Dans une étude récente publiée dans Rapports de celluleles chercheurs ont généré et caractérisé deux anticorps monoclonaux (NA8 et NE12) qui ciblent le domaine de liaison au récepteur de la protéine de pointe du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) et présentent une activité neutralisante contre les principaux variants préoccupants du SRAS-CoV-2 .
Sommaire
Arrière plan
Bien que le développement rapide de vaccins et de thérapies par anticorps monoclonaux ait limité la morbidité et la mortalité associées à la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), l’émergence et la domination mondiale des sous-variants SARS-CoV-2 Omicron portant des mutations qui permettent l’évasion immunitaire est une source croissante d’inquiétude.
La variante SARS-CoV-2 Omicron (BA.1) contient 30 mutations dans la région de la protéine de pointe, dont 15 dans le domaine de liaison au récepteur, qui est la région la plus ciblée par les anticorps neutralisants. Les sous-variantes BA.4 et BA.5 ont remplacé les autres variantes dans la dominance mondiale et présentent une résistance contre les anticorps neutralisants obtenus à partir de vaccins et d’infections précédentes par le SRAS-CoV-2.
Les anticorps monoclonaux thérapeutiques actuels présentent également une efficacité réduite contre ces sous-variantes, soulignant la nécessité de thérapies par anticorps plus efficaces pour lutter contre les sous-variantes émergentes d’Omicron.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont utilisé de l’acide ribonucléique (ARN) extrait des cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC) de 12 patients COVID-19 avec des titres élevés d’anticorps neutralisants contre le SRAS-CoV-2 pour construire l’antigène de fragment de phage-affichage- bibliothèques de liaison (Fab).
Des dosages immuno-enzymatiques (ELISA) ont été utilisés pour cribler les clones qui se lient spécifiquement à la protéine de pointe trimérique. Le séquençage de l’acide désoxyribonucléique (ADN) a été utilisé pour identifier les clones avec des séquences distinctes, qui ont ensuite été exprimés sous forme de Fab solubles et d’anticorps complets d’immunoglobuline G1 (IgG1). L’affinité de liaison des anticorps IgG a été testée par ELISA, tandis que la résonance plasmonique de surface a été utilisée pour tester l’affinité de liaison des Fab envers la protéine de pointe trimérique.
Des tests de neutralisation utilisant des virus pseudotypés ont été effectués pour évaluer les anticorps monoclonaux sélectionnés. La spécificité des anticorps monoclonaux vis-à-vis du domaine de liaison au récepteur de la protéine de pointe a été testée par ELISA de compétition. L’étude a également testé la capacité de neutralisation des anticorps monoclonaux contre WA-1, la souche fondatrice nord-américaine, et d’autres variantes pertinentes préoccupantes. De plus, la capacité neutralisante des anticorps monoclonaux sélectionnés a été comparée à celle des anticorps monoclonaux utilisés en clinique.
La microscopie électronique cryogénique (cryo-EM) a été utilisée pour comprendre les interactions structurelles entre le trimère de la protéine de pointe SARS-CoV-2 et les deux anticorps monoclonaux les plus puissants de l’étude – NA8 et NE12.
De plus, des modèles de hamsters ont été utilisés pour tester la in vivo efficacité prophylactique et activité thérapeutique de NA8 et NE12. Pour tester l’efficacité prophylactique, les hamsters ont été inoculés par voie intrapéritonéale avec différentes concentrations d’anticorps monoclonaux avant d’être provoqués par voie intranasale avec la variante bêta et la souche WA-1 du SRAS-CoV-2. L’efficacité thérapeutique a été mesurée en administrant aux hamsters par voie intrapéritonéale des anticorps monoclonaux après les avoir infectés avec la souche WA-1 et le variant Beta.
Résultats
Les résultats ont indiqué que NA8 et NE12 ont des propriétés complémentaires et ont montré une action neutralisante puissante contre toutes les principales variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2. L’anticorps monoclonal NA8 a affiché de larges capacités de neutralisation à des concentrations picomolaires contre la variante bêta et les sous-variantes Omicron BA.1 et BA.2, et à des concentrations nanomolaires contre les récentes sous-variantes BA.2.12.1 et BA.4.
Les images d’analyse structurale cryo-EM ont révélé que l’anticorps NA8 possède un épitope de liaison hautement conservé avec une crête de liaison au récepteur légèrement décalée qui lui permet de contourner les régions mutées des régions de liaison aux récepteurs bêta et Omicron. On a vu que l’épitope NE12 chevauchait les empreintes du récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine-2 (ACE-2) du domaine de liaison au récepteur. Malgré des épitopes partiellement chevauchants, l’utilisation combinée de NA8 et NE12 n’a montré aucune réduction du pouvoir neutralisant de l’un ou l’autre des anticorps monoclonaux.
Les deux anticorps monoclonaux ont également affiché une puissance prophylactique et thérapeutique élevée in vivo, lorsqu’il est testé sur des modèles de hamster. En outre, par rapport aux anticorps monoclonaux actuellement utilisés en clinique, NA8 et NE12 ont présenté une action neutralisante puissante et étendue.
conclusion
Pour résumer, l’étude a rapporté le développement et la caractérisation de nouveaux anticorps monoclonaux NA8 et NE12 qui ont affiché des capacités de neutralisation larges et puissantes contre les principaux variants du SRAS-CoV-2 et les sous-variants Omicron actuellement dominants lorsqu’ils sont utilisés en combinaison.
Les deux anticorps monoclonaux ont également montré une action thérapeutique et prophylactique élevée in vivo dans les modèles de hamster. L’analyse structurale des épitopes de liaison a expliqué la puissance et la réactivité étendues. L’épitope de liaison conservé de NA8 indique également sa capacité à neutraliser les futurs variants.
Les thérapies par anticorps monoclonaux et les vaccins actuellement utilisés perdant leur efficacité contre les sous-variantes émergentes d’Omicron, le développement d’anticorps largement neutralisants tels que NA8 et NE12 peut aider à limiter la propagation mondiale des variantes du SRAS-CoV-2 qui évitent le système immunitaire.
