Un nouveau vaccin candidat prometteur contre le COVID-19

Des chercheurs britanniques et taïwanais ont démontré le potentiel d'un nouveau vaccin candidat contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) – le virus responsable de la pandémie actuelle de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).

De faibles doses du vaccin ont déclenché une puissante réponse d'anticorps neutralisants chez les souris et les porcs qui était plus forte que la réponse induite par le sérum prélevé sur des patients qui s'étaient rétablis du COVID-19.

Le vaccin à particules de type virus (VLP) affiche le domaine de liaison au récepteur (RBD) de la protéine virale «spike» – la structure de surface que SARS-CoV-2 utilise pour se lier aux cellules hôtes et y accéder.

Alain Townsend (Université d'Oxford) et ses collègues, qui ont utilisé une technologie appelée SpyTag / SpyCatcher pour assembler le RBD du SARS-CoV-2 sur un VLP, ont appelé le candidat vaccin RBD-SpyVLP.

L'équipe affirme que la réponse anticorps puissante et polyclonale induite par le vaccin met en évidence son potentiel en tant que solution efficace et abordable pour relever les défis cliniques et logistiques actuels rencontrés dans la lutte contre le COVID-19.

Une version pré-imprimée du papier disponible sur le serveur bioRxiv *, tandis que l'article fait l'objet d'un examen par les pairs.

Micrographie électronique à balayage colorisée d'une cellule (bleue) fortement infectée par des particules virales du SRAS-CoV-2 (rouge), isolée d'un échantillon de patient. Image prise au centre de recherche intégré (IRF) du NIAID à Fort Detrick, Maryland. Crédit: NIAID

Aucun vaccin efficace n'est actuellement disponible

Suite aux premiers cas de COVID-19 à Wuhan, en Chine, à la fin de l'année dernière, le SRAS-CoV-2 a balayé le monde et a été déclaré pandémie par l'Organisation mondiale de la santé le 11 mars.^e cette année. Aujourd'hui, le virus a infecté plus de 25,59 millions de personnes dans le monde et coûté la vie à plus de 852 000 personnes.

Actuellement, aucun vaccin efficace n'est disponible, bien qu'environ 25 soient en cours d'essais cliniques et qu'environ 140 se trouvent aux stades précliniques de l'évaluation. Ces vaccins candidats sont basés sur le vecteur viral, les sous-unités de protéines virales, l'ADN et l'ARN viraux et les VLP, la plupart d'entre eux étant concentrés sur le potentiel immunogène de la protéine de pointe SAR-CoV-2.

«Les vaccins sous-unitaires protéiques ont généralement de bons profils de sécurité»

Le SRAS-CoV-2 se lie au récepteur de l'enzyme de conversion de l'angiotensine humaine 2 (ACE2) en utilisant la RBD de la sous-unité Spike S1, qui permet au virus d'entrer dans les cellules hôtes.

SpyTag-RBD peut être conjugué efficacement au SpyCatcher003-mi3 VLP. (A) Diagramme schématique du candidat vaccin RBD-SpyVLP, composé de SpyCatcher003-VLP conjugué avec SpyTag-RBD. Les liaisons isopeptidiques formées spontanément entre SpyTag et SpyCatcher sont indiquées par des points rouges. (B) Conjugaison de SpyCatcher003-mi3 avec SpyTag-RBD à divers rapports. Les réactions ont été effectuées à 4 ° C pendant une nuit et analysées en utilisant SDS-PAGE avec coloration de Coomassie et densitométrie, avec le pourcentage de VLP n'ayant pas réagi montré. (C) Caractérisation de la diffusion dynamique de la lumière (DLS) de SpyTag-RBD, SpyVLP et RBD-SpyVLP conjugué (n = 3, valeurs indiquées comme moyenne ± écart-type). RH = rayon hydrodynamique.

«Parmi les nombreuses plates-formes vaccinales, les vaccins à sous-unités protéiques ont généralement de bons profils de sécurité et leur production est rapide et facilement évolutive», écrit Townsend et ses collègues.

Les chercheurs affirment que de nombreuses études ont récemment démontré que la RBD de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 déclenche la production d'anticorps neutralisants. Certaines études ont également montré que la plupart des puissants anticorps neutralisants isolés de patients infectés par le SRAS-CoV-2- se lient à la RBD.

«Nous avons donc choisi d'étudier l'immunogénicité de la RBD», explique l'équipe.

En quoi consistait l'étude actuelle?

Pour améliorer l'immunogénicité, l'équipe a utilisé la technologie SpyTag / SpyCatcher pour conjuguer SARS-CoV-2 RBD sur un VLP appelé mi3.

Il a déjà été démontré que l'utilisation de VLP pour afficher des antigènes protéiques augmentait l'immunogénicité en permettant le drainage vers les ganglions lymphatiques et en améliorant l'absorption par les cellules présentatrices d'antigène.

À l'aide d'un panel d'anticorps monoclonaux isolés de patients en convalescence, l'équipe a montré que tous les épitopes susceptibles de déclencher la génération d'anticorps protecteurs spécifiques à la RBD sont présents dans RBD-SpyVLP.

«Puisque les RBD-SpyVLP induisent des réponses d'anticorps qui ciblent plusieurs épitopes sur le RBD, les chances de sélectionner des mutants de neutralisation-échappée devraient être considérablement réduites», ont déclaré Townsend et ses collègues. «Les colorations circulantes du SRAS-CoV-2 sont en constante mutation et la probabilité de persistance du virus dans la population humaine est élevée.»

Que s'est-il passé lorsque des souris et des porcs ont été vaccinés?

Seules des réponses d'anticorps négligeables ont été observées lorsque les souris ont été vaccinées avec des doses de 0,1 ug ou 0,5 ug de RBD seul, mais de fortes réponses ont été observées une fois que la RBD a été affichée sur la VLP.

Le sérum de souris ayant reçu des doses de 0,1 µg ou 0,5 µg de RBD-SpyVLP présentait des niveaux élevés d'anticorps contre la RBD de SARS-CoV-2, ainsi que la protéine de pointe pleine longueur et présentait une puissante activité de blocage de l'ACE2.

«Toutes ces réponses étaient plus élevées que les niveaux trouvés dans le plasma des humains en convalescence», écrivent les chercheurs. « Ces résultats confirment l'immunogénicité améliorée de la RBD lorsqu'elle est affichée sur les SpyVLP. »

La vaccination RBD-SpyVLP a également induit des titres élevés d'anticorps neutralisants chez les porcs en utilisant une dose que les auteurs avaient l'intention de tester dans des essais humains (5 µg). L'équipe rapporte qu'à une dose de 5 µg, des titres de neutralisation similaires ont été observés comme lorsque 100 µg de protéine de pointe ont été administrés.

Les chercheurs affirment que la découverte selon laquelle le candidat vaccin RBD-SpyVLP est hautement immunogène chez la souris et le porc suggère qu'il pourrait potentiellement provoquer des réponses d'anticorps protecteurs contre le SRAS-CoV-2 chez l'homme.

Le vaccin était également résilient

De plus, lorsque l'équipe a testé la résilience du RBD-SpyVLP, ils ont constaté qu'il était stable à température ambiante, résistant à la congélation-décongélation et pouvait être lyophilisé (lyophilisé) et reconstitué, sans perte significative d'activité ou d'immunogénicité.

«Cette résilience peut non seulement simplifier la distribution des vaccins dans le monde, en particulier dans les pays où les ressources de la chaîne du froid (stockage à basse température) sont incomplètes, mais également réduire le coût global des vaccins en supprimant la dépendance à la chaîne du froid», déclarent Townsend et ses collègues.

Les chercheurs concluent que dans l'ensemble, les résultats montrent que le RBD-SpyVLP est un candidat vaccin puissant et adaptable qui pourrait potentiellement aider à relever les défis cliniques et logistiques rencontrés dans la lutte contre la pandémie de COVID-19.

«Nous étudions actuellement des alternatives moins chères et plus évolutives pour produire du RBD-SpyVLP pour faire face à la demande mondiale d'un vaccin contre le SRAS-CoV-2», ajoutent-ils.

*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, guider la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.