Alors même que des efforts de vaccination sont en cours pour obtenir l’immunité de la population contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), l’agent étiologique de la pandémie de coronavirus en cours 2019 (COVID-19), des preuves inquiétantes sont en train de l’émergence de nouvelles souches peut entraver ce résultat souhaitable.
Une nouvelle étude menée par des chercheurs français rapporte une neutralisation altérée de deux nouveaux variants du SRAS-CoV-2 par des anticorps induits par la vaccination ou une infection naturelle. L’équipe a publié ses conclusions sur le bioRxiv * serveur de pré-impression.
Sommaire
Variantes importantes
Le premier variant largement reconnu était la mutation D614G dans la protéine de pointe virale. Cela s’est avéré conférer un avantage de transmission en stabilisant la conformation de la pointe vers un état favorable à la liaison du récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) de l’hôte.
Vers la fin de 2020, la variante dite britannique a été identifiée, suivie de peu par les variantes sud-africaine et brésilienne (la variante B.1.1.7, B.1.351 ou 501Y.V2, et les variantes P.1 et P. 2 lignées, respectivement). Ceux-ci montrent des combinaisons de mutations dans la région du pic, y compris le domaine de liaison au récepteur (RBD) et le domaine N-terminal (NTD), ainsi que d’autres régions génomiques.
Il est à noter que tous partagent certaines mutations d’échappement déjà connues pour avoir émergé sous la pression de sélection de l’exposition aux anticorps, à la fois de l’utilisation de sérum immunitaire ou d’anticorps thérapeutiques dans la survie prolongée chez des individus immunodéprimés, et des anticorps provoqués par une infection naturelle.
Cependant, tous ne montrent pas le même niveau d’évasion immunitaire, la variante britannique étant plus sensible à la neutralisation que les deux autres. La mutation bien connue N301Y en elle-même ne semble pas être responsable de la résistance à la neutralisation par les anticorps induits par le vaccin.
On pense que les mutations dans les souches B.1.351 et P.1, y compris E484K et K417N / T, améliorent la valeur virale et peuvent conférer une résistance aux anticorps en partie, au moins.
Des études antérieures ont montré que le pseudovirus porteur de pic de variante britannique était neutralisé par les anticorps provoqués par le vaccin Pfizer, mais avec des titres légèrement inférieurs par rapport à la souche de référence de Wuhan. De même, les anticorps du vaccin Moderna ont subi une perte d’efficacité de 5 à 10 fois contre le pic sud-africain par rapport au pseudovirus D614G.
Lorsqu’elle est dosée en utilisant le virus B.1.351 authentique, cependant, la neutralisation par le plasma de six donneurs convalescents était nettement plus faible, les concentrations inhibitrices de 50% (IC50) augmentant de 6 à 200 fois par rapport à la souche d’origine. Il est donc hautement prioritaire que des tests standardisés utilisant des virus authentiques soient utilisés en plus des pseudovirus, pour mesurer la sensibilité du virus aux anticorps.
Détails de l’étude
L’étude actuelle se penche sur la neutralisation de trois souches du virus; à savoir, le virus D614G et les variants B.1.1.7 et B.1.351. Les chercheurs ont utilisé deux anticorps anti-RBD, mAb102 et mAb48, qui se lient aux RBD dans la conformation «up» et empêchent ainsi la liaison RBD-ACE2.
Alors que mAb102 était capable de neutraliser les trois souches à des titres faibles, mAb48 a neutralisé uniquement la souche D614G, montrant que la sensibilité des anticorps varie avec la souche.
Les trois variantes ont été incubées avec du sérum provenant d’une gamme de sujets convalescents COVID-19, qui avaient une maladie légère, modérée et sévère à critique. Des échantillons ont été prélevés aux mois 3 et 6 après l’apparition des symptômes (M3 et M6, respectivement).
B.1.351 souche partiellement résistante
Aux deux moments, les souches D614G et B.1.1.7 ont montré une sensibilité égale aux sérums, mais avec de grandes variations interindividuelles sur deux ordres de grandeur. L’activité neutralisante était plus puissante dans les sérums de ceux atteints d’une maladie critique par rapport à tous les autres, mais s’est maintenue dans tous les cas à six mois.
La neutralisation était cinq fois et dix fois plus faible lorsque le sérum a été testé contre le variant B1.351 à M3 et M6, respectivement, par rapport aux deux autres souches.
Ces résultats ont été validés par une autre expérience impliquant du sérum de personnes atteintes d’une maladie bénigne, collectées beaucoup plus tard, à 233 jours après l’apparition des symptômes. Cela a montré une activité de neutralisation plus faible, les valeurs de CI50 étant équivalentes pour les souches D614G et B.1.1.7. Cependant, avec B.1.351, le pouvoir neutralisant était quatre fois inférieur à celui du D614G.
Alors que la plupart des sérums neutralisaient les trois souches à M1, il y avait une baisse notable de M6, affectant le plus la souche B.1.351. La deuxième étude a montré une proportion plus élevée de neutralisation à 93%, contre les souches D614G ou B.1.1.7, à M9. Avec la souche B.1.351, seuls 63% des sérums ont atteint la neutralisation.
Affinité de liaison perdue
Lorsqu’il est testé contre l’antigène de pointe pour la liaison, mAb102 a lié la protéine de pointe des trois variantes de manière égale. Le mAb48 s’est lié avec une forte affinité au pic D614G, un peu moins efficacement à B.1.1.7, et pas du tout à B.1.351, indiquant que les changements dans la liaison d’anticorps médient l’échappement de l’anticorps mutationnel.
On constate que la mutation N501Y augmente l’affinité de liaison RBD-ACE2. Dans la présente étude, ACE2 soluble était lié dans une bien plus grande mesure à B.1.1.7, par rapport au D614G, et également à B.1.351, bien que l’augmentation n’ait pas été aussi spectaculaire dans ce cas.
Lorsqu’ils ont été testés contre les mêmes sérums de convalescence, B.1.351 et B.1.1.7 ont montré une affinité plus élevée pour le récepteur ACE2, davantage avec ce dernier, mais n’ont pas été neutralisés par certains anticorps monoclonaux, et encore moins, voire pas du tout, avec sérums polyclonaux.
L’anticorps se liant aux cellules exprimant les pointes D614G, B.1.1.7 et B.1.351. une. Liaison d’anticorps monoclonaux ou d’ACE2 soluble. Des cellules 293T ont été transfectées de manière transitoire avec des plasmides exprimant les pointes D614G, B.1.1.7 et B.1.351. Après 24h, les cellules ont été colorées avec des anticorps anti-SARS-CoV-2 mAb10 (un anticorps pan-coronavirus), mAb48, mAb102 ou ACE2 soluble (ACE2-biotine à 10 ug / ml révélé avec de la streptavidine fluorescente) et analysées par cytométrie en flux. Un exemple représentatif de liaison est montré. b. Liaison de titrage des courbes de mAb48, mAb102 et ACE2 aux trois pointes. Les données sont la moyenne de trois expériences indépendantes. CD. Reliure du panel de 83 sérums de 58 convalescents. Les sérums ont été testés à une dilution au 1/300. Les données sont la moyenne de deux expériences indépendantes.
Les anticorps induits par le vaccin présentent une réponse faible et retardée contre B.1.351
Lorsque les sérums de 19 receveurs du vaccin Pfizer ont été testés contre les trois souches, la plupart d’entre elles étant naïves du SRAS-CoV-2, ils ont constaté qu’à la semaine 2, seul le D614G était neutralisé. A la semaine 3, une activité neutralisante a également commencé à être détectée contre B.1.1.7 mais avec une puissance plus faible.
À la semaine 4, ces deux souches ont montré une neutralisation égale. La souche B.1.351 a échappé à la neutralisation jusqu’à la semaine 3, devenant discernable seulement à la semaine 4, mais était quand même moins efficacement neutralisée que les autres.
Avec des titres d’anticorps faibles à la semaine 2 après la vaccination, la neutralisation du D614G s’est produite avec seulement 5/15 sérums, et la neutralisation B.1.1.7 avec seulement 2 sérums, et aucun contre la troisième souche. A la semaine 3, les deux premières souches ont été neutralisées par 63% et 38% des sérums, respectivement, mais avec une diminution de trois fois des titres de neutralisation contre la deuxième souche. B.1.351 a continué à être résistant.
Les titres neutralisants ont augmenté une semaine après la deuxième dose, 80% des sérums obtenant une neutralisation contre D614G et B.1.1.7. Les titres neutralisants étaient comparables pour ces deux, mais seulement 60% de neutralisation ont été obtenus, à des titres sept fois inférieurs, pour B.1.351.
Cela indique que le vaccin Pfizer neutralise efficacement D614G et B.1.1.7, avec une certaine efficacité aussi peu que deux semaines après la première dose, mais avec un délai contre la troisième souche, accompagné de titres neutralisants plus faibles.
«Nos résultats suggèrent que les faibles titres neutralisants (DE50 de 50-100) dans les sérums correspondent à une protection contre une maladie grave.»
Écouvillons nasaux inactifs contre B.1.351
Des écouvillons nasaux chez des patients immunisés ont été testés pour l’immunité muqueuse conduisant à la neutralisation du SRAS-CoV-2. Alors que trois receveurs de vaccin présentaient des signes d’infection antérieure, ils ont montré des titres neutralisants élevés à la semaine 2 et une activité neutralisante dans les écouvillons nasaux contre les souches D614G et B.1.117 mais pas B.1.351.
Dans l’ensemble, des 17 écouvillons provenant de vaccinés, des anticorps neutralisants ont été trouvés dans 6, 7 et 8 écouvillons aux semaines 2, 3 et 4, respectivement. L’immunité muqueuse est donc faible peu après la vaccination.
Quelles sont les implications?
L’étude suggère que le variant B.1.351 est résistant aux anticorps naturels ou induits par le vaccin chez une grande proportion de sujets, en particulier à de faibles titres. Ceci est médié par la mutation E484K, trouvée à la fois dans les variantes B.1.351 et P.1, et récemment dans la variante britannique également, posant un défi majeur pour l’immunité de la population. L’utilisation de virus authentiques a permis d’évaluer l’aptitude virale et l’impact d’autres mutations sur la neutralisation.
L’étude montre également un flux de travail pratique et rapidement adaptable qui peut être utilisé pour l’analyse rapide de toute variante émergente. D’autres travaux permettront de révéler les rôles joués par les anticorps locaux et systémiques dans l’efficacité protectrice des vaccins. De mauvaises réponses anticorps peuvent ainsi aider à prédire la perte de réactivité croisée d’une souche nouvellement émergente à l’immunité humorale préexistante.
*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.
