Une étude menée à l’Université du Colorado et aux National Institutes of Health, États-Unis, a révélé que la résistance développée par de nouvelles variantes émergentes du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) contre les réponses à l’interféron de l’hôte pourrait servir de moteur potentiel force pour l’évolution virale. L’étude souligne également que la létalité accrue des variantes émergentes pourrait être associée à leur capacité à échapper aux réponses immunitaires innées médiées par l’interféron. L’étude est actuellement disponible sur le bioRxiv* serveur de pré-impression.
Sommaire
Fond
Depuis l’émergence du SRAS-CoV-2, l’agent pathogène causal de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), de nombreuses études ont mis en évidence l’association entre les réponses à l’interféron de type I et la gravité du COVID-19. Plusieurs essais cliniques ont également été réalisés pour étudier l’efficacité des interférons dans le traitement des patients atteints de COVID-19 modérés à sévères.
Les interférons (IFN) sont un groupe de glycoprotéines qui agissent comme la première ligne de défense contre les agents pathogènes envahissants, tels que les virus. Il existe trois types d’IFN chez l’homme, à savoir les IFN de type I (IFNα, IFNβ et IFNω), les IFN de type II (IFNγ) et les IFN de type III (IFNλ1, IFNλ2, IFNλ3 et IFNλ4). Après la production et la sécrétion d’une variété de cellules en réponse à des virus ou des cytokines, les IFN se lient aux récepteurs de surface cellulaire de haute affinité pour médier un large éventail d’activités cellulaires, y compris la régulation des réponses inflammatoires, l’activation transcriptionnelle des gènes nécessaires à la clairance virale, et l’induction de réponses immunitaires innées et adaptatives.
Dans la présente étude, les scientifiques ont exploré la capacité des nouveaux variants émergents du SRAS-CoV-2 à moduler les réponses immunitaires de l’hôte induites par l’IFN. Plus précisément, ils ont étudié les effets inhibiteurs du SRAS-CoV-2 de différents types d’IFN.
Étudier le design
L’étude a été menée sur cinq isolats de SRAS-CoV-2 provenant de lignées importantes, y compris l’isolat standard USA-WA1 / 2020 de la lignée A, l’isolat D614G de la lignée B, l’isolat italien de la lignée B.1, l’isolat britannique de la lignée B .1.1.7, et l’isolat sud-africain de la lignée B.1.351. Les scientifiques ont testé les activités antivirales des IFN expérimentaux en utilisant une lignée cellulaire épithéliale alvéolaire humaine exprimant de manière stable l’enzyme 2 de conversion de l’angiotensine humaine (ACE2). Dans un premier temps, ils ont prétraité ces cellules exprimant ACE2 avec 17 types d’IFN recombinants, suivis d’une infection expérimentale avec des isolats viraux vivants.
Observations importantes
Les résultats ont révélé une gamme d’activités antivirales de 17 types d’IFN contre cinq isolats viraux, avec des sous-types d’IFNλ (IFN de type III) montrant l’effet le plus faible et les IFN de type I montrant l’effet le plus élevé. Parmi les différents IFN de type I, l’activité antivirale la plus puissante a été observée pour l’IFNα8, l’IFNβ et l’IFNω. Tous les IFN testés ont montré une efficacité antivirale comparable contre le variant D614G du SARS-CoV-2.
À l’aide d’une lignée cellulaire rapporteuse sensible à l’IFN, les scientifiques ont observé une corrélation entre la signalisation du récepteur IFN de type I et les activités antivirales des sous-types d’IFNα contre les lignées virales A et B.Cependant, ils n’ont pas observé une telle corrélation pour les lignées B.1, B.1.351 et B.1.1.7.
Les scientifiques ont produit une carte thermique pour étudier en profondeur les activités antivirales de 14 IFN de type I contre cinq isolats viraux. En utilisant une lignée ancestrale (Allemagne / BavPat1 / 2020) comme référence, ils ont observé que toutes les nouvelles variantes virales émergentes développaient une résistance de 17 à 122 fois contre les IFN de type I. L’isolat appartenant à la lignée B.1.1.7 présentait la résistance IFN de type I la plus élevée. En menant des expériences similaires en utilisant la souche USA-WA1 / 2020 comme référence, ils ont observé une résistance 25 à 322 fois plus élevée pour les nouveaux variants viraux émergents.
En comparant les activités antivirales des IFN de type I et de type III, ils ont observé que les activités inhibitrices virales de l’IFNβ et de l’IFNλ1 étaient inférieures à celles de la lignée B.1.1.7 par rapport à la lignée B. Fait intéressant, ils ont observé que l’IFNβ et l’IFNλ1 n’ont pas réussi à atteindre l’inhibition la plus élevée contre la lignée B.1.1.7. En outre, ils ont observé une tendance similaire pour la lignée B.1.351, qui a montré une résistance significativement plus élevée à la fois à l’IFNβ et à l’IFNλ1 par rapport à la lignée B. Prises ensemble, ces observations indiquent que les nouveaux variants émergents du SRAS-CoV-2 sont très résistants aux réponses IFN de type I et de type III.
Importance de l’étude
L’étude met en évidence l’importance des IFN de type I comme agents thérapeutiques anti-SRAS-CoV-2 potentiels. Selon les résultats de l’étude, une dose plus élevée d’IFN de type III pourrait être nécessaire pour obtenir une efficacité antivirale similaire à celle des IFN de type I.
Fait important, l’étude révèle que les nouveaux variants émergents du SRAS-CoV-2 développent une résistance significative contre les IFN de type I et de type III. Sur la base de cette observation, les scientifiques pensent que l’évasion de la réponse immunitaire innée de l’hôte pourrait servir de force motrice potentielle pour l’évolution virale.
*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.
