Dans une étude récente publiée dans Frontières en immunologieune équipe de chercheurs des États-Unis a développé un traitement prophylactique abordable, non invasif et inhalable composé d’immunoglobuline (Ig) A nanocorps fusionnés contre la variante Omicron du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Sommaire
Arrière plan
Le développement remarquablement rapide des vaccins contre le SRAS-CoV-2 et des thérapies par anticorps monoclonaux a considérablement réduit la morbidité et la mortalité associées à la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Cependant, les variantes émergentes du SRAS-CoV-2 telles qu’Omicron et ses sous-variantes portent de nombreuses nouvelles mutations dans le domaine de liaison du récepteur de la protéine de pointe (RBD) qui permettent l’évasion immunitaire et augmentent la transmissibilité virale. De plus, la majorité des anticorps monoclonaux utilisés en clinique deviennent également inefficaces contre ces variants émergents.
Bien que les anticorps neutralisants anti-RBD IgG aient été efficaces contre le COVID-19, la fabrication d’anticorps monoclonaux IgG est coûteuse et l’administration intraveineuse de la thérapie IgG est invasive. De plus, les variantes émergentes diminuent également l’efficacité de la thérapie IgG. En comparaison, des études ont montré que les anticorps monoclonaux IgA présentent une capacité de neutralisation plus élevée contre le SRAS-CoV-2 que les formes muqueuses naturelles. De plus, l’administration intranasale du vaccin contre le SRAS-CoV-2 chez des souris modèles a montré des niveaux accrus d’IgA muqueuses et des effets protecteurs contre les infections par le SRAS-CoV-2, indiquant le potentiel d’une thérapie prophylactique IgA administrée par voie nasale.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, le clone VHH1.1 mûri par affinité identifié par la même équipe de chercheurs dans une étude antérieure a été utilisé pour développer le nanocorps de fusion IgA. Les nanocorps sont efficaces pour reconnaître les régions conservées dans les agents pathogènes hypervariables, ce qui leur donne un avantage sur les anticorps monoclonaux. La région 3 déterminant la complémentarité sur les nanocorps est plus longue et les diamètres des paratopes sont plus petits, ce qui leur permet de se lier à des épitopes qui sont conservés et trouvés dans des cavités spatialement restreintes de glycoprotéines virales. Ces avantages font des nanocorps d’excellents candidats dans la thérapie muqueuse des maladies respiratoires. La production de nanocorps à l’aide de plateformes de levure ou de soja est également rentable.
La région cristallisable du fragment (Fc) d’IgG1 et d’IgA1 a été fusionnée avec la séquence monomère VHH1.1, et la protéine de fusion a été exprimée dans des cellules Expi293. L’efficacité de liaison croisée des protéines de fusion de nanocorps a ensuite été testée contre la protéine de pointe RBD d’un large éventail de variantes du SRAS-CoV-2, notamment WA1/2020, Alpha, Beta, Gamma, Kappa, Mu, Delta et Omicron. Les résultats obligatoires ont été confirmés en examinant les nanocorps de fusion contre les trimères solubles de protéine de pointe d’ectodomain de toutes les variantes SARS-CoV-2.
L’analyse de mutagenèse a été réalisée à l’aide d’alanine, de tryptophane et de lysine, qui introduisent une perte d’interaction, un défi stérique et une charge, respectivement, pour définir l’épitope de liaison sur le nanocorps de fusion VHH-IgA1.1. Les résidus de liaison de VHH-IgA1.1 ont également été comparés à ceux de l’interface d’interaction de l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2 (hACE2) sur la pointe RBD.
Des dosages de pseudovirus sur des cellules 293T transfectées avec hACE2 ont été utilisés pour tester l’efficacité neutralisante de VHH-IgA1.1, l’efficacité étant exprimée en concentration inhibitrice demi-maximale (IC50) de l’entrée pseudovirale inhibée. L’efficacité de neutralisation de VHH-IgA1.1 contre les isolats viraux vivants des variants D614G, WA1/2020, Alpha et Omicron a également été évaluée à l’aide de tests de neutralisation par réduction de plaque.
La in vivo la neutralisation du SRAS-CoV-2 par le VHH-IgA1.1 a été testée en administrant par voie intranasale le VHH-IgA1.1 à des souris transgéniques à la kératine 18 (K18) infectées par le SRAS-CoV-2 exprimant hACE2. De plus, VHH-IgA1.1 intégré dans un système d’expression à copie élevée PichiaPink a été utilisé pour produire les nanocorps de fusion dans Pichia pastoris levures.
Résultats
Les résultats ont rapporté que le nanocorps de fusion VHH-IgA1.1 reconnaissait et se liait aux épitopes RBD conservés et neutralisait toutes les principales variantes du SRAS-CoV-2, y compris les sous-variantes Omicron BA.1.1, BA.2 et BA.2.12.1 . Le nanocorps de fusion IgA s’est également avéré avoir une puissance plus élevée contre les sous-variantes d’Omicron que le nanocorps de fusion IgG, soulignant l’efficacité d’un traitement médié par les IgA muqueuses.
VHH-IgA1.1 a également démontré des effets protecteurs significatifs in vivo contre le SRAS-CoV-2 lorsqu’il est administré par voie intranasale à des souris transgéniques K18-ACE2 avant ou après une provocation virale. Le traitement prophylactique et post-exposition avec VHH-IgA1.1 a montré une protection plus élevée dans la muqueuse des poumons et des voies nasales que le nanocorps monomère VHH1.1.
De plus, lorsque la puissance du VHH-IgA1.1 produit dans P. pastoris et des cellules de mammifères a été comparé, le VHH-IgA1.1 produit dans P. pastoris a démontré une activité de liaison d’épitope et une capacité de neutralisation comparables in vitro contre la souche authentique et pseudotypée WA1/2020 du SARS-CoV-2.
conclusion
Dans l’ensemble, les résultats ont indiqué que l’administration intranasale du nanocorps fusionné aux IgA VHH-IgA1.1 accordait une protection efficace des muqueuses contre le SRAS-CoV-2 invivo. VHH-IgA1.1 a démontré une activité de liaison et une neutralisation efficaces des principales variantes du SRAS-CoV-2, y compris la variante Omicron et ses sous-variantes portant des mutations de la protéine de pointe avec des capacités d’évasion immunitaire.
La production de VHH-IgA1.1 dans P. pastoris La levure avec une puissance comparable à celle du VHH-IgA1.1 produit par des cellules de mammifères fait de ce nanocorps de fusion une option thérapeutique et prophylactique abordable et efficace contre les variantes émergentes du SRAS-CoV-2.
