La pandémie de COVID-19 s'est propagée comme une traînée de poudre au cours des six premiers mois de 2020 dans le monde entier, ce qui a stimulé les efforts intensifs pour développer un vaccin qui serait à la fois efficace et peu coûteux afin de permettre une vaccination de masse.
Maintenant, une nouvelle étude israélienne publiée sur le serveur de préimpression bioRxiv * en juin 2020, un nouveau vaccin recombinant exprimant la protéine S ou spike du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) est hautement protecteur avec une dose unique dans un modèle animal. Cela pourrait être un gamechanger dans la lutte pour contenir l'épidémie.
Nouveau coronavirus SARS-CoV-2 Micrographie électronique à transmission de particules de virus SARS-CoV-2, isolée d'un patient. Image capturée et rehaussée de couleurs au NIAID Integrated Research Facility (IRF) à Fort Detrick, Maryland. Crédits: NIAID
Sommaire
La protéine Spike
Le SARS-CoV-2 est un virus à ARN simple brin portant la glycoprotéine de surface en pointe (S) sur la membrane virale. Il s'agit d'une protéine trimérique qui se lie à l'enzyme de conversion de l'angiotensine (ACE) 2 sur la cellule hôte humaine. Le clivage post-liaison de la protéine S dans ses sous-unités S1 et S2 induit une fusion membranaire, avec l'entrée du virus dans la cellule hôte.
La liaison à la protéine S est donc une cible vaccinale importante car l'inhibition de cette liaison bloque l'entrée et l'infection virales ultérieures. L'interface S1 / S2 est le site d'activité des protéases des cellules hôtes comme la sérine protéase transmembranaire (TMPRSS2), ou la furine. Ce dernier agit sur un nouveau site de clivage de la furine à la frontière entre S1 et S2 et sa présence a un impact énorme sur la capacité du virus à entrer dans les cellules de culture Vero E6 et BHK, qui n'expriment pas TMPRSS2.
Virus de la stomatite vésiculeuse
Le vecteur viral utilisé dans la présente étude est le virus de la stomatite vésiculeuse (VSV), qui est un rhabdovirus, un virus à ARN simple brin qui provoque principalement des maladies animales mais affecte rarement les humains. Il a été développé en tant que plate-forme VSV recombinante (rVSV) et utilisé pour créer des vaccins contre Ebola, le VIH et d'autres infections zoonotiques.
Les raisons de ce choix comprennent la facilité de propagation virale, la rapidité avec laquelle elle atteint des titres élevés chez l'individu immunisé; les fortes réponses immunitaires, à la fois cellulaires et humorales, in vivo; et la capacité d'atténuer le virus en éliminant simplement la protéine G, qui est son principal facteur de virulence. De plus, la plupart des gens n'ont pas été infectés par le VSV.
Développement de rVSV-ΔG-spike
À l'heure actuelle, plus de 100 vaccins sont en cours de développement par le biais du processus de développement sur une variété de plateformes, mais aucun n'est sur le point d'être approuvé. La tentative actuelle est basée sur rVSV, appelée pic VSV-ΔG. Le VSV-G est remplacé par la protéine S du SARS-CoV-2.
Le passage du vecteur rVSV-ΔG-spike a provoqué quelques mutations critiques, qui semblent nécessaires pour une adaptation réussie à la culture Vero E6 car leur expression devient rapidement dominante et est corrélée à une baisse du titre VSV-G.
Les chercheurs ont découvert que le candidat vaccin rVSV-ΔG-spike était exprimé sur les cellules infectées, tandis que les virus nouvellement générés expriment fortement la protéine spike sur la membrane.
Reconnaissance par le sérum convalescent COVID-19
Le rVSV-ΔG-spike est neutralisé par le sérum convalescent de patients COVID-19, ainsi que par la protéine de spike dans les cellules infectées par le SRAS-CoV-2, à 24 heures après l'infection, ce qui montre que l'antigène de spike est similaire à celui du SARS-CoV-2 de type sauvage. Un test de neutralisation par réduction de plaque (PRNT) démontre que les versions recombinante et native peuvent être neutralisées par plusieurs sérums convalescents de manière efficace. Ainsi, la pointe rVSV-ΔG peut induire une immunité efficace contre le SRAS-CoV-2.
Modèle animal réussi
L'utilisation du bon modèle animal est importante pour garantir des résultats généralisables. Les chercheurs ont ici établi le modèle de hamster syrien doré pour COVID-19 dans des conditions expérimentales. Les animaux infectés présentaient des caractéristiques cliniques comme une perte de poids et des changements dans les poumons au niveau du tissu pulmonaire, qui étaient en corrélation avec l'infection au COVID-19. Ils se sont également révélés positifs pour le SRAS-CoV-2.
L'utilisation de ce modèle garantit que le vaccin à pointes rVSV-ΔG pourrait être évalué de manière appropriée. Ils ont utilisé des doses uniques du vaccin à des doses croissantes pour trouver la bonne dose, les ont surveillés quotidiennement et ont recherché les effets indésirables. Ils ont constaté qu'aucun animal ne présentait de perte de poids ou de signes de maladie après la vaccination. Ainsi, une seule dose de ce vaccin était sans danger à toutes les doses, provoquant des anticorps neutralisants contre le SRAS-CoV-2.
Une dose de 106 des unités formant des plaques (UFP) par hamster ont été sélectionnées et utilisées par voie sous-cutanée plutôt qu'intramusculaire comme lors du premier cycle. Le dosage et la voie se sont révélés efficaces pour induire des anticorps neutralisants et de liaison au virus. Là encore, tous les animaux sont restés en bonne santé et n'ont pas perdu de poids, ce qui indique l'effet protecteur du vaccin.
Orientations futures pour des vaccins efficaces et sûrs
Le vaccin s'est donc avéré à la fois sûr et efficace pour protéger contre l'infection après exposition à une dose intranasale de SARS-CoV-2, alors que les animaux non immunisés ont montré une perte de poids et leurs poumons ont montré des signes de pneumonie
L'étude a montré qu '«une dose unique du vaccin candidat rVSV-ΔG-spike s'est avérée sûre, efficace et offre une protection contre un défi délétère lié au SRAS-CoV-2». Les chercheurs affirment: «Ces résultats ouvrent la voie à un examen plus approfondi du pic rVSV-ΔG dans les essais cliniques en tant que vaccin contre le SRAS-CoV-2.»
*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 / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies
