Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs ont démontré une procédure d’amplification virale pour isoler les sous-variantes d’Omicron du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2).
De plus, ils ont examiné leur sensibilité à un panel de six anticorps monoclonaux thérapeutiques (mAbs) et sérums d’individus vaccinés.
Sommaire
Arrière plan
Les lignées Omicron BA.2, BA.4 et BA.5 ont donné naissance à plusieurs nouvelles sous-variantes, notamment BA.2.75.2 et BA.4.6. et BQ.1.1. Les sous-lignées successives d’Omicron ont infecté près de 80% de la population mondiale en moins d’un an. En raison de la transmissibilité accrue et du potentiel d’évasion immunitaire des sous-variants d’Omicron, les vaccins offrent une protection inadéquate contre eux, ce qui, à son tour, a augmenté l’incidence des percées d’infection, même chez les personnes triplement vaccinées.
La mutation R346T spike (S) trouvée dans les sous-lignées Omicron, BA.2.75.2, BA.4.6 et BQ.1.1 dérivées de BA.2, a également été associée à une fuite des mAb et des anticorps induits par le vaccin. L’évolution convergente de la glycoprotéine SARS-CoV-2 S suggère que les différentes sous-variantes d’Omicron en circulation ont subi une pression sélective similaire, probablement exercée par une immunité préexistante ou imprimée. Cela rend cruciale la caractérisation de ces nouveaux virus dérivés d’Omicron.
À propos de l’étude
Omicron s’appuie davantage sur les protéases endocytaires et moins sur la sérine protéase transmembranaire, 2 (TMPRSS2) que les variantes précédentes du SARS-CoV-2. Par conséquent, ses isolats se développent moins efficacement dans les cellules Vero E6 et Vero-TMPRSS2+. Cependant, les isolats d’Omicron ont démontré une sensibilité élevée aux cellules IGROV-1 dérivées du carcinome ovarien, exprimant naturellement de faibles niveaux d’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) et de TMPRSS2, tel qu’évalué par cytométrie en flux (FC).
Omicron BA.1 était particulièrement plus sensible aux cellules IGROV-1. Comme avec BA.1, de nombreux foyers de cellules infectées ont été détectés deux jours après l’infection (pi) et les surnageants ont été récoltés au jour deux ou trois pi, donnant des titres élevés avec les cellules rapporteurs S-Fuse. Les cellules S-Fuse forment des syncytia et deviennent GFP + lors de l’infection, ce qui permet de mesurer pendant la nuit l’infectivité virale et l’activité des anticorps neutralisants (nAb). Les séquences des variants après un passage sur des cellules IGROV-1 ont identifié BA.4.6 et BQ.1.1, indiquant qu’aucune mutation adaptative n’a été générée pendant cette courte période de culture.
Des syncytia ont également été observées dans BA.2.75.2 et BA.4.6. et cellules S-Fuse infectées par BQ.1.1. Les trois variantes ont généré des syncytia de taille similaire qui étaient plus petites que celles formées par la souche ancestrale D614G. Il vaudra la peine d’examiner plus avant si d’autres sous-variantes d’Omicron peuvent afficher différents potentiels fusogéniques dans différents types de cellules.
L’équipe a recueilli 72 échantillons de sérum d’une cohorte de 35 travailleurs de la santé à Orléans, en France, qui ont reçu trois doses du vaccin BNT162b2. Trente de ces 35 personnes ont présenté une légère percée symptomatique d’infection à Omicron 60 à 359 jours après la troisième vaccination. Pour cela, l’équipe a analysé 18 individus de manière précoce, soit un mois après la troisième dose et dix individus à quatre mois après la troisième dose. Ils ont cherché à savoir si les anticorps induits par le vaccin neutralisaient les nouvelles sous-variantes d’Omicron, BA.2.75.2 et BA.4.6. et BQ.1.1. Ils ont utilisé la souche ancestrale D614G appartenant à la lignée B.1 et BA.1 et BA.5 comme témoins. Enfin, l’équipe a calculé la demi-dose efficace maximale (ED50) pour chaque combinaison de sérum et de virus.
Ensuite, les chercheurs ont examiné l’impact des percées infectieuses BA.1/BA.2 sur l’activité de neutralisation croisée des anticorps sériques. Ils ont analysé 18 individus à trois mois ; ils ont rééchantillonné 11 de ces 18 individus huit mois après l’infection pour évaluer l’évolution de la réponse humorale. Le profil de neutralisation distinct de BA.2.75.2, BA.4.6. et BQ.1.1 après les réinfections BA.1/BA.2 ont incité les chercheurs à examiner les conséquences d’une percée d’infection BA.5 sur la neutralisation. Ils ont évalué les sérums de 15 personnes près d’un mois après l’infection par BA.5.
Enfin, les chercheurs ont évalué la sensibilité de BA.2.75.2 et BA.4.6. et BQ.1.1 aux mAb actuellement autorisés (cilgavimab, tixagevimab et bebtelovimab) ou retirés en raison d’une fuite d’Omicron (sotrovimab, casirivimab et imdevimab) à l’aide du test S-Fuse.
Résultats de l’étude
Les titres neutralisants ont diminué de manière variable selon l’isolat Omicron. Après trois mois, les chercheurs ont noté une forte augmentation de la neutralisation contre D614G et BA.1, avec ED50 au-dessus de 104. Par rapport à BA.1, les titres de nAb ont été réduits d’environ sept fois contre BA.5 et BA.4.6 et de 18 fois contre BA.2.75.2 et BQ.1.1. Huit mois après l’infection, alors que les titres de nAb restaient élevés contre D614G et BA.1, la baisse était plus importante contre BA.5 et BA.4.6 et encore plus, marquée contre BA.2.75.2 et BQ.1.1. Par conséquent, une infection percée post-vaccination par BA.1/BA.2 a entraîné une augmentation des titres de nAb spécifiques à Omicron, avec des disparités entre les variantes. La réponse anti-BA.1 était plus élevée que contre BA.5 et BA.4.6, tandis que BA.2.75.2 et BQ.1.1 étaient moins sensibles à la neutralisation.
ED50 atteint des valeurs de 3×104 contre D614G, similaire à ce que les chercheurs ont observé pour les percées infectieuses BA.1/BA.2. La neutralisation des variants BQ.1.1 dérivés de BA.5 et BA.5 était élevée mais inférieure pour la souche BA.2.75.2 dérivée de BA.2. Notamment, l’activité de neutralisation contre BA.1 était moins puissante après une infection BA.5 qu’après une infection BA.1/BA.2. À l’inverse, une percée d’infection BA.1/BA.2 a favorisé la neutralisation des souches dérivées de BA.1 et BA.2 par rapport à la lignée BA.5.
Les DE50 étaient élevées pour D614G mais diminuées de huit et 15 fois pour BA.1 et BA.5, respectivement, après un mois de rappel, confirmant les propriétés d’échappement des anticorps de ces sous-lignées précédentes. Pour BA.4.6. et BQ.1.1, l’ED50 était faible mais dans la plage observée avec la souche parentale BA.5. Les titres de neutralisation de BA.2.75.2 étaient 11 fois inférieurs à ceux de BA.1. Les chercheurs ont noté une tendance similaire quatre mois après la troisième vaccination, indiquant que les sérums des vaccinés étaient mal neutralisés ou ne pouvaient pas neutraliser BA.2.75.2, BA.4.6. et les sous-variantes BQ.1.1.
Tous les mAb utilisés en prophylaxie pré- ou post-exposition (PrEP) appartiennent aux quatre classes d’anticorps anti-RBD définies par leur site de liaison. La prophylaxie basée sur les cocktails ronapreve et evusheld a fourni une protection d’environ 80 % contre l’infection symptomatique, tandis que la post-thérapie avec le sotrovimab a empêché l’hospitalisation ou le décès lié au COVID-19 avec une efficacité de 85 %. Le cilgavimab et le tixagevimab, même en association, et le casirivimab ont perdu toute activité de neutralisation contre les trois variants d’Omicron. L’imdevinab a inhibé BA.4.6, avec une concentration inhibitrice demi-maximale (IC50) de 220 ng/ml mais était inactif contre BA.2.75.2 et BQ.1.1. Le bebtélovimab était efficace contre BA.4.6 et BA.2.75.2 mais n’a pas neutralisé BQ.1.1. Le sotrovimab était faiblement actif contre BA.2.75.2, BA.4.6. et BQ.1.1, avec des IC50 allant de 2 874 à 19 391 ng/ml, ce qui représente une augmentation de 45 à 300 fois par rapport au D641G.
Les AcM cocktails, le ronapreve (casirivimab et imdevimab) et l’evusheld (cilgavimab et tixagevimab) ont perdu leur efficacité antivirale contre BA.2.75.2 et BQ.1.1, tandis que le sotrovimab est resté faiblement actif. BQ.1.1 était également résistant au bebtélovimab. La trajectoire évolutive des nouvelles sous-variantes d’Omicron a facilité leur propagation dans les populations immunisées et a soulevé des inquiétudes quant à l’efficacité de la plupart des mAb actuellement disponibles. Ensemble, ces résultats ont démontré que les souches BA.2.75.2 et BQ.1.1 prévalentes sont résistantes ou faiblement sensibles aux AcM actuellement approuvés.
conclusion
Les cellules IGROV-1 ont récapitulé la licéité des cellules nasales ou alvéolaires humaines primaires aux sous-variantes d’Omicron. Ils ont permis des évaluations rapides de l’infectiosité à l’aide d’échantillons d’individus infectés et une amplification en un passage des sous-variantes d’Omicron. Les travaux futurs aideront à comprendre les voies d’entrée et la réplication virales dans les cellules IGROV-1 et leurs mécanismes cellulaires sous-jacents. La combinaison de l’isolement viral dans les cellules IGROV-1 avec le test de neutralisation S-Fuse a fourni une méthode rapide pour évaluer les propriétés des nouvelles variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2 (COV) encore à émerger.
En outre, l’étude a démontré que les mAb thérapeutiques actuellement approuvés ou retirés de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) ont perdu la majeure partie de leur potentiel de neutralisation contre ces sous-variantes d’Omicron. Seul le sotrovimab a conservé une activité de neutralisation relativement faible contre toutes les souches, avec IC50 allant de trois à plus de neuf µg/ml. Il a également affiché des activités antivirales non neutralisantes, y compris la cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps (ADCC). Les résultats actuels pourraient aider à aborder le débat sur la nécessité de réévaluer les directives thérapeutiques de l’Organisation mondiale de la santé (OMS) et COVID-19 sur les mAb.
Les titres de neutralisation plus élevés contre le D614G ont mis en évidence le rôle de l’empreinte immunitaire dans les réponses anamnestiques. Cependant, la réponse neutralisante après une percée d’infection BA.1/BA.2 ou BA.5 chez les individus vaccinés était dichotomique. Les infections percées chez les individus triplement vaccinés ont stimulé des réponses de neutralisation croisée avec des efficacités distinctes selon la variante d’Omicron infectante. La trajectoire d’évolution des nouvelles sous-variantes d’Omicron reflète probablement leur circulation continue dans les populations immunisées. En résumé, les résultats de l’étude ont montré que quelques mutations convergentes dans le BA.2 ou le BA.5 S entraînaient une résistance à la plupart des mAb utilisés en clinique et altéraient fortement l’efficacité des anticorps induits par le vaccin.
*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.
