La plupart des recherches sur l’immunité au virus SARS-CoV-2 et le développement de vaccins COVID-19 se sont concentrées sur les réponses des anticorps à la protéine de pointe et à d’autres protéines de surface virales. Mais les anticorps qui reconnaissent les protéines internes du virus pourraient également être importants pour l’immunité et les résultats de la maladie, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université de Pittsburgh, du Georgia Institute of Technology et de l’Université Emory.
Dans l’étude, en ligne maintenant dans Rapports de cellule, l’équipe a effectué l’analyse la plus complète à ce jour des anticorps COVID-19 chez un petit groupe de patients atteints d’une maladie grave. Ils ont découvert que les profils d’anticorps des protéines virales internes, y compris celles conservées à travers les coronavirus, prédisaient quels patients survivaient ou mouraient tout aussi bien que les profils correspondants pour les protéines de surface, suggérant que le ciblage d’autres parties du virus au-delà de la protéine de pointe pourrait être important pour améliorer COVID -19 vaccins et thérapies.
Le nouvel aspect de cette étude est que nous avons effectué un profilage très approfondi des anticorps SARS-CoV-2 et examiné de nombreux aspects différents de ces anticorps. Le monde entier s’est concentré sur la protéine de pointe et le domaine obligatoire de récepteur, mais cette étude est la première évidence concrète que les anticorps spécifiques contre les protéines internes sont également franchement associés à la survie dans COVID-19 sévère.
Jishnu Das, Ph.D., co-auteur principal, professeur adjoint d’immunologie et de biologie computationnelle et systémique à la Pitt’s School of Medicine
Lorsque le système immunitaire rencontre un virus, il produit des anticorps qui aident à neutraliser et à éliminer l’infection. Chaque anticorps reconnaît spécifiquement un seul antigène, souvent une protéine virale. La plupart des recherches sur l’immunité au COVID-19 se sont concentrées sur la pointe et d’autres protéines de surface, qui forment l’enveloppe externe du virus, mais au-delà de ces soi-disant « antigènes canoniques », le SARS-CoV-2 possède environ 25 autres protéines internes.
Pour voir si les réponses immunitaires à ces antigènes non canoniques pourraient prédire les résultats de survie chez les patients atteints de COVID-19 sévère, Das s’est associé aux co-auteurs principaux Aniruddh Sarkar, Ph.D., professeur adjoint au Wallace H. Coulter Department of Biomedical Ingénierie à Georgia Tech et Emory University, et Harinder Singh, Ph.D., professeur d’immunologie et directeur du Center for Systems Immunology à Pitt.
Les chercheurs ont analysé des échantillons de sang qui avaient été prélevés sur 21 patients hospitalisés pour COVID-19 sévère en 2020 – ; avant l’approbation des vaccins. Sept de ces patients sont décédés de la maladie et les 14 autres ont survécu. À l’aide d’une plate-forme de profilage d’anticorps à l’échelle microscopique développée par Sarkar, l’équipe a analysé de manière approfondie les anticorps dirigés contre trois antigènes canoniques et quatre antigènes non canoniques.
Selon Sarkar, la plateforme analyse trois caractéristiques clés des anticorps. L’un est la spécificité de l’antigène, ou ce à quoi l’anticorps se lie. La seconde est la fonction effectrice, qui concerne le rôle de l’anticorps dans la réponse immunitaire. La troisième caractéristique est la glycosylation, ou l’ajout de molécules glucidiques à l’anticorps, qui a un impact considérable sur la fonction de l’anticorps.
« En profilant simultanément ces trois caractéristiques, nous pouvons obtenir une compréhension bien plus approfondie d’un anticorps donné que de simplement regarder les titres d’anticorps », a expliqué Sarkar.
Les chercheurs ont découvert qu’aucune caractéristique d’anticorps unique ne pouvait différencier les résultats de survie des patients. Mais quand ils ont analysé les profils globaux d’anticorps – ; canonique ou non canonique – ; ils ont remarqué des différences nettes entre les survivants et les non-survivants.
« Nous avons été surpris de trouver des preuves aussi convaincantes que les anticorps dirigés contre des antigènes canoniques et non canoniques étaient également prédictifs des résultats de survie », a déclaré Singh. « Nos résultats suggèrent que les anticorps non canoniques peuvent jouer un rôle dans la guérison d’une maladie grave, bien que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour prouver la causalité et identifier les mécanismes. »
La plupart des vaccins COVID-19 et des anticorps monoclonaux – ; les anticorps artificiels utilisés pour traiter le COVID-19 ; sont devenus moins efficaces avec l’émergence des variantes delta et omicron car les mutations dans le pic aident le virus à éviter la détection. Selon Singh, beaucoup moins de mutations se sont accumulées dans les protéines internes du virus, ce qui suggère que l’augmentation des vaccins ou des thérapies pour cibler ces antigènes non canoniques pourrait susciter une immunité plus robuste contre les variantes émergentes préoccupantes.
Lorsque l’équipe a limité son analyse aux anticorps dirigés contre des antigènes non canoniques conservés à travers les coronavirus – ; y compris ceux qui causent le rhume et d’autres infections respiratoires – ; chez les patients COVID-19, ils pouvaient toujours distinguer les survivants et les non-survivants. Ces anticorps ont également été trouvés chez neuf sujets témoins sains pré-pandémiques, ce qui suggère que l’exposition à des coronavirus en plus du SRAS-CoV-2 pourrait induire des réponses anticorps liées à des résultats favorables dans les cas graves de COVID-19.
Selon Das, ces découvertes pourraient éclairer le développement de vaccins pan-coronavirus.
Dans le cadre de travaux en cours, l’équipe utilise sa plate-forme pour examiner les anticorps chez les personnes vaccinées présentant des infections percées par rapport aux personnes non vaccinées. Ils souhaitent également comprendre si différents anticorps jouent différents rôles dans la protection contre le COVID-19 au fil du temps.
Ils prévoient également d’étendre la plate-forme pour comprendre les anticorps dans d’autres contextes, y compris le rejet de greffes d’organes et d’autres maladies infectieuses.
