Quelles mutations du SRAS-CoV-2 peuvent potentiellement échapper à la reconnaissance des anticorps?

À ce jour, la pandémie de coronavirus 2019 (COVID-19) s’est étendue à 191 pays et a infecté plus de 95,62 millions de personnes. Parmi ceux-ci, plus de 2 millions de personnes ont perdu la vie. Les États-Unis restent le pays avec le plus grand nombre de cas, atteignant 24 millions, suivis de l’Inde et du Brésil, avec respectivement plus de 10,58 millions et 8,51 millions de cas.

De nouvelles souches du virus ont commencé à émerger avec une infectiosité accrue – y compris le VUI 202012/01 en Grande-Bretagne et 501.V2 en Afrique du Sud. Cela a conduit les autorités de santé publique à craindre que les souches mutantes puissent échapper aux anticorps neutralisants produits par les personnes en convalescence ainsi que les vaccins candidats actuels.

De nombreux pays, y compris la Grande-Bretagne et l’Afrique du Sud, connaissent une vague successive de cas de COVID-19, avec des chiffres en flèche qui sont signalés dans de nombreuses régions du monde.

Pour mieux prendre en compte ces risques, des chercheurs américains du Fred Hutchinson Cancer Research Center, de l’Université de Washington, de l’Université Vanderbilt et de la Harvard Medical School ont systématiquement identifié des mutations potentielles du SRAS-CoV-2 qui pourraient échapper à la détection des anticorps neutralisants.

L’étude

Le SRAS-CoV-2 acquiert des mutations qui peuvent empêcher la réponse anticorps. Cependant, les scientifiques peuvent prédire quelles mutations peuvent émerger à mesure que le virus évolue.

Les chercheurs visaient à cartographier comment les 4 000 mutations potentielles du domaine de liaison au récepteur de pointe du SRAS-CoV-2 (RBD) peuvent avoir un impact sur la liaison et la neutralisation des anticorps.

Pour arriver aux résultats de l’étude, qui ont été publiés dans la revue Microbe hôte de cellule, les chercheurs ont développé une méthode de balayage des mutations profondes pour cartographier comment toutes les mutations d’acides aminés dans la RBD impactent la liaison aux anticorps. Ils souhaitaient également appliquer la méthode à dix anticorps monoclonaux humains.

Pour ce faire, ils ont exprimé les variants mutants de RBD à la surface des cellules de levure et les ont exposés à dix anticorps, qui ont été extraits de patients confirmés par COVID-19. L’équipe a capturé les cellules qui manifestaient une liaison altérée aux anticorps et a effectué un séquençage en profondeur pour déterminer les mutations RBD existantes dans ces cellules.

«Les cartes d’échappement complètes prédisent quelles mutations sont sélectionnées pendant la croissance virale en présence d’anticorps uniques», ont noté les chercheurs dans l’article.

Cartes complètes des mutations d’échappement de 10 anticorps monoclonaux humains. (A) Propriétés des anticorps telles que rapportées par Zost et al. (2020a). La puissance de neutralisation du SARS-CoV-2 est représentée par un gradient du noir (le plus puissant) au blanc (non neutralisant). Les anticorps qui lient le pic de SARS-CoV-1 ou qui entrent en compétition avec la liaison de RBD à ACE2 ou rCR3022 sont indiqués en noir. (B) Structure de la RBD SARS-CoV-2 (PDB: 6M0J; Lan et al., 2020), avec des résidus colorés selon qu’ils se trouvent dans le noyau RBD distal de ACE2 (orange), dans le motif de liaison au récepteur ( RBM, bleu clair), ou en contact direct avec ACE2 (bleu foncé). ACE2 est en gris. Les sites RBD où les mutations échappent aux anticorps sont indiqués par des sphères. (C) Cartes des mutations d’échappement de chaque anticorps. Les graphiques linéaires montrent l’échappement total à chaque site RBD (somme des fractions d’échappement de toutes les mutations à ce site). Les sites avec de fortes mutations d’échappement (indiqués par du violet en bas des graphiques linéaires) sont indiqués dans les graphiques du logo. Les tracés de logo sont colorés par région RBD comme dans (B). Différents sites sont indiqués pour les anticorps compétitifs rCR3022 (quatre premiers) et tous les autres anticorps (six inférieurs). Pour les cartes d’échappement interactives, voir https://jbloomlab.github.io/SARS-CoV-2-RBD_MAP_Crowe_antibodies. (D) Projection à l’échelle multidimensionnelle des cartes mutantes d’échappement, avec des anticorps ayant des mutations d’échappement similaires rapprochées. Chaque anticorps est présenté avec un diagramme à secteurs qui utilise l’échelle de couleurs en (B) pour indiquer les régions RBD où il sélectionne les mutations d’échappement. Voir également les figures S1 et S2 et le tableau S1.

«Ils permettent en outre la conception de cocktails d’anticorps résistants à l’échappement, y compris des cocktails d’anticorps qui rivalisent pour se lier à la même surface RBD mais qui ont des mutations d’échappement différentes», ont-ils ajouté.

En plus de cela, l’équipe a également identifié certains emplacements sur la protéine où ces mutations d’échappement sont regroupées. Ils ont observé que les mutations avaient tendance à différer entre divers anticorps.

L’équipe a conclu que les cartes complètes des mutations d’échappement peuvent aider à développer de nouvelles thérapies et vaccins capables de s’adapter à l’évolution virale. Les chercheurs ont également déclaré qu’ils travaillaient à étendre la nouvelle approche, afin de résoudre le plus gros problème de l’évolution du SRAS-CoV-2.

Nos prochaines étapes seront d’appliquer cette approche au sérum d’individus qui ont été vaccinés contre le SRAS-CoV-2 pour voir comment les mutations pourraient réduire la liaison et la neutralisation par les anticorps déclenchés par le vaccin », a déclaré Allison Greaney, co-auteur de l’étude.