Les réponses d'anticorps contre les coronavirus saisonniers du rhume peuvent protéger contre le SRAS-CoV-2

Grâce à l'utilisation d'un test précis à haut débit, des chercheurs de l'Institut Weizmann des sciences et des services sanguins Magen David Adom en Israël ont montré une variabilité interindividuelle et une réactivité croisée des anticorps contre les coronavirus saisonniers lors d'une infection par le SRAS-CoV-2, avec des implications importantes pour les enquêtes immunitaires et les vaccins. L'étude est actuellement disponible sur le medRxiv * serveur de pré-impression.

La pandémie de maladie à coronavirus (COVID-19), causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), s'est propagée dans le monde entier à une vitesse alarmante et à un énorme bilan pour la santé humaine.

Outre le SRAS-CoV-2, six autres coronavirus sont connus pour infecter les humains – dont le SRAS-CoV-1 responsable de l'épidémie initiale de SRAS en 2003 et le MERS-CoV (syndrome respiratoire du Moyen-Orient). De plus, quatre coronavirus humains endémiques saisonniers (OC43, HKU1, NL63, 229E) circulent parmi les personnes et provoquent le rhume.

Par conséquent, des expositions antérieures à des coronavirus humains saisonniers peuvent provoquer une mémoire immunologique avec des avantages potentiels au cours des infections par le SRAS-CoV-2. Il a déjà été démontré que jusqu'à 60% des individus non exposés au SRAS-CoV-2 ont des lymphocytes T qui reconnaissent ses épitopes, ainsi qu'une réactivité croisée contre les coronavirus saisonniers.

Dans cette nouvelle étude, un groupe de recherche dirigé par le Dr Thomas Vogl du Département d'informatique et de mathématiques appliquées du Weizmann Institute of Science en Israël a appliqué un test d'anticorps à haute résolution pour évaluer les réponses d'anticorps à réaction croisée contre le SRAS-CoV- 2 et coronavirus saisonniers du rhume.

Une bibliothèque d'antigènes à présentation phagique (a) d'antigènes peptidiques de coronavirus humains (b) appliquée à des échantillons de sérum d'individus non exposés et de patients atteints de COVID-19 récupérés (c) détecte une prévalence sérique élevée des hCoV saisonnières, une variabilité interindividuelle des répertoires d'anticorps contre le SRAS- CoV-2 et réponses anticorps à réaction croisée de l'infection par le SRAS-CoV-2 (dk). Le nombre de protéines par souche dans le panneau b comprend les polyprotéines divisées en 14 protéines distinctes. d-k, Tous les antigènes liés de la bibliothèque de hCoV sont présentés dans le panneau d, les panneaux suivants décrivent la liaison contre les peptides de chaque souche de hCoV séparément. L'illustration du virion SARS-CoV-2 est reproduite à partir de CDC PHIL # 23312 publié comme domaine public (CDC / Alissa Eckert, MSMI; Dan Higgins, MAMS), l'arbre phylogénétique est reproduit de Wu et al. (1) (accès libre).

Créer une solide bibliothèque de coronavirus

En bref, les chercheurs ont utilisé le test d'anticorps haute résolution mentionné ci-dessus pour tester la liaison contre 1539 antigènes peptidiques qui couvrent toutes les protéines connues de tous les coronavirus humains.

Plus spécifiquement, le séquençage par immunoprécipitation de phages (PhIP-Seq) qui repose sur l'affichage de bibliothèques d'oligo synthétiques sur des phages T7 a été utilisé à cette fin. Cette méthode permet une sélection rationnelle des antigènes affichés et permet de sonder des centaines de milliers d'antigènes en parallèle.

Par conséquent, ils ont généré une bibliothèque PhIP-Seq avec tous les cadres de lecture ouverts des coronavirus humains sous forme de 64 sections d'acides aminés avec 20 chevauchements d'acides aminés entre les peptides adjacents. Cette bibliothèque comprenait également d'importants contrôles positifs et négatifs pour interpréter correctement les résultats obtenus.

Les scientifiques ont pu tester la liaison des anticorps IgG contre cette bibliothèque avec 32 échantillons de sérum d'individus non exposés au SRAS-CoV-2, collectés en 2013/2014 avant l'épidémie de COVID-19, en la comparant à 32 échantillons de sérum de patients COVID-19 récupérés. obtenu en avril et mai 2020.

La majorité des analyses étaient basées sur des réponses d'anticorps contre 57 peptides de coronavirus humains provenant de 32 protéines de coronavirus différentes – partagées par plus de cinq individus dans les deux groupes et sept peptides avec des abondances significativement différentes entre les groupes.

Répertoires d'anticorps et réactivités croisées

«Nous avons détecté une séroprévalence élevée des coronavirus humains saisonniers chez jusqu'à 75% des individus non exposés au SRAS-CoV-2 et récupérés du COVID-19, la variabilité des répertoires d'anticorps contre le SRAS-CoV-2 et la réactivité croisée contre le SARS-CoV-2 coronavirus sur infection par le SRAS-CoV-2 « , les auteurs de l'étude résument leurs résultats dans medRxiv papier.

Plus spécifiquement, les individus non exposés ont démontré des réponses anticorps abondantes contre tous les coronavirus humains saisonniers. La liaison contre les peptides de hCoV-NL63 a été détectée chez 75% des individus non exposés, tandis que contre hCoV-HKU1, hCoV-229E et hCoV-OC43 chez 66%, 63% et 38% d'entre eux, respectivement.

Des fréquences très similaires ont été observées dans celles récupérées à partir du COVID-19, provenant principalement de la protéine de pointe ou de la protéine de nucléocapside. Surtout, aucune convergence des réponses anticorps contre le même peptide n'a été détectée, ce qui suggère une variation interindividuelle substantielle de la réponse anticorps contre le SRAS-CoV-2.

Des échantillons de sérum provenant de ceux qui avaient COVID-19 ont également montré une liaison commune contre le SARS-CoV-1, indiquant la détection d'une réactivité croisée des anticorps ciblant le SARS-CoV-2. En outre, environ 50% des patients récupérés ont eu des réponses contre des épitopes uniques de hCoV-OC43 saisonnier, qui n'était pas détectable chez les individus non exposés.

Implications pour les enquêtes immunitaires et les vaccins

Dans l'ensemble, les résultats de cette étude pointent vers les conclusions selon lesquelles une réactivité croisée significative entre tous les coronavirus humains observés pour les cellules T s'étend également aux réponses anticorps contre les coronavirus saisonniers.

« Nous montrons que l'infection par le SRAS-CoV-2 monte des anticorps à réaction croisée contre les antigènes de hCoV-OC43 », disent les auteurs de l'étude. « Cependant, le sens inverse des réponses anticorps préexistantes ciblant les coronavirus humains saisonniers reconnaissant le SRAS-CoV-2 est plus difficile à évaluer », ajoutent-ils.

Néanmoins, compte tenu de l'accessibilité économique du traitement des bibliothèques présentées par phages en parallèle, de la grande précision de la technique, ainsi que de son excellente aptitude à l'automatisation robotique, les tests sérologiques basés sur cette bibliothèque peuvent être largement applicables pour évaluer l'immunité préexistante à l'échelle de la population.

Par conséquent, cela aura des implications pour protéger la population et générer une immunité adéquate du troupeau contre le SRAS-CoV-2, mais aussi pour une stratification efficace des coûts des essais de vaccins pour les candidats actuellement testés.

*Avis important

medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou être traités comme des informations établies.