Les scientifiques ont identifié un épitope immunogène sur le site de clivage de la furine du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) qui induit des réponses anticorps robustes chez les patients atteints de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Dans leur étude publiée dans la revue eBioMédecine, les chercheurs ont également identifié un anticorps monoclonal qui se lie à cet épitope et protège les souris contre l’infection par le SARS-CoV-2.
Étude: Identification d’un épitope immunogène et d’un anticorps protecteur contre le site de clivage de la furine du SARS-CoV-2. Crédit d’image : CI Photos / Shutterstock.com
Sommaire
Arrière plan
Le SRAS-CoV-2 contient une insertion unique de quatre acides aminés (PRRA) entre les sous-unités S1 et S2 de la protéine de pointe. Cette insertion unique crée un site de clivage transmembranaire de la protéase sérine 2 (TMPRSS2)/furine dans la protéine de pointe, ce qui augmente l’infectivité du SRAS-CoV-2. Le clivage séquentiel de la protéine de pointe aux sites de clivage S1/S2 et S2′ par la furine et TMPRSS2 est essentiel pour l’entrée virale et l’infectivité.
Dans l’étude actuelle, les scientifiques recensent un épitope immunogène au site de clivage de furin qui identifie spécifiquement l’immunoglobuline G (IgG) et les anticorps d’IgM dans les patients COVID-19.
Identification et caractérisation d’un nouvel épitope de pointe
Les scientifiques ont criblé des épitopes de pointe à l’aide de la base de données d’épitopes immunitaires et de la prédiction des ressources d’analyse, identifiant finalement sept peptides. Les modèles structuraux de ces protéines ont ensuite été construits à l’aide d’une approche de modélisation d’homologie guidée par ordinateur.
De plus, les chercheurs ont synthétisé chimiquement ces peptides et les ont soumis au dosage immuno-enzymatique (ELISA) pour identifier les anticorps spécifiques aux peptides chez les patients COVID-19 et les individus en bonne santé. La réponse d’anticorps la plus puissante a été détectée contre le peptide à la position de pointe 672-691, indiquant que ce peptide contient un épitope immunogène.
Une comparaison de la séquence peptidique avec d’autres coronavirus humains a révélé que le peptide contient un PRRA entre les sous-unités S1 et S2 absentes dans d’autres coronavirus.
Les résultats de l’ELISA ont révélé que les anticorps IgG et IgM ciblant le peptide de pointe 672-691 sont présents chez les patients COVID-19 et les patients suspects à des concentrations significativement plus élevées que les individus en bonne santé.
Les scientifiques ont en outre testé l’applicabilité du peptide de pointe en tant qu’antigène immunogène pour le diagnostic de COVID-19. Ces expériences ont révélé que les titres sériques d’anticorps IgG spécifiques aux peptides pourraient servir de biomarqueurs potentiels à des fins de diagnostic.
Efficacité antivirale du peptide de pointe
Les scientifiques ont développé une version synthétique du peptide de pointe 672-691 pour déterminer sa capacité à prévenir l’infection par le SRAS-CoV-2 dans des cellules en culture. À cette fin, 672-691 s’est avéré empêcher le SRAS-CoV-2 de type sauvage et la variante Omicron d’infecter les cellules.
Des souris expérimentales ont ensuite été traitées avec le peptide, suivi de la collecte d’échantillons de sérum pour déterminer son efficacité de neutralisation du virus. À cette fin, des échantillons de sérum obtenus à partir de souris traitées au 672-691 pourraient prévenir l’infection par le SRAS-CoV-2.
Les chercheurs ont également introduit des mutations de délétion dans le peptide de pointe pour isoler une région spécifique de liaison aux anticorps. L’épitope immunogène identifié de 672-691 s’est avéré chevaucher le PRRA, qui est unique au SRAS-CoV-2.
Réponse d’anticorps monoclonaux spécifiques aux peptides de pointe
Les cellules mononucléaires du sang périphérique dérivées de patients COVID-19 ont été criblées pour les anticorps monoclonaux humains spécifiques aux peptides de pointe. Plusieurs clones de phages ont été obtenus, après quoi une analyse de séquence a été effectuée pour identifier deux clones indépendants.
Un anticorps monoclonal généré à partir de l’un de ces clones a présenté une forte affinité de liaison pour le peptide de pointe dérivé du SRAS-CoV-2 de type sauvage et du variant Omicron. Cependant, une analyse plus approfondie avec des souches virales mutantes a révélé que le peptide de pointe dépourvu de l’insertion PRRA ne se lie pas à cet anticorps monoclonal, indiquant ainsi que l’anticorps monoclonal se lie directement au site de clivage de la furine de la protéine de pointe.
En ce qui concerne l’efficacité antivirale, l’anticorps monoclonal a considérablement réduit les titres d’acide ribonucléique viral (ARN) dans les poumons des souris infectées par le SRAS-CoV-2.
Importance de l’étude
L’étude actuelle identifie un épitope immunogène sur le site de clivage de la furine de la protéine de pointe SARS-CoV-2. Cet épitope induit une réponse anticorps robuste chez les patients COVID-19. Les chercheurs ont également identifié un anticorps monoclonal humain qui cible cet épitope et protège les souris contre le développement d’une infection par le SRAS-CoV-2.
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude mettent en évidence que, en plus de créer un site de clivage de la furine entre les sous-unités S1 et S2, le PRRA dans la protéine de pointe génère un épitope hautement immunogène. Ainsi, les anticorps se liant à la protéine de pointe en dehors du domaine de liaison au récepteur (RBD) bien établi peuvent également avoir une activité antivirale puissante.
