Une étude récente menée par une équipe de scientifiques aux Pays-Bas et aux États-Unis a révélé que, bien que gravement touchés par la maladie à coronavirus hospitalisée 2019 (COVID-19), les patients et les personnes vaccinées sont capables de neutraliser les virus B.1.1.7, B.1.351 et Variantes P.1 du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), une proportion importante de patients non hospitalisés atteints de COVID-19 moins sévère restent sensibles à ces variantes virales.
Une version préimprimée de l’étude est disponible sur le site medRxiv* serveur, tandis que l’article est soumis à une évaluation par les pairs.
Sommaire
Arrière-plan
Avec 171,3 millions de cas confirmés de COVID-19 et 3,5 millions de décès, la pandémie de COVID-19 est devenue la plus grande pandémie de l’histoire moderne. L’émergence fréquente de nouvelles variantes du SRAS-CoV-2 met continuellement la population mondiale sous une grave menace. En raison d’une infectivité et d’une capacité d’évasion immunitaire considérablement accrues, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) a désigné certaines variantes virales comme variantes préoccupantes (COV).
Parmi les COV reconnus, B.1.1.7, B.1.351 et P.1 ont été identifiés pour la première fois au Royaume-Uni, en Afrique du Sud et au Brésil, respectivement. Peu de temps après leur émergence, ces variantes ont commencé à se répandre dans le monde et des cas avec ces variantes ont été détectés dans 132, 82 et 52 pays, respectivement.
La mutation N501Y dans le domaine de liaison au récepteur de pointe (RBD) est la caractéristique commune aux trois COV. Cette mutation est connue pour augmenter l’affinité de la RBD pour l’enzyme humaine de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2), expliquant l’infectivité accrue de ces COV. De plus, la mutation E484K trouvée dans les variants B.1.351 et P.1 est connue pour faciliter l’évasion virale de la neutralisation médiée par les anticorps.
Dans la présente étude, les scientifiques ont comparé les capacités d’échappement immunitaire des variantes B.1.1.7, B.1.351 et P.1. Plus précisément, ils ont cherché à savoir si ces COV peuvent échapper à la neutralisation par des anticorps thérapeutiques monoclonaux et des anticorps polyclonaux dérivés de patients COVID-19 et de personnes vaccinées.
Étudier le design
Pour les tests d’anticorps, des échantillons de sérum ont été obtenus auprès de 69 patients COVID-19 4 à 6 semaines après l’apparition des symptômes. Un ensemble supplémentaire d’échantillons de sérum a été collecté auprès de 50 agents de santé vaccinés 4 semaines après le 2sd dose de vaccin. Les participants ont reçu le vaccin COVID-19 à base d’ARNm développé par Pfizer/BioNTech.
Les protéines de pointe du SARS-CoV-2 de type sauvage et trois COV ont été générées et utilisées pour mesurer les réponses d’anticorps de liaison des échantillons de sérum collectés à l’aide d’une puce à protéines multiplex.
Pour déterminer la capacité de neutralisation des sérums, des pseudovirus à base de lentiviraux du virus de type sauvage et trois COV ont été utilisés.
Remarques importantes
Les résultats de l’étude ont révélé que par rapport au SRAS-CoV-2 de type sauvage, la capacité de liaison aux pointes des sérums de convalescents était réduite de 2,4 fois, 3 fois et 4 fois pour le B.1.1.7, B.1.351 et Variantes P.1, respectivement. De plus, une différence très significative dans les niveaux d’anticorps de liaison aux pointes a été observée entre les patients COVID-19 hospitalisés gravement touchés et les patients COVID-19 non hospitalisés légèrement touchés. Un niveau comparable d’anticorps de liaison a été observé chez les individus vaccinés et les patients hospitalisés, qui était de 4 à 11 fois supérieur à celui des patients non hospitalisés. Toutes ces observations étaient cohérentes pour tous les COV testés.
Concernant la neutralisation virale, environ 96 % des sérums convalescents et 100 % des sérums vaccinés présentaient une capacité de neutralisation complète contre le virus de type sauvage. Cependant, tous les sérums testés ont montré une réduction significative du pouvoir de neutralisation contre les COV. Plus précisément, les patients non hospitalisés, les patients hospitalisés et les individus vaccinés ont montré une réduction de 4 fois, 7 fois et 5 fois des titres neutralisants contre le variant B.1.351, respectivement.
Liaison des sérums de convalescents et de vaccinés aux protéines de pointe VOC B.1.1.7, B.1.351 et P.1. (A) Représentation structurelle de la protéine de pointe (S) avec ses trois domaines (domaine N-terminal, NTD, en magenta ; domaine de liaison au récepteur (RBD), en bleu ; domaine S2 en vert). Les mutations dans chacune des protéines VOC S sont répertoriées ainsi que leur emplacement dans le trimère. Les couleurs correspondent aux domaines de la protéine S dans lesquels la mutation se produit. (B) Titres de liaison demi-maximale (DE50) des sérums polyclonaux convalescents (à gauche, n = 57) et des sérums de vaccinés (à droite, n = 50) à la protéine S de B.1.1.7, B.1.351 et P.1 COV. Les points connectés indiquent les résultats du même individu. La coupure inférieure pour la liaison a été fixée à un ED50 de 10 (ombrage gris). (C) Réductions moyennes ± SEM des titres ED50 pour les patients convalescents et les vaccinés contre les protéines S de B.1.1.7, B.1.351 et P.1 COV par rapport aux titres ED50 de la protéine WT S. (D) Titres ED50 de patients COVID-19 non hospitalisés, de patients COVID-19 hospitalisés et de vaccinés contre la protéine WT S et chacune des protéines VOC S. ****, p < 0,0001 ; ***, p < 0,001 ; ns, non significatif. Tous les points de données indiqués ici représentent la moyenne d'un triple technique.
Alors que 100 % des patients non hospitalisés présentaient des titres neutralisants contre le virus de type sauvage et le variant B.1.1.7, environ 39 % et 34 % d’entre eux n’ont pas réussi à neutraliser les variants B.1.351 et P.1, respectivement. En revanche, tous les patients hospitalisés et les individus vaccinés ont conservé au moins une certaine capacité de neutralisation contre les COV. Dans l’ensemble, ces observations indiquent qu’un titre neutralisant élevé contre le virus de type sauvage est prédictif de la neutralisation croisée des COV.
Concernant les anticorps monoclonaux, les anticorps anti-RBD et anti-NTD (domaine N-terminal) testés précliniquement ont montré une liaison significativement réduite contre les variants B.1.351 et P.1 par rapport à celle contre le virus de type sauvage. Cependant, certains anticorps monoclonaux anti-RBD à réaction croisée contre le SRAS-CoV ont conservé une cinétique de liaison similaire à tous les COV testés. L’analyse mutationnelle des COV a révélé que la mutation E484K, ainsi que d’autres mutations telles que K417N et K417T, avaient le plus grand impact sur la liaison des anticorps monoclonaux anti-RBD.
Concernant la neutralisation virale, seuls 5 des 11 anticorps monoclonaux anti-RBD testés ont conservé leur capacité de neutralisation contre les variants B.1.351 et P.1. Cependant, les deux anticorps anti-NTD n’ont pas réussi à neutraliser le variant B.1.351. Il est important de noter que l’anticorps monoclonal à réaction croisée SARS-CoV a conservé avec succès sa capacité à neutraliser tous les COV testés. Cela indique que cet anticorps cible un épitope hautement conservé qui n’est pas affecté par les mutations trouvées dans ces COV.
Importance de l’étude
Les résultats de l’étude révèlent que malgré des titres de liaison et de neutralisation faibles, les patients hospitalisés atteints de COVID-19 sévère et les individus vaccinés sont capables de neutraliser les variantes B.1.1.7, B.1.351 et P.1 du SRAS-CoV-2 . Cependant, les patients COVID-19 non hospitalisés légèrement affectés ne parviennent pas à induire des titres neutralisants suffisants contre ces COV. Parmi les COV testés, le variant B.1.351 présente la résistance la plus élevée à la neutralisation médiée par les anticorps.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
