Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur de pré-impression, les chercheurs ont démontré plusieurs voies que le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) pourrait emprunter pour développer une résistance de haut niveau au nirmatrelvir, un antiviral oral ciblant la protéase de type 3C (3CLpro) du SRAS-CoV-2.
Sommaire
Arrière plan
Bien que les vaccins et les anticorps monoclonaux aient contribué à réduire l’impact de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), le SRAS-CoV-2 évolue continuellement pour développer une résistance à la neutralisation médiée par les anticorps. On craint de plus en plus que le SRAS-CoV-2 ne développe également une résistance au nirmatrelvir, en particulier s’il est administré en monothérapie.
Des études ont rapporté une efficacité clinique de 89 % pour le nirmatrelvir ; de plus, le nirmatrelvir aide à réduire les hospitalisations et les décès liés au COVID-19 chez les personnes à haut risque et non vaccinées. Des études ont rapporté des mutations associées à la résistance au remdesivir, un autre antiviral SARS-CoV-2 avec autorisation d’utilisation d’urgence (EUA) pour le traitement COVID-19. Par conséquent, il est crucial d’étudier activement comment le SARS-CoV-2 pourrait développer une résistance au molnupiravir et au nirmatrelvir, deux autres antiviraux EUA SARS-CoV-2.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont examiné plusieurs voies par lesquelles le SRAS-CoV-2 peut acquérir une résistance au nirmatrelvir in vitro en utilisant deux approches indépendantes. Ils ont mené des expériences initiales en triple en utilisant des cellules Vero E6 pour identifier les souches de SRAS-CoV-2 résistantes au nirmatrelvir. Ensuite, les chercheurs ont séquencé le 3CLpro Le gène des trois lignées virales a été collecté tous les trois passages sur un total de 30 passages pour rechercher quelles mutations peuvent conférer une résistance au nirmatrelvir.
Pour mieux capturer toutes les voies adoptées par le SRAS-CoV-2 sous pression médicamenteuse, les chercheurs ont utilisé des cellules Huh7-angiotensine-converting enzyme 2 (ACE2). Ils ont passé la souche marquée SARS-CoV-2-mNeonGreen indépendamment dans 480 puits pendant 16 passages, augmentant temporairement les concentrations de nirmatrelvir. L’équipe a soumis des virus tous les quatre passages au séquençage de nouvelle génération (NGS) pour 3CLpro détection.
Résultats de l’étude
Dans les cellules Vero E6, les auteurs ont noté une augmentation progressive de la résistance au nirmatrelvir avec des passages successifs ; cependant, les virus résistants ont conservé leur aptitude réplicative in vitro, avec une cinétique de croissance similaire à celle des passages sans nirmatrelvir. Après 16 passages dans des cellules Huh7-ACE2, les auteurs ont observé divers degrés de résistance au nirmatrelvir dans trois virus. NGS a identifié 53 populations mutantes avec des mutations sur 23 résidus dans 3CLproà la fois proximale et distale de la poche catalytique occupée par le nirmatrelvir.
Conformément à des études similaires à petite échelle, les auteurs ont noté que plusieurs lignées de SRAS-CoV-2 avec des mutations non chevauchantes ont évolué sous une pression médicamenteuse croissante dans les cellules Vero E6 et Huh7-ACE2. L’intensification de la sélection a révélé que le SRAS-CoV-2 utilisait plusieurs voies mutationnelles pour développer la résistance au nirmatrelvir, mais il préférait T21I, P252L ou T304I comme mutation initiale. Le SRAS-CoV-2 recombinant avec chacune de ces mutations était modérément résistant au nirmatrelvir, indiquant que si les mutations précurseurs aidaient le SRAS-CoV-2 à tolérer de faibles concentrations de nirmatrelvir, il nécessitait des mutations supplémentaires à mesure que la pression médicamenteuse augmentait.
Les analyses isogéniques des mutants ont révélé que la mutation E166V conférait la plus grande résistance, près de 300 fois plus que les autres mutations, au nirmatrelvir. Cette mutation a également conféré une résistance croisée à l’ensitrelvir, un autre 3CL utilisé en cliniquepro inhibiteur. Au niveau moléculaire, la substitution de la valine dans la poche catalytique où la mutation E166V est nichée perturbe sa liaison hydrogène au cycle lactame du nirmatrelvir. Plusieurs autres mutations ont également conféré une résistance au nirmatrelvir in vitro. Par exemple, T21I + S144A ont induit une résistance substantielle au nirmatrelvir et une résistance croisée à l’ensitrelvir. De même, les mutations L167F et F140L ont médié la résistance aux médicaments dans la lignée C-P30 chez in vitro expériences de passage.
conclusion
Les études futures devraient étudier de manière approfondie quelles mutations confèrent une résistance au nirmatrelvir et comment, ainsi qu’élucider comment certaines de ces mutations jouent des rôles compensatoires (par exemple, T21I ou L50F ont compensé la perte de fitness de E166V). Les données de l’étude actuelle et d’autres investigations pourraient fournir des informations pour éclairer le développement de la prochaine génération de 3CLpro médicaments inhibiteurs pour lutter contre le COVID-19.
Jusqu’à présent, il n’y a eu aucun rapport de résistance au nirmatrelvir chez les patients COVID-19 dans des contextes réels. Peut-être que l’utilisation de concentrations élevées de médicament dans le régime prescrit rend difficile pour le SRAS-CoV-2 d’accumuler des mutations de manière séquentielle. De plus, il est prescrit pendant que le système immunitaire combat activement le virus, y compris toute forme résistante qui aurait pu apparaître. Par conséquent, les efforts de surveillance pour identifier les virus résistants au nirmatrelvir doivent être concentrés sur les individus immunodéprimés, où ils émergeront très probablement.
*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.
