Dans une étude récente publiée sur le bioRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs étudient la relation entre la variante Omicron du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) et le système immunitaire humain en développant une approche simple pour prédire l’antigénicité basée sur des séquences constitutives courtes (SCS) auto/non auto.
La variante SARS-CoV-2 Omicron a le nombre le plus important de mutations uniques par rapport à toute autre variante de ce virus. En conséquence, ces mutations ont rendu le variant Omicron également plus infectieux et transmissible que les variants antérieurs, posant ainsi un risque grave pour la santé publique.
Étudier: Des mutations du non-soi dans la protéine de pointe suggèrent une augmentation de l’antigénicité et une diminution de la virulence de la variante Omicron du SRAS-CoV-2. Crédit d’image : MedMoMedia/Shutterstock.com
Sommaire
Présentation des SCS soi/non soi
Les molécules du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH) présentent de courtes séquences d’acides aminés sous forme de peptides au système immunitaire humain, ce qui lui permet de reconnaître les protéines étrangères. Un SCS est un segment d’une séquence d’acides aminés qui existe en tant que partie d’une protéine.
Tous les SCS imaginables du protéome humain sont stockés dans la mémoire du système immunitaire, appelée ici SCS du soi. Une collection d’auto-SCS est utilisée pour rassembler chaque peptide offert par les molécules du CMH.
Lorsqu’une séquence d’un certain peptide présenté par les molécules du CMH est découverte dans l’ensemble de données, elle est identifiée comme « soi » ou comme un composant du corps humain. Comparativement, lorsqu’une séquence peptidique n’est pas découverte dans l’ensemble de données, elle est classée comme « non-soi » ou comme une entité étrangère que le système immunitaire doit détruire.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, des SCS constitués de cinq acides aminés ont été récupérés à partir des protéomes du SRAS-CoV-2 en faisant glisser un résidu d’acide aminé de l’extrémité N à l’extrémité C à la fois. Les SCS du SRAS-CoV-2 ont été divisés en deux catégories, dont le soi, qui se trouve dans le protéome de référence humain, et le non-soi, qui ne se trouve pas dans le protéome de référence humain.
À la position initiale de chaque acide aminé dans une séquence protéique, les chercheurs ont attribué un 0 (soi ; invisible pour le système immunitaire de l’hôte) ou 1 (non-soi ; visible pour le système immunitaire de l’hôte) à chaque SCS dans le SRAS-CoV-2 protéome. Le nombre de SCS non-soi a été compté manuellement et attribué dans des cartes de séquence basées sur les attributions soi (0) ou non-soi (1) du programme.
Dans cette étude, une mutation non-soi produit un changement de statut SCS du soi au non-soi. Un SCS non-soi est créé à la suite d’une telle mutation. Une auto-mutation, en revanche, est une mutation qui provoque un changement de statut SCS non-soi-soi, résultant en un auto-SCS. Dans une protéine ou un protéome, une augmentation des SCS du non-soi équivaut à une diminution des SCS du soi et vice versa.
Résultats de l’étude
Au niveau du domaine de liaison au récepteur (RBD) de la protéine de pointe SARS-CoV-2, les chercheurs ont découvert que la variante Omicron avait acquis des mutations de changement de statut de soi à non-soi. Dans le RBD, la variante Omicron dispose de sept nouveaux SCS non autonomes contre seulement deux dans la variante Delta.
Dans la variante Omicron, l’augmentation nette des SCS non-soi au sein du RBD était de +4, ce qui est comparable au +2 dans la variante Delta. Comme le RBD est facilement accessible à d’autres protéines, notamment le récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2), les anticorps et les récepteurs des cellules T, cette augmentation est probablement immunologiquement significative.
Dans les variantes Omicron et Delta, il n’y avait que deux SCS non autonomes nouvellement ajoutés dans les régions non RBD. Cependant, la variante Omicron a introduit plus de nouveaux auto-SCS dans les régions non-RBD que dans les régions non-RBD de la variante Delta et les régions RBD de la variante Omicron.
Dans la variante Omicron, l’augmentation des SCS du soi dans les régions non-soi peut compenser l’augmentation des SCS du non-soi dans le RBD, entraînant ainsi une petite augmentation nette du SCS du non-soi et une antigénicité plus faible. En effet, dans les variantes Omicron et Delta, les différences de modifications SCS non-soi entre les régions RBD et non-RBD (ΔN) étaient respectivement de +7 et +3. La variante Omicron est très probablement le résultat d’une évolution offensive avec un compromis d’antigénicité élevé.
Dans le motif de liaison au récepteur (RBM) de la protéine de pointe de la séquence de référence (RefSeq), les chercheurs ont identifié une étendue potentielle d’acides aminés contenant des SCS non-soi, qui pourraient être utilisées pour développer un vaccin pour prévenir l’auto-immunité induite par la vaccination. Trois SCS non-soi supplémentaires étaient présents du côté N-terminal de la région d’épitope potentiel dans la variante Omicron mais pas dans la variante Delta, et deux SCS non-soi supplémentaires étaient présents du côté C-terminal, malgré l’absence d’un SCS non-soi dans RéfSeq.
Les côtés N-terminal et C-terminal de la région d’épitope putatif dans RefSeq ont été étendus. Étant donné que cette zone du RBM est critique pour la liaison ACE2, il était probablement inévitable d’étendre cette région d’épitope SCS non-soi pour augmenter l’affinité de liaison ACE2 au détriment de l’antigénicité.
Conclusion
Étant donné que l’évolution du SRAS-CoV-2 peut avoir été influencée par la pression de sélection imposée par la vaccination mondiale, les techniques axées sur les vaccins ciblant la variante Omicron pourraient améliorer le mode d’évolution actuel. Des alternatives aux stratégies basées sur la vaccination pourraient également être bénéfiques.
« Il semble que la variante Omicron a augmenté son infectiosité et sa transmissibilité au détriment d’une antigénicité plus élevée et d’une virulence plus faible. »
*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, orienter la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
