans une étude récente publiée dans PLoS ONEles chercheurs ont exploré l’activité du leurre de l’enzyme de conversion de l’angiotensine-2 (ACE2) contre la variante Omicron du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2).
Sommaire
Arrière plan
L’efficacité des anticorps monoclonaux thérapeutiques et des vaccinations qui ciblent la protéine de pointe est désormais gravement menacée par les variants du SRAS-CoV-2 tels que Omicron BA.1 et Omicron BA.2. Une grande variété de sarbecovirus génétiquement différents, y compris les virus pandémiques SARS-CoV-2 et SARS-CoV-1, ont été produits dans les populations animales par évolution virale sur une durée considérablement plus longue. Les efforts actuels pour développer des médicaments en prévision de futures pandémies comme la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) sont compliqués par la variété génétique et le vaste potentiel zoonotique de ces virus.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont discuté d’une méthode de thérapie basée sur leurre et de protection passive pour réduire la menace actuelle de la pandémie de COVID-19 et tout risque futur de virus des voies respiratoires.
L’équipe a cherché à déterminer si notre leurre ACE2 pouvait neutraliser les nouvelles souches de SRAS-CoV-2. Nous avons d’abord produit et purifié les domaines de liaison aux récepteurs viraux (RBD), en effectuant une analyse de liaison par résonance plasmonique de surface pour évaluer la liaison entre les RBD CoV et leurre. L’équipe a recherché un test obligatoire de RBD qui nous permettrait d’évaluer la compatibilité de leurre d’un éventail de variantes virales. Un système d’affichage de levure a été utilisé pour évaluer la liaison du leurre à plusieurs RBD.
Les chercheurs ont créé une levure bourgeonnante qui présente des RBD viraux en tant que protéines de fusion avec la protéine de levure Aga2, qui est couplée à la surface des cellules. Après avoir incubé la levure RBD avec la protéine de fusion CDY14HL-Fc1, le leurre lié a été coloré avec un anticorps secondaire fluorescent pour mesurer la liaison du leurre à l’aide de la cytométrie en flux.
La capacité de CDY14HL à se lier aux RBD d’une variété de coronavirus à potentiel pandémique a ensuite été évaluée. Ils ont trouvé 23 sarbecovirus isolés de chauves-souris en Asie, en Afrique et en Europe en plus du SRAS-CoV-1 et du SRAS-CoV-2, dont beaucoup sont soupçonnés d’utiliser l’ACE2 comme récepteur. Pour l’étude de liaison, l’étude a cloné des gènes RBD artificiels dans le format d’affichage de la levure. En outre, le RBD génétiquement différent a été ajouté à partir du coronavirus humain NL63, un Alpha-CoV dont il a été démontré qu’il pénètre dans les cellules via ACE2. La cytométrie en flux a été utilisée pour analyser les affinités de liaison du RBD affiché par la levure à CDY14HL-Fc1.
Résultats
Le RBD ancestral SARS-CoV-2 (Wuhan-Hu-1) était lié par CDY14HL-Fc1 avec une affinité apparente de 0,14 nM. Pour tous les RBD VoC, CDY14HL a conservé une affinité de liaison sous-nanomolaire. Ce résultat est en accord avec la résistance généralisée de CDY14HL à l’évolution du variant SARS-CoV-2 précédemment notée dans les enquêtes de liaison et de neutralisation de pseudotype. La variante Omicron BA.1 RBD diffère de la souche d’origine par 15 acides aminés, tandis que la variante Omicron BA.2 RBD diffère de la souche ancestrale par 16 acides aminés, contrairement aux variantes antérieures qui ont une, deux ou trois mutations RBD .
Les vaccins de première génération et la majorité des anticorps monoclonaux créés pour des applications thérapeutiques et prophylactiques passives ont une efficacité réduite en raison de cette quantité de mutations. Par rapport au RBD ancestral, la levure liée au leurre présentait des RBD Omicron au moins quatre fois plus étroitement.
Omicron BA.1 et BA.2 ont été plus efficacement neutralisés par CDY14HL-Fc1 que par la souche ancêtre. Nous avons élargi cette stratégie pour couvrir six autres variantes, dont Delta, Delta Plus, Kappa, Lambda, Mu et Zeta. Avec des valeurs IC50 proches ou inférieures à la puissance de la souche ancestrale, Wuhan, contre laquelle elle a été conçue, CDY14HL a neutralisé tous les pseudotypes de souche SARS-CoV-2 examinés. Le leurre CDY14HL a une large tolérance au développement de la souche CoV-2, ne montrant presque aucune efficacité face à un remodelage substantiel des pics viraux sous les contraintes évolutives d’une pandémie mondiale pluriannuelle, selon les données de liaison et ces données de neutralisation des variantes.
Dans la reliure leurre, plusieurs modèles ont été observés. Dans le test d’affichage de levure, les sarbovirus des clades 1a et 1b se sont liés à CDY14HL avec des affinités sub-nanomolaires. RaTG13 a une liaison plus faible à l’ACE2 humain par rapport à celle des autres membres de la lignée, selon les recherches actuelles. Ce comportement montre un lien étroit entre le récepteur ACE2 humain naturel et l’affinité du leurre. Notre suspicion que ces RBD des clades 2 et 3 étaient incapables de se lier à l’ACE2 humain a été validée dans le système de présentation de la levure utilisant une protéine de fusion ACE2-Fc1 humaine de type sauvage soluble à une concentration de 100 nM.
Conclusion
Les résultats de l’étude ont démontré que toutes les variantes du SRAS-CoV-2 examinées, y compris Delta, Delta Plus, Omicron BA.1 et Omicron BA.2, conservaient une large capacité de neutralisation contre le leurre mûri par affinité. Ces résultats mettent l’accent sur une distinction clé entre les molécules leurres basées sur les récepteurs et les autres inhibiteurs de pointe viraux biologiques : contrairement aux anticorps monoclonaux, la liaison leurre d’une variation est intimement liée à la liaison au récepteur et, par conséquent, à l’aptitude virale au cours de l’évolution.
