Dans une étude récente publiée dans Pathogènes PLoSles chercheurs ont étudié le tropisme des récepteurs et la réactivité croisée sérologique pour les domaines de liaison aux récepteurs de la protéine de pointe (S) (RBD) de deux sarbecovirus du clade 3 trouvés chez les chauves-souris russes Rhinolophus (fer à cheval): Khosta-1 dans Rhinolophus ferrumequinum et Khosta 2 en R. hipposidérosqui divergent des domaines de liaison aux récepteurs (RBD) du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère-1 (SARS-CoV-1) et du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère-2 (SARS-CoV-2).
La propagation zoonotique du sarbecovirus SARS-CoV-2 a conduit à la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Plusieurs sarbecovirus ont été découverts chez les chauves-souris asiatiques ; cependant, la plupart d’entre eux n’infectent pas les humains. Les chercheurs ont accéléré les efforts de détection virale à l’échelle mondiale, élargissant les bases de données génomiques avec de nouveaux sarbecovirus transmis par zoonose et circulants.
Les auteurs et d’autres chercheurs ont classé les RBD du sarbecovirus en trois clades : les virus du clade 1 chez les chauves-souris asiatiques ne contiennent pas de délétions et se lient au récepteur hACE2 (enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2) ; les virus du clade 2 chez les chauves-souris asiatiques contiennent deux délétions et ne se lient pas à hACE2 ; Les virus du clade 3 chez les chauves-souris européennes et africaines contiennent une délétion et se lient à hACE2. En 2021, des virus ont été détectés chez des chauves-souris chinoises, comprenant le clade 4, qui se lient également au hACE2.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont étudié l’infection des cellules hôtes par les sarbecovirus russes Rhinolophus bat sarbecovirus et leur neutralisation par des anticorps monoclonaux (mAb) et des sérums de donneurs vaccinés.
Le gène Khosta S complet a été synthétisé, le SARS-CoV-1 S RBD a été remplacé par celui des virus Khosta et des plasmides d’expression chimériques S ont été générés. De plus, des RBD S chimériques d’autres virus du clade 3 précédemment testés (BM48-31, Ouganda), du SRAS-CoV-2 et des virus RaTG13 apparentés ont été inclus pour une analyse comparative. Les constructions chimériques S ont généré des VLP pseudotypés VSV (virus de la stomatite vésiculeuse) (particules pseudo-virales) portant le SRAS-CoV-2 chimérique avec des RBD Khosta pour imiter la menace recombinante potentielle des virus Khosta.
De plus, les cellules Huh-7 (lignée cellulaire de foie humain) ont été infectées avec les VLP portant les RBD chimériques Khosta S pour tester la compatibilité virale avec les cellules humaines. Pour caractériser les récepteurs potentiels du virus Khosta, un test de tropisme des récepteurs a été effectué, dans lequel des cellules de rein de bébé hamster (BHK) ont été transfectées avec des orthologues humains de récepteurs CoV connus, puis infectées avec les pseudotypes viraux. L’efficacité de l’entrée humaine entre les protéines S virales et l’ACE2 humain (hACE2) a été évaluée en outre en infectant des cellules 293T exprimant hACE2.
Les «cellules productrices» 293T ont été lysées et les lysats ont été soumis à une analyse Western blot. Pour explorer les interactions protéiques entre Khosta 2 et hACE2 par rapport à d’autres RBD du clade 1 S, des prédictions de structure de Khosta 2 RBD ont été faites sur la base de données publiées précédemment, qui ont ensuite été alignées par alignement de séquences multiples (MSA) sur le SARS-CoV-lié à ACE2 1 et co-structures SARS-CoV-2 pour les évaluations phylogénétiques.
Des expériences de pseudotype ont été répétées avec des sérums obtenus à partir d’individus vaccinés. Pour comparer la neutralisation des variants préoccupants (COV) de Khosta 2 et du SARS-CoV-2, le SARS-CoV-2 Omicron VOC S RBD a été généré et testé par rapport à des échantillons de sérum obtenus à partir de six vaccins vaccinés (doublement vaccinés par les vaccins Pfizer ou Moderna). ), quatre individus donneurs non infectés et trois vaccinés avec des percées d’infections à Omicron.
Des orthologues humains de l’ACE2, de l’APN (aminopeptidase N) et du DPP4 (dipeptidyl peptidase IV) et des séquences plasmidiques S du CoV humain (HCoV)-229E, du syndrome respiratoire du Moyen-Orient CoV (MERS-CoV) et du SARS-CoV-1 ont été obtenus . Des essais de neutralisation ont été effectués à l’aide de sérums de donneurs vaccinés et de bamlanivimab, un mAb spécifique au SARS-CoV-2 RBD.
résultats et discussion
La protéase exogène a médié l’entrée de Khosta-1 RBD dans les cellules Huh-7 ; cependant, l’ajout de protéase n’a pas facilité l’entrée de Khosta-1 RBD dans les cellules BHK transfectées avec plusieurs récepteurs CoV, indiquant que l’entrée de Khosta-1 dépendante de la trypsine dans les cellules Huh-7 ne dépendait pas de hACE2. À l’opposé, l’ajout de trypsine a amélioré les signaux d’entrée dépendants des récepteurs pour les RBD SARS-CoV-2 et Khosta 2 RBD, indiquant que les RBD Khosta 2 utilisaient les récepteurs hACE2 pour l’infection cellulaire. Cependant, le Khosta 2 S de pleine longueur était moins infectieux que le S chimérique basé sur le SARS-CoV.
Khosta 2 RBD a infecté des cellules exprimant hACE2 avec des niveaux d’entrée cellulaire comparables à ceux de RaTG13, un sarbecovirus de chauve-souris se liant à hACE2 très similaire au SARS-CoV-2 RBD. Les deux RBD du clade 3 africain ont également montré une liaison hACE2, bien qu’avec une efficacité considérablement inférieure à celle du SARS-CoV-2. Contrairement aux découvertes sur le récepteur hACE2, seuls HCoV-229E et MERS-CoV ont infecté les cellules exprimant APN et MERS-CoV DPP4, respectivement.
De surprise, Omicron S a été neutralisé efficacement par le bamlanivimab, alors que le SARS-CoV-2 S avec le RBD Khosta 2 a montré une légère résistance (et une résistance complète à la souche Wuhan-Hu-1), même à des dilutions sériques élevées, indiquant une légère réactivité croisée entre les deux RBD. Des résultats similaires ont été observés lorsque des sérums de donneurs vaccinés ont été utilisés.
La résistance plus élevée à la neutralisation par Khosta 2 que SARS-CoV-2 pourrait être puisque Khosta 2 RBD et SARS-CoV-2 RBD sont seulement 60% semblables, et les réponses de neutralisation induites par la vaccination étaient principalement dirigées par RBD. Le bamlanivimab contacte 17 résidus de souche SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1, dont 10 sont partagés par Khosta 2. De plus, l’échappement du bamlanivimab pourrait être dû aux mutations Omicron Q493R et E484A ; Khosta 2 code G435 sur un site analogue à E484 sur SARS-CoV-2.
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont mis en évidence la préférence du récepteur hACE2 dans les virus Khosta 2 clade 3 utilisant des VLP pseudotypés avec des protéines chimériques et pleine longueur du clade 3 S. Les VLP pseudotypés contenant le Khosta 2 RBD recombinant codant pour le SARS-CoV-2 ont résisté à la neutralisation, indiquant que de nouveaux sarbecovirus recombinants circulant au-delà de l’Asie pourraient menacer l’efficacité actuelle du vaccin COVID-19.
