Mesurer la présence et les performances des anticorps neutralisants est crucial dans la lutte contre la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Cela nous permet d’entrevoir à quel point les vaccins et les thérapies par anticorps sont efficaces pour conférer une immunité protectrice contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2).
Des chercheurs allemands et américains ont décrit 11 nanocorps (Nbs) uniques spécifiques du domaine de liaison au récepteur de pointe du SRAS-CoV-2 (RBD), dont 8 Nbs inhibent potentiellement la connexion de la RBD avec l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) .
L’étude, publiée dans la revue Rapports Embo, montre la génération de nanocorps biparatopiques comme substituts pour surveiller les réponses immunitaires neutralisantes chez les personnes infectées par le SRAS-CoV-2. Un test de liaison multiplex compétitif, appelé NeutrobidyPlex, permet un criblage à haut débit et des analyses approfondies d’individus infectés ou vaccinés.
L’agent infectieux SRAS-CoV-2
Le SARS-CoV-2 contient un domaine de liaison au récepteur (RBD) situé dans la sous-unité S1. Il interagit avec le récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine (ACE2) exprimé sur les cellules épithéliales humaines des voies respiratoires pour favoriser l’infection.
La protéine de pointe et le récepteur ACE2 agissent comme une clé et un verrou qui se lient pour ouvrir la voie à l’entrée virale. Une analyse approfondie a montré la présence d’anticorps neutralisants spécifiques aux pics (Nabs) chez les convalescents qui se sont rétablis du COVID-19. Ces nanocorps ont inhibé l’absorption virale par plusieurs mécanismes.
À ce jour, de nombreux nanocorps sont en développement préclinique ou clinique pour être testés s’ils peuvent être des agents prophylactiques ou thérapeutiques du COVID-19.
Les nanocorps sont des anticorps à domaine unique dérivés d’anticorps à chaîne lourde d’alpaga uniquement. Ils ont des propriétés uniques, comme avoir une taille nanométrique mais une structure puissante.
Par rapport aux anticorps monoclonaux ou polyclonaux traditionnels, les nanocorps sont plus petits, plus stables et cohérents, ont une affinité plus élevée et sont plus faciles à utiliser.
Tests sérologiques
Depuis le début de la pandémie, divers dosages sérologiques du SRAS-CoV-2 ont surveillé la séroconversion chez les personnes et estimé combien de la population a été exposée au virus.
La plupart des tests sérologiques disponibles mesurent la réponse immunitaire complète, en distinguant les anticorps de liaison totale et les anticorps neutralisants. La détection des anticorps neutralisants est généralement effectuée par des tests de neutralisation virale (VNT) traditionnels, qui prennent du temps et nécessitent un travail avec les virions infectieux dans une installation spécialisée de niveau de biosécurité 3 (BSL3).
L’étude
Pour aider à surmonter ces problèmes, les chercheurs ont prévu d’utiliser des nanocorps comme substituts d’anticorps et ont créé une approche de liaison compétitive pour détecter les anticorps neutralisants à haut débit dans des échantillons de patients ou d’individus vaccinés.
L’équipe a sélectionné 11 nanocorps uniques dérivés d’un alpaga vacciné avec le SRAS-CoV-2 RBD glycosylé. Parmi ceux-ci, l’équipe a identifié huit nanocorps qui bloquaient efficacement cette interaction entre la RBD, la S1 et la protéine de pointe homotrimérique (S), avec ACE2 et neutralisait l’infection par le SRAS-CoV-2 dans les cellules humaines. Pour arriver à ce résultat, l’équipe a utilisé un multiplex in vitro test de liaison.
À partir de là, l’équipe a choisi deux des nanocorps les plus robustes qui ciblent différents épitopes au sein de RBD et ont produit un Nb biparatopique (bipNb). Le bipNb représente un puissant substitut d’anticorps avec IC50 et des affinités de liaison améliorées.
L’équipe a utilisé le bipNb dans un test de liaison multiplex compétitif, appelé NeutrobodyPlex, qui a fourni une approche flexible à haut débit pour détecter une réponse immunitaire neutralisante chez les personnes qui ont été exposées au virus ou qui avaient été vaccinées.
De cette façon, les chercheurs pourraient surveiller le statut immunitaire de la population générale pour déterminer si les efforts de vaccination ont réussi à freiner la pandémie.
Les résultats de l’étude ont révélé que des nanocorps spécifiques du SRAS-CoV-2 Spike RBD, qui inhibe son interaction et sa liaison avec ACE2, sont produits. D’autres découvertes ont également montré que les nanocorps se liant à l’intérieur et à l’extérieur de l’interface RBD-ACE2 forment des nanocorps biparatopiques pour les tests sérologiques des anticorps anti-SARS-CoV-2.
La méthode utilisée, NeutrobodyPlex, a montré une détection précise des anticorps neutralisants dans les échantillons. En outre, il a permis la classification détaillée du pouvoir de neutralisation des patients.
«Nous démontrons que NeutrobodyPlex permet un criblage à haut débit et une analyse détaillée des réponses immunitaires neutralisantes chez les individus infectés ou vaccinés, pour surveiller l’état immunitaire ou pour guider la conception des vaccins», ont conclu les chercheurs dans l’étude.
L’utilisation du test peut aider à déterminer l’étendue des personnes qui ont été exposées au virus ou qui ont été vaccinées. Il peut fournir une vue d’ensemble du succès des vaccins, en montrant combien de personnes ont développé des nanocorps contre le SRAS-CoV-2.
