Des chercheurs du Seattle Children's Research Institute et de l'Université de Washington ont décrit une technique rapide et à haut débit pour quantifier les niveaux circulants d'anticorps fonctionnels contre le syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2 (SARS-CoV-2), suggérant que la protéine de pointe virale entière devrait être utilisé pour caractériser la réponse immunitaire. Leur article est actuellement disponible sur le medRxiv * serveur de préimpression.
L'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2), exprimée par les cellules de nombreux organes et tissus humains, a déjà été établie comme récepteur hôte fonctionnel du SRAS-CoV-2 – le virus responsable de la pandémie mondiale dévastatrice de coronavirus en cours en 2019 (COVID -19).
La glycoprotéine de pointe SARS-CoV-2 (souvent abrégée en protéine S) est une structure virale trimérique pivotante avec aucun ou l'un des trois domaines de liaison aux récepteurs (RBD) à l'état « up », capable de se lier à sa cible dans l'ordre pour infecter les cellules.
Pratiquement tous les patients qui se remettent de COVID-19 produisent des anticorps IgM et IgG contre la protéine S; par conséquent, un grand nombre de tests sérologiques ont été développés et commercialisés afin d'évaluer la réponse immunitaire. Néanmoins, on ne sait toujours pas dans quelle mesure les anticorps détectés sont réellement efficaces pour neutraliser le virus.
Dans tous les cas, une immunité antivirale adéquate contre le SRAS-CoV-2 sera certainement nécessaire pour revenir à la normale après la pandémie actuelle. Malheureusement, nous ne savons toujours pas si l'infection ou la vaccination entraînera une immunité vigoureuse et durable adéquate.
De même, nous avons un besoin urgent de tests sérologiques à haut débit qui peuvent être utilisés pour établir la présence et la valeur fonctionnelle des anticorps anti-SARS-COV2 pour capturer le répertoire complet d'inhibition de l'infectiosité virale.
Novel Coronavirus SARS-CoV-2 Micrographie électronique à balayage colorisée d'une cellule (violette) infectée par des particules de virus SARS-COV-2 (jaune), isolée d'un échantillon de patient. Image capturée au NIAID Integrated Research Facility (IRF) à Fort Detrick, Maryland. Crédits: NIAID
Par conséquent, des chercheurs du Seattle Children's Research Institute et de l'Université de Washington à Seattle, aux États-Unis, ont décrit un nouveau test sans cellule pour quantifier la capacité des échantillons de plasma humain à empêcher la liaison de l'ACE2 à la protéine S trimérique recombinante.
Sommaire
Microsphères et cytométrie en flux
En résumé, leur approche méthodologique a été caractérisée par l'utilisation de tests de cytométrie en flux basés sur la microsphère qui ont réussi à quantifier les anticorps IgG anti-spike dans le plasma humain, ainsi que la capacité d'inhiber la liaison de la protéine spike à ACE2.
Fondamentalement, les chercheurs ont optimisé les tests de cytométrie en flux d'immunoprécipitation pour détecter l'apparition d'anticorps anti-SARS-CoV-2 dans les sérums humains en couplant de manière covalente soit une construction de trimère de pointe ou le fragment RBD recombinant à du latex de polystyrène carboxy-modifié ou des microsphères Luminex MagPlex .
Des échantillons de plasma pour cette étude ont été obtenus de participants avec des sécrétions nasopharyngées PCR-positives à COVID-19 plus de quatorze jours après l'apparition des symptômes. Les contrôles négatifs consistaient en des échantillons en banque qui ont été prélevés sur des individus en bonne santé avant janvier 2020.
Détection d'IgG anti-SARS-CoV-2 en utilisant des constructions RBD et trimère. (A) Représentation graphique des méthodes. (B, C) Les taux d'IgG dans le plasma de 24 sujets COVID + et 30 sujets pré-COVID-19 ont été mesurés à l'aide de microsphères conjuguées au trimère (B) ou conjuguées au RBD (C). Les lignes en pointillés indiquent le seuil de désignation d'échantillon positif, calculé comme suit: (valeur de contrôle maximale + 5 écarts-types, à MFI = 12 432 pour le trimère, 27119 pour le RBD. E) L'intensité de fluorescence médiane des IgG mesurée sur les dosages du trimère et du RBD était significativement corrélé. Les lignes en pointillés indiquent les seuils pour une désignation positive, et la ligne continue montre une régression linéaire avec des intervalles de confiance à 95% indiqués par des lignes en pointillés, r2 = 0,64, la pente est significativement non nulle (F1,46 = 82,4, p <0,0001).
Immunoglobulines réactives aux trimères en tant que corrélats de la protection contre le SRAS-CoV-2
Cette étude apporte la première description d'une corrélation entre la gravité de la maladie et le niveau d'anticorps dans une cohorte communautaire. Les résultats suggèrent qu'une maladie systémique ou une réponse inflammatoire peut conduire à un titre d'anticorps plus élevé, bien que la présence de fièvre et les titres d'anticorps puissent refléter des différences intrinsèques de l'hôte.
Plus spécifiquement, parmi les 24 sujets de l'étude avec COVID-19, la présence de fièvre était liée à des niveaux plus élevés d'anticorps IgG anti-trimère, ainsi qu'à une inhibition ultérieure de la liaison au récepteur ACE2 humain.
Plus important encore, une diminution des immunoglobulines réactives aux trimères du plasma a réduit la capacité inhibitrice des trimères ACE2 bien plus que la déplétion des immunoglobulines réactives au RBD – ce qui suggère que les anticorps inhibiteurs agissent en se liant à l'intérieur et à l'extérieur du RBD.
« Bien que nous ayons identifié une inhibition robuste du trimère-ACE2 dans le plasma post-convalescent IgG-positif, seule une faible inhibition de la liaison RDB-ACE2 était détectable, et seulement dans la minorité des échantillons », les auteurs de l'étude expliquent plus en détail leurs résultats dans medRxiv papier.
De plus, aucune corrélation n'a été observée entre les niveaux d'anti-RBD et l'inhibition de la liaison ACE2-RBD, suggérant que certains individus peuvent monter une réponse d'anticorps à la RBD qui est incapable d'inhiber la liaison de la construction RBD à l'ACE2 recombinant, lié aux billes .
Vers l'évaluation clinique de routine de l'immunité fonctionnelle
« Nos données, démontrant in vitro la neutralisation de la liaison du trimère ACE2 chez 92% des patients guéris s'ajoute à la littérature croissante qui suggère collectivement que l'infection par le SRAS-CoV-2 entraîne une immunité robuste, au moins à court terme « , explique les auteurs de l'étude.
Quel que soit le mécanisme sous-jacent, cette étude montre que (au moins à des fins pratiques) la construction du trimère donne une lecture quantitative fiable de l'immunité. En revanche, la construction RBD est moins utile à cet égard.
« Le test d'inhibition du trimère présenté ici pourrait être largement utile dans les paramètres de l'évaluation clinique de routine de l'immunité fonctionnelle chez les patients rétablis, en sélectionnant le plasma post-convalescent le plus puissant à utiliser comme thérapie et en évaluant la fonctionnalité des anticorps produits en réponse aux vaccins expérimentaux. actuellement en cours de développement « , concluent les auteurs de l'étude.
Les études futures devraient utiliser des constructions de type trimère pour les tests sérologiques, mais également aborder d'autres antigènes potentiels ou mécanismes immunitaires auxiliaires qui pourraient empêcher l'entrée virale dans la cellule, tandis que les sujets plus âgés ou plus gravement malades devraient être inclus dans le mélange de cas.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
