Un anticorps récupéré d'un survivant de l'épidémie de SRAS au début des années 2000 a révélé une vulnérabilité potentielle du nouveau coronavirus à la racine de COVID-19, selon une étude de scientifiques de Scripps Research.
L'étude, publiée aujourd'hui dans Science, est le premier à cartographier l'interaction d'un anticorps humain avec le nouveau coronavirus à une résolution proche de l'échelle atomique. Bien que l'anticorps ait été produit en réponse à une infection du SRAS (syndrome respiratoire aigu sévère), qui est causée par le virus du SRAS-CoV, il réagit de façon croisée avec le nouveau coronavirus, le SRAS-CoV-2.
La cartographie structurale a révélé un site presque identique sur les deux coronavirus auxquels l'anticorps se lie, suggérant un site fonctionnellement important et vulnérable pour cette famille de coronavirus.
La connaissance de sites conservés comme celui-ci peut aider à la conception structurée de vaccins et de thérapies contre le SRAS-CoV-2, et ceux-ci protégeraient également contre d'autres coronavirus – y compris ceux qui pourraient émerger à l'avenir. «
Ian Wilson, DPhil, auteur principal de l'étude, professeur Hansen de biologie structurale et directeur du département de biologie structurale et computationnelle intégrative à Scripps Research
Le SRAS-CoV, qui cause le SRAS, est originaire des chauves-souris en fer à cheval, mais a sauté aux humains dans le sud de la Chine en 2002, infectant finalement plus de 8000 personnes et tuant près de 800 avant d'être étouffé par les blocages, les quarantaines et d'autres mesures.
Le SRAS-CoV-2, un coronavirus étroitement lié qui cause le COVID-19, est apparu pour la première fois dans la ville chinoise de Wuhan fin 2019. Beaucoup plus contagieux que son cousin viral, il a conduit à une pandémie, provoquant beaucoup plus de cas de maladie et décès que le SRAS. Le développement d'un vaccin ou même d'un traitement efficace pourrait considérablement améliorer la crise.
Le laboratoire Wilson est connu pour ses études structurelles pionnières sur les anticorps liés aux virus, dont le VIH et la grippe. Ces études ont été utilisées pour éclairer la conception de vaccins et de médicaments à base d'anticorps, ainsi que d'autres thérapies. Avec des centaines d'autres laboratoires à travers le monde, l'équipe de Wilson se concentre désormais sur le SRAS-CoV-2.
«Notre objectif ultime ici est d'obtenir des informations structurelles sur les anticorps et leurs sites de liaison, et de les utiliser pour guider la conception du vaccin contre le SRAS-CoV-2, tout comme notre laboratoire l'a fait avec la grippe et le VIH», explique le co-premier auteur de l'étude, Nicholas Wu, PhD, associé de recherche postdoctorale au laboratoire Wilson.
La nouvelle étude se concentre sur un anticorps anti-SARS-CoV appelé CR3022 qui a été initialement isolé en 2006 par la société pharmaceutique Crucell Holland B.V.aux Pays-Bas. Un rapport de scientifiques chinois publié plus tôt cette année indique que le CR3022 réagit de manière croisée contre le SRAS-CoV-2. L'équipe de Wilson a utilisé son expertise en cartographie structurale pour déterminer comment l'anticorps se lie au SARS-CoV-2.
Une découverte clé est que le site de liaison de l'anticorps est très similaire entre les deux coronavirus – différant par seulement quatre blocs de construction protéiques appelés acides aminés. Ce degré élevé de similitude implique que le site a une fonction importante qui serait perdue s'il mutait de manière significative.
Pourtant, la fonction du site reste mystérieuse. L'analyse de Scripps Research a révélé que le site de liaison des anticorps est relativement éloigné de la partie du virus qui saisit les récepteurs des protéines de la surface cellulaire en préparation de la pénétration des cellules dans nos poumons. Cela suggère que, au moins pour le SRAS-CoV, CR3002 neutralise la capacité du virus à infecter les cellules d'une manière indirecte.
Ajoutant au mystère est la découverte que le site de liaison des anticorps sur ces virus n'est normalement pas accessible aux anticorps.
« Nous avons constaté que cette région est généralement cachée à l'intérieur du virus, et n'est exposée que lorsque cette partie du virus change de structure, comme ce serait le cas dans les infections naturelles », explique le co-premier auteur Meng Yuan, PhD, également chercheur associé au Laboratoire Wilson.
Malgré la légère différence entre les deux coronavirus, l'anticorps se lie beaucoup moins étroitement au SRAS-CoV-2 qu'il ne le fait au virus du SRAS, et ne peut pas neutraliser le SARS-CoV-2 dans les tests en laboratoire comme il le fait pour le SARS-CoV.
Pourtant, les résultats suggèrent que le site de liaison de cet anticorps sur le SRAS-CoV-2 est un site de vulnérabilité, et que les anticorps le liant plus étroitement réussiraient vraisemblablement à neutraliser le virus. De tels anticorps neutralisants, s'ils sont développés en thérapies, pourraient être utilisés pour traiter des patients COVID-19 et pour fournir une protection temporaire contre le virus à des individus non infectés, par exemple des professionnels de la santé.
Le fait que ce site de liaison soit hautement conservé entre SARS-CoV et SARS-CoV-2 laisse également entendre qu'il peut y avoir des anticorps, encore à découvrir, qui peuvent neutraliser efficacement les deux virus – et peut-être de la même manière, peuvent neutraliser l'avenir coronavirus émergents avant qu'ils ne provoquent des pandémies.
Les laboratoires de Scripps Research et du monde entier sont actuellement à la recherche d'anticorps, via des dons de sang, auprès de personnes qui ont récupéré de COVID-19 pour d'autres études dans ce sens.
La source:
Institut de recherche Scripps
Référence de la revue:
Yuan, M., et al. (2020) Un épitope cryptique hautement conservé dans les domaines de liaison aux récepteurs de SARS-CoV-2 et SARS-CoV. Science. doi.org/10.1126/science.abb7269.
