Une étude récente publiée sur bioRxiv* Le serveur de préimpression a démontré que l’interférence ARN (ARNi) pouvait protéger de manière prophylactique contre le coronavirus-2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Sommaire
Contexte
Les vaccins contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) ont été développés à un rythme sans précédent ; néanmoins, les défis de l’approvisionnement mondial, de l’observance et de la transmission virale élevée ont contribué à l’apparition de nouvelles variantes du SRAS-CoV-2 entraînant des vagues continues de COVID-19. Par conséquent, il existe un besoin urgent de développer de nouveaux outils/thérapies antiviraux pour freiner la propagation du SRAS-CoV-2 et renforcer les efforts de vaccination.
L’étude et les conclusions
Dans la présente étude, les chercheurs ont montré que les petits ARN interférents (siARN) conjugués au 2′-O-palmityl (C16) confèrent une protection prophylactique contre le SRAS-CoV-2. Les auteurs ont passé au crible les séquences génomiques conservées des virus SARS-CoV-2, SARS-CoV et du syndrome respiratoire du Moyen-Orient CoV (MERS-CoV). Plus de 1500 sites conservés ont été identifiés entre les génomes du SARS-CoV et du SARS-CoV-2 et neuf séquences entre le MERS-CoV et le SARS-CoV-2. Environ 349 séquences cibles d’ARNi ont été sélectionnées et les siARN correspondant à ces sites ont été développés sous forme de conjugués de C16.
In vitro l’activité a été évaluée par transfection de rapporteurs à double luciférase. Les sites cibles sur le brin plus du SRAS-CoV-2 ont été introduits dans la région 3′ non traduite de la luciférase de Renilla en tant que concatémères, la luciférase de luciole servant de contrôle. Quatre-vingt-onze siARN ont été identifiés avec ce test, et les siARN les plus efficaces ont été évalués in vitro dans un test d’infection virale vivante.
Les chercheurs ont transfecté des cellules Vero E6 avec des siARN avant l’infection par le SRAS-CoV-2, et la quantification virale a été effectuée à l’aide de la réaction en chaîne par polymérase de transcription inverse quantitative. (RT-qPCR). Le test de virus vivant a détecté 23 siARN avec une réduction de plus de 2 log de l’ARN viral à une concentration de 10 nm et quatre siARN avec une réduction > 3 log à 0,1 nm (concentration la plus faible). Aucun siARN ciblant le brin négatif de l’ARN du SRAS-CoV-2 n’a démontré d’activité.
Ensuite, les deux principaux candidats siRNA (COV-siRNA1 et COV-siRNA2) ciblant l’ORF1ab ont été évalués plus en détail à l’aide du test d’immunofluorescence de la protéine SARS-CoV-2 N. Ces siARN ont démontré une activité antivirale puissante de manière dose-dépendante. La protéine N intracellulaire était indétectable lorsque les siARN candidats étaient utilisés seuls ou en combinaison à une concentration de 10 nm.
Concentration efficace demi-maximale (EC50) pour le COV-siRNA1 était de 42 h et de 86 h pour le COV-siRNA2. Les barrières de résistance aux médicaments pour ces siARN ont été déterminées en faisant passer le virus cinq fois avec le COV-siARN1 seul ou les deux siARN à 5x, 10x et 20x EC50. Des mutants d’échappement du virus sont apparus avec un seul traitement par ARNsi. Pourtant, le traitement combiné a présenté une barrière à l’émergence de mutants d’échappement, indiquant que la combinaison de deux siARN ciblant les sites conservés est essentielle pour créer une barrière à l’échappement du SRAS-CoV-2.
En outre, les sites de liaison des siARN dans le génome du SRAS-CoV-2 ont été séquencés en profondeur pour comprendre la sensibilité réduite d’un traitement par siARN unique. Des mutations ponctuelles ont été observées dans le site de liaison du COV-siRNA1 en raison de passages en série et non dans celui du COV-siRNA2. La plupart du temps, ces mutations sont apparues sous forme de triple mutation de la thymine (TTM) à 6 à 8 nucléotides antisens (nt. 6 à 8), et dans les passages supérieurs, deux autres mutations sont apparues à nt. 10 et NT. 11. Les mutations étaient des substitutions de bases non synonymes et synonymes ; en revanche, aucune mutation n’a été observée avec le traitement combiné au niveau des sites de liaison des siARN.
Les séquences cibles de COV-siRNA1 et CoV-siRNA2 dans 4386 génomes du SRAS-CoV-2 accessibles au public ont été évaluées in silico pour déterminer si des mutations sont apparues sur les sites cibles. Les auteurs n’ont observé aucune mutation au niveau des sites cibles des COV-siRNA 1 et 2, indiquant que ces locus sont restés conservés sans aucune variation significative, y compris dans les variants du SARS-CoV-2.
Enfin, l’efficacité du traitement par combinaison d’ARNsi a été étudiée in vivo chez des hamsters syriens. Les deux ARNsi ont été administrés sept jours avant l’infection, et l’ARNsi ciblant la luciférase était le contrôle. Le SRAS-CoV-2 a été inoculé à titre prophylactique au jour 0. Le traitement par siARN a entraîné une protection dose-dépendante des hamsters contre la perte de poids.
De plus, les hamsters ont été traités séparément avec deux ARNsi un jour avant l’infection. Ces animaux ont perdu du poids au même rythme que le groupe témoin en raison de l’apparition tardive du mécanisme. Les hamsters traités avec des siARN 30 jours avant l’infection ont montré des résultats similaires compatibles avec les animaux traités sept jours avant l’infection. De plus, le traitement par double siARN a réduit l’ARN génomique et sous-génomique viral dans les tissus pulmonaires.
conclusion
La présente étude a identifié plusieurs siARN avec des sites de liaison couvrant l’ensemble du génome du SRAS-CoV-2 et a observé que la combinaison de CoV-siRNA1 et CoV-siRNA2 cible les séquences conservées dans ORF1ab. Cela a indiqué que la conservation de ces sites était essentielle pour l’aptitude virale. Les modèles précliniques ont démontré des résultats prometteurs et justifient d’autres recherches cliniques. De façon générale, les découvertes de la présente étude proposent que la demande de règlement de siRNA de combinaison pourrait être cruciale en atténuant COVID-19 et pourrait servir de prophylaxie potentielle contre la maladie grave.
*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.
