L’apparition de la pandémie de coronavirus 2019 (COVID-19) a entraîné un effort international pour découvrir la biologie de son agent causal, le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), et pour développer des antiviraux efficaces et sûrs pour contenir et traiter l’infection. Une nouvelle étude menée par une équipe de chercheurs en France et en Suède discute d’une de ces études, explorant l’immunogénicité relative des trois principales protéines structurelles du virus. L’équipe a publié ses conclusions sur le bioRxiv * serveur de pré-impression.
Le SRAS-CoV-2 infecte les cellules hôtes via sa glycoprotéine de pointe de surface. Une fois l’entrée virale accomplie, elle utilise la machinerie de la cellule pour traduire son génome d’ARN en protéines structurelles et non structurales, ainsi qu’en protéines accessoires, en s’assurant qu’elles ont la structure secondaire et tertiaire appropriée pour remplir leur fonction.
Parmi les principales protéines virales figurent les protéines de pointe, d’enveloppe et de membrane, qui sont toutes exposées au système immunitaire de l’hôte. En conséquence, ils déclenchent des réponses d’anticorps, qui à leur tour neutralisent non seulement l’entrée virale dans les cellules hôtes, mais activent d’autres voies immunitaires, y compris les cellules immunitaires et la destruction cellulaire médiée par le complément.
Sommaire
Anticorps contre les protéines S, M et E
Comme on en sait peu sur les réponses des anticorps aux protéines M et E, la présente étude visait à comprendre la capacité de ces deux protéines virales, ainsi que de l’antigène de pointe, à stimuler la production d’anticorps, en utilisant un système basé sur des cellules humaines. Cette plateforme a été conçue pour simuler l’insertion virale dans la membrane cellulaire et la N-glycosylation, car elles sont considérées comme essentielles pour la reconnaissance des anticorps.
Les chercheurs ont constaté que les réponses sérologiques présentaient un schéma similaire chez tous les patients atteints de COVID-19, atteints d’une maladie légère, modérée ou grave. Les profils d’anticorps étaient comparables à ceux obtenus avec des tests diagnostiques, avec une concordance d’environ 90%.
Les sérums témoins n’ont montré aucune liaison aux protéines S, E ou M et ont donc été utilisés pour établir la référence pour la séropositivité.
Les patients COVID-19 et ceux présentant des symptômes de type COVID-19 ont montré des anticorps immunoglobulines G (IgG), IgM et IgA contre la protéine de pointe. Les patients atteints d’une maladie modérée à sévère avaient des titres d’anticorps dirigés contre la protéine de pointe plus élevés qu’avec une maladie légère. Une maladie grave a également été associée à des anticorps anti-M.
Les anticorps anti-M étaient toujours associés aux anticorps anti-spike, mais l’inverse n’était pas vrai. Aucun anticorps anti-E n’a été trouvé chez aucun patient.
La mutation D614G modifie la structure des pics
Les chercheurs ont également découvert que le pic D614, caractéristique du virus dans la première partie de la pandémie, était structurellement différent du pic de mutant G614, qui caractérise la variante dominante mondiale actuelle. La variante antérieure a un pont de sel reliant deux protomères de pointe au résidu D614-K854, ainsi qu’entre R646 et E865.
Avec le mutant G614, le K854 forme une liaison hydrogène avec le squelette G614, qui est une liaison plus faible et plus énergétique. Il y a des changements dans la région non polaire du protomère de pointe B, qui se projette vers le protomère A dans la variante D614 mais est repoussé dans le mutant G614.
Les seules interactions électrostatiques avec ce dernier sont avec la seconde interaction. De plus, la partie autour de la position K854 dans le protomère B est déplacée pour s’éloigner du protomère A. Une plus grande exposition au solvant a été observée avec les résidus polaires autour de E685 du protomère B. Dans l’ensemble, par conséquent, la mutation G614 modifie la structure de la protéine de pointe. , qui à son tour altère la réponse immunitaire.
La mutation D614G réduit la liaison aux pics d’anticorps
Lorsque les anticorps dirigés contre l’antigène de pointe ont été réévalués avec des sérums de patients COVID-19, en utilisant les deux variantes du pic, ils ont constaté que la mutation ne réduisait pas l’antigénicité de l’antigène de pointe, mais réduisait plutôt les IgG, IgM et IgA. lié à la variante de pointe G614.
Les patients européens étaient pour la plupart infectés par la variante à pointes G614, plutôt que par la variante D614 sur laquelle sont basés la plupart des tests commerciaux. Aucune étude antérieure n’a montré de différence dans la liaison des anticorps, en utilisant des tests ELISA.
Ce résultat montre que le besoin d’antigènes utilisés pour explorer les réponses d’anticorps devrait refléter les protéines virales avec précision.
Quelles sont les implications?
Notre système expérimental permet la discrimination entre les signaux Ig anti-S D614 et G614 probablement en raison de l’avantage d’utiliser un Spike inséré dans une membrane après un repliement complexe et des modifications post-traductionnelles. »
L’étude montre également les avantages de l’utilisation de la pointe pleine longueur, plutôt que seulement la sous-unité S1 ou le domaine de liaison au récepteur (RBD) seul. Le premier subira une modification post-traductionnelle appropriée, lui permettant de posséder une intégrité structurelle. Cela le rend plus susceptible de déclencher la gamme complète de la réponse anticorps.
Les chercheurs ont démontré pour la première fois la génération d’anticorps contre la protéine M complète plutôt que contre des peptides antigéniques, validant des tests antérieurs effectués avec des puces à ADN. L’absence d’anticorps anti-E pourrait être due au manque d’expression de surface de cette protéine, ou au manque d’antigénicité. En fait, certaines recherches suggèrent que cette protéine se trouve principalement dans les compartiments de traitement des protéines de la cellule.
Puisque les réponses Ig anti-M étaient robustes et qu’aucun des nouveaux variants ne présentait de mutations M, il est nécessaire d’examiner le potentiel de ces anticorps à produire une neutralisation efficace. Si tel est le cas, cette protéine, conservée à travers les lignées, pourrait être la base de vaccins plus durables.
À l’heure actuelle, les campagnes de vaccination dans de nombreux pays étant bien engagées, parallèlement à la propagation de nouvelles variantes, les chercheurs présentent leur test sérologique comme «un test fiable pour vérifier l’efficacité de l’immunisation lors de la vaccination et pour analyser l’impact de ces mutations Spike sur les réponses anticorps. »
*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.
