Alors que la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), refuse de s’apaiser, la recherche d’antiviraux et de thérapies efficaces se poursuit sans répit. Un article encourageant publié dans la revue Communications de la nature le 12 janvier 2021, décrit un nouvel anticorps thérapeutique prometteur qui neutralise puissamment le virus.
Le SRAS-CoV-2 a sa propre protéine de pointe qui interagit avec l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2 (ACE2) pour obtenir une entrée virale dans la cellule. Cette liaison est provoquée par le domaine de liaison au récepteur (RBD) sur la sous-unité S1 du pic. Ceci est suivi par la fusion médiée par S2 de la membrane virale et cellulaire, permettant au virus d’infiltrer la cellule et de commencer la réplication.
À l’échelle mondiale, le variant viral portant la mutation D614G est devenu dominant dans presque tous les endroits. De nombreux scientifiques considèrent cette souche comme plus transmissible en raison de son efficacité accrue d’entrée virale. La RBD est donc une cible de choix pour les anticorps spécifiques du virus SARS-CoV-2, mais ne produit que peu ou pas de rehaussement dépendant des anticorps (EAD) de la maladie.
L’article actuel traite de l’anticorps monoclonal (mAb) CT-P59, qui lie fortement la RBD, offre un obstacle stérique à la liaison de la RBD au récepteur ACE2 et réduit les symptômes de la maladie. in vivo, outre le in vitro efficacité qu’il démontre.
Sommaire
Isolement du CT-P59
CT-P59 est un mAb sous la forme d’immunoglobuline G (IgG) entièrement humaine. Il a été démontré, par un test de neutralisation de réduction de plaque (PRNT), de réduire considérablement la réplication du SARS-CoV-2, avec une faible concentration inhibitrice demi-maximale (IC50) de 8,4 ng / ml. Il en était de même de la variante ancestrale ainsi que de la variante D614G, la CI50 pour cette dernière étant inférieure, à 5,7 ng / mL.
L’utilisation de l’interférométrie biocouche (BLI) a montré que cet anticorps supprimait complètement la liaison RBD-ACE2. CT-P59 s’est également lié à des mutants RBD, maintenant une inhibition complète de la liaison. Ceci suggère que la fuite mutationnelle ne s’est pas encore produite avec les variants de RBD naturels, puisque sa liaison à la RBD n’implique pas les sites mutés.
L’anticorps s’est révélé hautement spécifique du SRAS-CoV-2 par rapport à d’autres coronavirus. Enfin, l’utilisation de l’analyse par résonance plasmonique de surface a montré la forte affinité du CT-P59 pour le virus.
Etude structurale de la neutralisation par CT-P59
Les chercheurs ont réalisé une cristallographie aux rayons X à une résolution de 2,7 Å. Cela a montré que l’anticorps se lie à la surface interagissant avec ACE2, appelée motif de liaison au récepteur (RBM), dans le SARS-CoV-2 RBD. Bien que cela soit courant parmi ces mAb, l’angle d’association entre le RBD et le CT-P59 est différent de celui de la plupart des autres anticorps. CT-P59 se lie à la RBD sans encombrement stérique uniquement lorsqu’il est dans la conformation «up».
La plupart des anticorps neutralisants ont une origine germinale commune des gènes de la région variable de la chaîne lourde d’immunoglobuline (IGHV) 3, tandis que CT-P59 est basé sur l’IGHV2. En fait, c’est la première fois que la structure à haute résolution de tout anticorps neutralisant RBD de la lignée germinale IGHV2 est signalée. L’angle d’association de CT-P59 est similaire à celui d’un autre anticorps de la lignée germinale IGHV3, COVA2-39, qui est différent des autres anticorps IGHV3.
La plupart des interactions protéine-protéine (PPI) entre le RBD et le récepteur impliquent les chaînes lourdes, au niveau des trois régions déterminant la complémentarité (CDR), avec 16 et 19 résidus de l’anticorps et du RBD, respectivement. Il existe une structure en épingle à cheveux β à 18 résidus de la CDR H3 qui forme huit liaisons hydrogène ainsi que de nombreuses interactions hydrophobes avec des acides aminés aromatiques au centre de la surface de liaison ACE2. Cette boucle est donc la clé des PPI forts médiatisant cette association. Les chaînes légères ne présentent que des contacts faibles en trois points.
L’interaction RBD-CT-P59 peut produire un changement local dans la conformation de la région de la boucle β5 – β6, avec la chaîne lourde chevauchant complètement le site de liaison ACE2, et la chaîne légère présentant un chevauchement partiel. Ainsi, cet anticorps bloque complètement la surface de liaison du récepteur.
Efficacité in vivo dans les études animales
Les chercheurs ont utilisé des furets, des hamsters syriens dorés et des singes rhésus pour évaluer le in vivo efficacité de la neutralisation. Avec les furets, l’anticorps réduit l’ARN viral et le titre du virus infectieux dans le lavage nasal 3 jours après l’infection (dpi), avec un virus infectieux indétectable de 6 dpi. Le tissu pulmonaire a également montré de faibles titres de virus infectieux à 3 dpi, qui sont devenus indétectables à 7 dpi. Les symptômes cliniques et la pathologie pulmonaire ont également été réduits conformément à ces paramètres.
En comparaison, le remdesivir, qui est un médicament approuvé par la FDA américaine, n’a pas réussi à obtenir un virus infectieux indétectable dans un lavage nasal de 6 dpi, indiquant que ce médicament prend plus de temps à éliminer le virus que le CT-P59.
À la même dose de 30 mg / kg, le CT-P59 a obtenu une clairance du virus infectieux des poumons en 48 heures, indiquant qu’il a complètement supprimé la réplication virale. Avec les singes rhésus, les animaux traités au CT-P59 et les témoins sont restés en bonne santé. Cependant, dans ce dernier groupe, la charge virale a atteint un pic de 2 dpi puis a diminué de 6 dpi. Le groupe traité par CT-P59 a montré une baisse rapide des titres viraux et de la clairance virale des voies respiratoires supérieures, à 2 dpi, à 45 mg / kg. L’ARN viral a été trouvé dans les tissus pulmonaires, mais aucun virus infectieux dans les deux groupes.
Etudes in vitro
L’utilisation de CT-P59 dans des cultures cellulaires avec le SARS-CoV-2 de type sauvage n’a montré aucun effet lié à l’ADE médié par les récepteurs Fc.
Conclusion
Les chercheurs résument: «Le mAb CT-P59, ainsi que des médicaments à petites molécules tels que le remdesivir et la dexaméthasone, peuvent ainsi aider à freiner la pandémie en tant qu’intervention thérapeutique ou préventive contre le COVID-19.» Il a déjà passé les essais cliniques de phase I et des essais de phase II sont en cours dans plusieurs pays.
