Avec l’émergence de nouvelles variantes du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), responsable de la pandémie de coronavirus en cours de 2019 (COVID-19), la perspective d’un confinement efficace de la transmission virale a reculé. Non seulement elles sont plus transmissibles que les souches antérieures, mais elles offrent également une résistance partielle à la neutralisation par les anticorps existants dans certains cas. De plus, ils peuvent échapper à la détection par les kits de détection d’antigène actuels en raison de mutations dans la protéine de pointe avec chacune des nouvelles variantes.
Sommaire
De meilleurs tests sont nécessaires
Cette évolution pourrait entraîner de nombreux autres diagnostics faux négatifs, donnant lieu à une vague plus dévastatrice de propagation de la communauté. Le besoin de matrices d’anticorps plus à jour est évident. Une nouvelle pré-impression sur le bioRxiv* le serveur rapporte le développement de nanoanticorps (nAbs) – également appelés ou nanobodiesTM ou des anticorps à domaine unique – qui se lient efficacement à la protéine de pointe du variant ancestral de Wuhan ainsi qu’aux variants britanniques et sud-africains récemment détectés.
Le SRAS-CoV-2 assure la médiation de l’attachement au récepteur de la cellule hôte via sa protéine de pointe, qui a deux sous-unités, S1 et S2. Le récepteur de la cellule hôte pour le virus, l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2), est lié par le domaine de liaison au récepteur (RBD) de la sous-unité S1 du pic viral.
Évasion mutationnelle de la détection
La variante britannique, la lignée SARS-CoV-2 B.1.1.7, a environ 20 mutations. Parmi ceux-ci, le N501Y affecte le RBD, tandis que plusieurs sont au domaine N-terminal de la sous-unité S1 de la protéine de pointe. La variante sud-africaine, la lignée B.1.351, présente une triple mutation dans la RBD, à savoir N501Y, K417N et E484K.
Ces mutations peuvent affecter la liaison à l’épitope des paires d’anticorps monoclonaux actuellement utilisés pour la détection d’antigène dans les tests de détection rapide
Les avantages des nanobodies
Les nanoanticorps surmontent cet obstacle en utilisant un mécanisme différent. Puisque les nAb ont une taille dix fois inférieure à celle de l’anticorps classique d’immunoglobuline G (IgG), comprenant un seul domaine, ils se glissent dans les crevasses de leurs antigènes apparentés en insérant les antigènes correspondants en contact avec l’épitope.
Au contraire, les anticorps conventionnels utilisent une paire de bras comprenant les chaînes lourde et légère, pour s’enrouler autour de l’épitope exposé sur la surface.
L’ancien mécanisme de liaison d’épitope permet une plus grande flexibilité face aux substitutions d’acides aminés individuelles, et a été exploité dans l’étude actuelle.
Nanobodies de lama
Les chercheurs ont d’abord inoculé la sous-unité S1 du pic SRAS-CoV-2 et le domaine de liaison au récepteur (RBD) à un lama. Ils ont appliqué leur pipeline de développement de nanoanticorps (nAb) déjà existant pour obtenir de nombreux groupes de nAbs dirigés contre le RBD. Ceux-ci ont montré une forte liaison pour le RBD de la souche Wuhan-Hu-1.
Chacun de ces éléments a ensuite été caractérisé. Ils ont découvert que deux d’entre eux, nAb1 et nAb2, avaient une forte affinité de liaison pour le RBD de type sauvage.
Liaison à toutes les variantes RBD
Ils ont créé une version préliminaire d’un test rapide d’antigène, en tant qu’analyse à flux latéral (LFA), pour tester des échantillons cliniques antérieurs à l’émergence des nouvelles variantes. En utilisant une protéine rapporteur fluorescente, liée à une protéine de fusion contenant deux domaines nAb1 (dimère nAb1), ils ont testé l’affinité de liaison contre le variant SARS-CoV-2.
Ils ont constaté que nAb1 et nAb2 se liaient aux RBD des trois variantes virales.
En revanche, l’anticorps monoclonal CR3022 se lie uniquement à la RBD de type sauvage. Étonnamment, il n’a pas réussi à se lier à la variante RBD sud-africaine, même si la modélisation informatique prédisait que la RBD ne serait pas significativement affectée par les mutations de la variante.
Le dimère nAb1 montre une liaison plus élevée
Le dimère nAb1 a une affinité de liaison apparemment plus élevée par rapport au monomère nAb1, peut-être en raison d’une liaison coopérative, qui peut impliquer des RBD adjacents sur la même immunobille. Puisque la forme naturelle de la protéine de pointe est trimérique et que chaque virion a environ 24 pointes trimères, la liaison coopérative est susceptible de renforcer la sensibilité de détection du virus dans les kits de détection d’antigène clinique.
En fait, des recherches antérieures de la même équipe ont montré que les multimères linéaires de nAb1 ont une capacité de neutralisation plus élevée contre l’infection par le SRAS-Cov-2 des cellules épithéliales pulmonaires d’origine iPSC.
Les chercheurs continuent de tester trois ou plusieurs clusters nAb pour leur capacité à détecter ces variantes et éventuellement d’autres également, actuellement en circulation ou susceptibles d’émerger prochainement.
Détection très sensible
Déjà, Allele Biotech a produit un test antigénique rapide pour le diagnostic du COVID-19 à utiliser à domicile et sur le lieu de soins. Cet appareil utilise plusieurs nAbs pour se lier à des centaines de telles poches de liaison sur la surface virale. Cela a ajouté un niveau élevé de sensibilité, permettant de détecter plus en toute confiance les variantes actuelles et futures.
Quelles sont les implications?
Les nanoanticorps pour le test de détection rapide d’antigène se lient au domaine de liaison au récepteur (RBD) de la protéine S1 du virus COVID-SARS-2 original ainsi que ceux des variantes britanniques et sud-africaines. Cette découverte valide nos anticorps utilisés dans notre test pour la détection de ces souches variantes majeures. »
*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.
