L’éclosion mondiale soudaine du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) a entraîné la pandémie actuelle de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Depuis son émergence, les chercheurs ont caractérisé le SRAS-CoV-2 et développé des vaccins et des thérapeutiques pour contenir la pandémie. À ce jour, tous les vaccins et traitements COVID-19 disponibles ont été développés contre la protéine de pointe (S) du SRAS-CoV-2 de type sauvage, qui héberge la plus grande des mutations dans les nouvelles variantes du SRAS-CoV-2.
En plus de la protéine de pointe, le SRAS-CoV-2 code plusieurs protéines accessoires, parmi lesquelles le cadre de lecture ouvert 8 (ORF8) évolue rapidement. De plus, la suppression de l’ORF8 du SRAS-CoV-2 a été associée à une maladie plus bénigne.
Étude: La protéine accessoire ORF8 du SARS-CoV-2 diminue la cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps. Crédit d’image : Freer / Shutterstock.com
Dans une nouvelle étude publiée sur le bioRxiv* serveur de prétirage, les chercheurs décrivent l’effet de l’ORF8 sur les cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC) et démontrent une nouvelle activité d’évasion immunitaire utilisée par le SRAS-CoV-2 pour échapper aux réponses humorales.
Sommaire
Contexte
Le génome du SRAS-CoV-2 code pour 26 protéines, dont (ORF8), qui jouent un rôle essentiel dans la réplication virale et la pathogenèse. ORF8 a été lié aux capacités d’évasion immunitaire du virus en interagissant directement avec les molécules du complexe majeur d’histocompatibilité de classe I (MHC-I).
Une étude récente a montré que la détection d’ORF8 dans le plasma d’individus gravement infectés est négativement associée à la survie. Cependant, le rôle d’ORF8 dans l’induction de la tempête de cytokines reste à établir.
Les anticorps spécifiques anti-S peuvent médier un éventail d’actions allant de la neutralisation virale à différentes fonctions effectrices médiées par Fc. La cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps (ADCC) et la phagocytose cellulaire dépendante des anticorps (ADCP) sont responsables de l’élimination des cellules infectées.
En l’absence de neutralisation, de fortes fonctions effectrices médiées par le Fc peuvent retarder considérablement la mort, suggérant ainsi le rôle important des fonctions effectrices du Fc dans les résultats de la maladie. Dans la présente étude, les chercheurs ont étudié si l’ORF8 soluble pouvait moduler les fonctions de l’effecteur Fc, car l’infection aiguë par le SRAS-CoV-2 est associée à une perte de cellules CD16+.
Résultats de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué si l’ORF8 pouvait interagir avec différents types de cellules présentes dans les PBMC. À cet effet, ils ont conjugué ORF8 recombinant avec FITC, qui a ensuite été incubé sur de la glace avec des PBMC pendant 30 minutes.
L’ORF8 a lié 10% des cellules dans les PBMC, qui comprenaient des monocytes CD14 + CD16 +, ainsi que des cellules tueuses naturelles (NK) CD56 + CD16 +. Après avoir étudié si l’ORF8 pouvait interagir directement avec le CD16a, les scientifiques ont observé que l’ORF8 liait le CD16a avec une affinité de 38,9 nM.
Le CD16 interagit avec la partie Fc de l’immunoglobuline G (IgG) et, lors de la liaison d’une quantité substantielle d’anticorps, est activé et peut ensuite médier l’ADCC. Ainsi, les chercheurs se sont intéressés à déterminer si l’ORF8 du SRAS-CoV-2 pouvait moduler cette réponse.
ORF8 lie les monocytes et les cellules NK via CD16a. (A) Les PMBC ont été incubés avec la protéine ORF8 recombinante conjuguée au FITC sur de la glace pendant 30 min, suivis d’une coloration avec des anticorps anti-CD14-V450 et anti-CD16-PE-CY7 et anti-CD56-PE avant d’être fixés avec 4% PFA et analysé avec un cytomètre en flux. (B) Les biocapteurs AR2G chargés de protéine CD16a ont été trempés dans une série de dilutions doubles d’ORF8 (31,25 nM – 500 nM). Les données brutes sont affichées en bleu et le modèle en rouge. La constante d’affinité (KD), le taux d’activation (Ka) et les taux de désactivation (Kdis) ont été calculés à l’aide d’un modèle de liaison 1:1. (C, D) Les PBMC de différents donneurs ont été décongelés et incubés pendant 16 heures avec ORF8. Le lendemain, les PBMC ont été colorées avec anti-CD3, anti-CD14, anti-CD56, anti-CD16 et LIVE/DEAD Fixable Aqua Dead Cell Stain et analysées par cytométrie en flux pour mesurer les niveaux de surface de CD16 sur (C) monocytes ( n = 5) et (D) cellules NK (n = 4). Les niveaux de CD16 de surface cellulaire en présence d’ORF8 ont été normalisés sur le CD16 de surface cellulaire détecté en l’absence d’ORF8. La signification statistique a été évaluée à l’aide d’un test t paramétrique apparié.
À cette fin, les chercheurs ont évalué si l’ORF8 était capable de moduler les niveaux de CD16 à la surface des monocytes et des cellules NK. Lors du traitement avec ORF8, le niveau de CD16 sur les monocytes présents dans la population de PBMC a été significativement réduit. Dans le cas des cellules NK, une réduction notable a également été observée.
Les chercheurs ont ensuite étudié si la baisse des niveaux de CD16 affectait les réponses ADCC avec un in vitro test utilisant des PBMC comme cellules effectrices. Dans les milieux de culture, ORF8 soluble a été produit en transfectant des cellules HEK293T avec de l’ADN ORF8.
Les scientifiques ont noté la sécrétion d’ORF8 et l’accumulation de surnageant, ce qui était conforme aux résultats rapportés dans des recherches antérieures. Conformément à la découverte précédente de la régulation négative de CD16 médiée par ORF8, les réponses ADCC médiées par le plasma d’individus convalescents et vaccinés ont été considérablement réduites par ORF8.
Les monocytes traités par ORF8 ont été utilisés pour évaluer la contribution des monocytes dans ces résultats. Conformément aux découvertes précédentes, une baisse significative des réponses ADCC médiées par les monocytes a été observée.
Une découverte importante était que la baisse des niveaux de CD16 et des réponses ADCC, suite à l’ajout d’ORF8 aux PBMC totaux ou aux monocytes purifiés, était similaire. Cela suggère que l’impact de l’ORF8 sur les PBMC dépend principalement des monocytes.
conclusion
En réponse aux anticorps produits par la vaccination et une infection antérieure, plusieurs nouvelles variantes du SRAS-CoV-2 continuent d’émerger. L’apparition de multiples mutations dans la protéine de pointe est une caractéristique commune à ces variantes, dont beaucoup sont responsables de l’évasion immunitaire et de la transmissibilité accrue.
Des mutations ont également été observées dans ORF8 ; cependant, leur effet sur l’évasion immunitaire reste à déterminer. Les résultats présentés dans la présente étude suggèrent que de nouvelles variantes du SRAS-CoV-2 pourraient utiliser ORF8 pour échapper aux fonctions effectrices Fc en altérant principalement les monocytes pour médier l’ADCC.
*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.