Un futur vaccin offrant une protection contre un large éventail de coronavirus qui passent de leurs hôtes animaux d’origine aux humains – ; dont SARS-CoV-2, la cause de COVID-19 – ; peut être possible, disent les chercheurs de Johns Hopkins Medicine, sur la base des résultats de leur étude récente.
Dans un article mis en ligne le 21 janvier 2022, dans le Journal d’investigation clinique, l’équipe de recherche s’est concentrée sur un peptide, ou fragment de protéine, sur la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 – ; la cible des deux vaccins à ARN messager (ARNm) disponibles pour le COVID-19 – ; appelé S815-827. Des homologues (peptides équivalents) peuvent être trouvés sur les protéines de pointe du MERS-CoV (le virus qui cause le syndrome respiratoire du Moyen-Orient, plus communément appelé MERS, et qui aurait été transmis des chameaux aux humains) et d’autres coronavirus animaux. Les chercheurs étaient particulièrement intéressés par l’étude des homologues S815-827 observés dans les coronavirus hébergés par des chauves-souris, car le SRAS-CoV-2 serait issu d’une espèce de chauve-souris. De plus, les coronavirus transmis par les chauves-souris sont considérés comme une menace majeure pour la production de futures maladies zoonotiques (de l’animal à l’homme).
Des études de recherche antérieures portant sur une variété de coronavirus humains qui causent le rhume ont montré que les homologues du peptide S815-827 – ; également connu sous le nom d’épitope (une protéine ou une partie d’une protéine qui provoque une réponse immunitaire) – ; sont reconnus par les cellules du système immunitaire qui combattent les infections, appelées lymphocytes T CD4+.
Dans la première partie de leur étude, les chercheurs de Johns Hopkins Medicine ont évalué la réponse des lymphocytes T à l’épitope S815-827 chez 38 personnes qui avaient reçu deux doses des vaccins à ARNm Moderna ou Pfizer-BioNTech contre le SRAS-CoV-2. Ils ont découvert que des lymphocytes T spécifiques au peptide étaient produits par 16 (42 %) des participants à l’étude.
Cela suggère qu’une partie importante de la population vaccinée pourrait avoir des lymphocytes T qui produisent une réponse immunitaire à l’épitope. Étant donné que ce composant particulier de la protéine de pointe est censé avoir un rôle fonctionnel important dans les infections par le SRAS-CoV-2 et est considéré comme moins susceptible de changer en raison de mutations, c’est une cible attrayante pour les futurs vaccins – ; surtout s’il peut également protéger contre les coronavirus animaux qui pourraient migrer vers l’homme. »
Joel Blankson, MD, Ph.D., auteur principal de l’étude, professeur de médecine à la Johns Hopkins University School of Medicine
Les lymphocytes T CD4+ sont des cellules du système immunitaire, également appelées cellules T auxiliaires, car elles aident un autre type de cellule immunitaire, le lymphocyte B (cellule B), à répondre aux protéines de surface – ; antigènes -; sur des virus tels que le SRAS-CoV-2. Activées par les lymphocytes T CD4+, les lymphocytes B immatures deviennent soit des plasmocytes qui produisent des anticorps pour marquer les cellules infectées à éliminer du corps, soit des cellules mémoire qui « se souviennent » de la structure biochimique de l’antigène pour une réponse plus rapide aux futures infections. Par conséquent, une réponse des lymphocytes T CD4+ peut servir de mesure de la manière dont le système immunitaire répond à un vaccin et produit une immunité humorale.
Les vaccins à ARNm fournissent des instructions génétiques au système immunitaire d’une personne pour reconnaître la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 et commencer la production d’anticorps contre le virus.
Depuis S815-827 – ; un composant très stable de la protéine de pointe SARS-CoV-2 – ; est potentiellement une cible plus spécifique pour les futurs vaccins, les chercheurs voulaient voir si les lymphocytes T spécifiques à l’épitope (ceux qui reconnaissent et répondent au S815-827) qu’ils ont trouvés chez les participants à l’étude vaccinés agiraient de la même manière avec les peptides homologues trouvés sur autres protéines de pointe de coronavirus.
« En utilisant les lymphocytes que nous avons obtenus de nos participants à l’étude, nous avons pu développer une lignée de lymphocytes T qui ne reconnaîtrait et ne répondrait qu’au S815-827 et à ses homologues », explique Blankson. « Nous avons ensuite utilisé une variété de tests pour voir si ces lymphocytes T reconnaîtraient également les épitopes d’un certain nombre de coronavirus de chauve-souris – ; perçus comme le plus grand danger pour la production d’une autre maladie transmissible à l’homme. »
Les résultats ont enthousiasmé l’équipe de recherche, dit Blankson.
« Nous avons découvert que les lymphocytes T produisaient une réponse immunitaire contre la majorité des coronavirus de chauve-souris », explique Blankson. « Cela confirme notre hypothèse selon laquelle les vaccins à ARNm actuels suscitent des réponses des lymphocytes T qui peuvent reconnaître de manière croisée les coronavirus de chauve-souris, et pourraient donc induire une certaine protection contre de futures épidémies zoonotiques. »
Dans une autre expérience, explique Blankson, l’équipe a montré que les homologues S815-827 du MERS-CoV et d’un coronavirus félin déclenchaient également une activité des cellules T CD4+ spécifiques à l’épitope. « Cette découverte, combinée à la principale révélation selon laquelle les homologues d’épitopes de nombreux coronavirus de chauve-souris stimulent une réponse immunitaire, signifie que nous pourrions un jour être en mesure de développer un vaccin multivalent qui pourrait protéger contre un large spectre de coronavirus animaux », déclare Blankson.
L’étude a été soutenue par le Johns Hopkins COVID-19 Vaccine-related Research Fund, le Bloomberg~Kimmel Institute for Cancer Chemotherapy, le prévôt de l’Université Johns Hopkins, le paysage immunitaire-viral dans la pneumonie COVID-19-ARDS : étude IVAR et trois subventions des National Institutes of Health (NIH): NIH Cancer Center Support Grant P30 CA006973, subvention U54CA260492 et subvention R37CA251447.
Avec Blankson, les membres de l’équipe d’étude de Johns Hopkins Medicine sont l’auteur principal Beza Woldemeskel et les co-auteurs Arbor Dykema, Caroline Garliss et Kellie Smith. La co-auteure de l’étude du Hunter College, City University of New York, est Saphira Cherfils.
Blankson, Dykema et Smith ont déposé une demande de protection par brevet sur des sous-ensembles des technologies décrites dans l’étude. Smith reçoit un financement de recherche commerciale de Bristol-Myers Squibb, AstraZeneca et Enara Bio, et a reçu une aide au voyage et des honoraires d’Illumina Inc.
