Plusieurs variantes préoccupantes du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) ont été mises en évidence, notamment la variante B.1.351, identifiée pour la première fois en Afrique du Sud, et B.1.1.7, connue sous le nom de variante britannique.
Dans un court article de correspondance récemment téléchargé sur le Lancette par Ramanathan, Muthukumar et al. (19 maie, 2021), l’affinité des protéines du domaine de liaison au récepteur de pointe du SRAS-CoV-2 marquées provenant de chacune de ces deux variantes préoccupantes envers les protéines recombinantes de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) humaine est étudiée à l’aide de la thermophorèse à l’échelle microscopique, confirmant ainsi l’amélioration de l’affinité envers le récepteur observé dans d’autres études.
Variantes préoccupantes
Les variantes B.1.1.7 et B.1.351 de SARS-CoV-2 portent la mutation N501Y du domaine de liaison au récepteur de protéine de pointe, avec B.1.351 portant deux mutations supplémentaires soupçonnées d’augmenter la virulence: K417N et E484K.
On craint que ces mutations réduisent l’efficacité de l’immunité développée de manière innée ou artificielle, bien qu’aucune variante n’ait encore rendu les vaccins développés jusqu’à présent inefficaces.
De nombreuses études ont confirmé la transmissibilité accrue de ces souches en utilisant une multitude d’approches, de in silico modélisation aux méta-études de population.
Le groupe suggère que plusieurs facteurs peuvent expliquer l’augmentation de la transmissibilité observée de ces variants: augmentation de la densité des protéines de pointe se présentant à l’extérieur du virus, rendant l’interaction avec le récepteur ACE2 plus probable; une plus grande accessibilité au clivage de la furine, facilitant une meilleure entrée dans les cellules; et / ou une affinité de liaison accrue pour le récepteur ACE2.
Affinité avec ACE2
Comparé au type sauvage, le domaine de liaison au récepteur variant B.1.1.7 s’est avéré se lier au récepteur ACE2 recombinant avec une affinité 1,98 fois supérieure. En comparaison, le variant B.1.351 présentait une affinité 4,62 fois plus grande, confirmant qu’une affinité accrue, au moins en partie, joue un rôle dans l’augmentation de la transmissibilité observée dans ces souches.
Comme discuté, plusieurs autres études ont également suggéré que ces mutations améliorent l’affinité de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 avec le récepteur ACE2, le principal récepteur d’interaction trouvé couramment dans les poumons qui permet l’entrée du virus dans la cellule. Le mécanisme de l’affinité améliorée n’est pas tout à fait clair, bien que d’autres in silico le travail se rapproche d’une réponse ferme ailleurs.
Quel que soit le mécanisme, une affinité accrue envers le récepteur ACE2 augmente la transmissibilité en abaissant la concentration minimale efficace de particules virales nécessaire pour rendre probable l’entrée dans les cellules, ce qui signifie que davantage d’individus sont susceptibles d’être infectés par une exposition moindre.
Le groupe a utilisé la thermophorèse à l’échelle microscopique dans cette étude, qui, selon eux, pourrait constituer une technologie de surveillance utile pour prédire une transmissibilité améliorée dans les variantes émergentes. Il est basé sur l’observation des changements de fluorescence en réponse à la température, qui influence le microenvironnement des fluorophores et modifie donc l’intensité du signal atteignant le détecteur. Les événements de liaison, entre le récepteur ACE2 et les domaines de liaison au récepteur de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2, dans ce cas, libèrent ou absorbent également l’énergie de l’environnement local lorsqu’ils se produisent et peuvent donc être détectés et quantifiés en termes d’affinité.
Comme la technologie repose sur des molécules en solution, contenues dans de petits capillaires, l’instrument est relativement sans entretien et la préparation d’échantillons moins impliquée que certaines autres expériences basées sur la fluorescence, ce qui rend l’utilisation à haut débit dans un cadre clinique de terrain plus faisable. .
