Une nouvelle étude publiée sur le serveur de pré-impression bioRxiv * en août 2020 rapporte l'utilisation de techniques de prédiction et de simulation avancées pour identifier un nouvel épitope de lymphocytes T sur le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) qui pourrait servir de base à un vaccin personnalisé avec une efficacité à grande échelle.
Le virus SARS-CoV-2 infecte la cellule hôte humaine via son interaction avec la membrane de la cellule hôte. L'enveloppe virale est composée de protéines de pointe ainsi que de protéines membranaires (M) et d'enveloppe (E). La protéine S est une cible de choix pour le développement de vaccins car elle médie la liaison virale au récepteur de la cellule hôte, la fusion des membranes virales et cellulaires de l'hôte conduisant à l'internalisation du virus, au tropisme tissulaire ou à une infection spécifique de certains tissus, et à la gamme d'hôtes sensibles .
Sommaire
Pourquoi les vaccins à base d'épitopes?
Le présent article discute du développement d'un vaccin à base d'épitope. Les avantages de cette approche comprennent l'inclusion d'un composant antigénique spécifique qui déclenche une réaction immunitaire par l'hôte. De tels vaccins ont déjà été développés contre le rhinovirus, le virus de la dengue et le virus Chikungunya, entre autres.
Cependant, les épitopes du SRAS-CoV-2 n'ont pas encore été identifiés. Il s'agit d'un virus à ARN et présente donc une fréquence de mutation élevée. Ceux-ci se produisent principalement au niveau de la glycoprotéine de pointe et augmentent généralement la santé virale en permettant l'évasion immunitaire. La protéine S est capable de susciter une immunité muqueuse plus robuste et plus rapide que les autres protéines virales. Les protéines S du SRAS et du MERS-CoV ont été utilisées pour développer des vaccins efficaces contre ces virus. La région conservée de la protéine de pointe dans le SRAS-CoV-2 présente une excellente cible pour un vaccin à base d'épitope.
Montre l'interaction de surface de l'épitope de cellule T GQTGKIADT (rouge) avec HLA-C * 03: 03 (vert).
Réponses des lymphocytes T pour une immunité à long terme
L'immunité durable est principalement due aux réponses adaptatives des cellules T, en particulier les cellules T effectrices CD8, par rapport à l'immunité des cellules B, car une fois que les antigènes viraux développent une dérive antigénique pendant les passages en série, les anticorps spécifiques aux anticorps originaux deviennent inutiles. L'étude actuelle utilise l'imposante collection de bases de données d'épitopes dérivées de manière informatique et expérimentale.
Les chercheurs ont trouvé 23 épitopes de cellules T ainsi que les molécules spécifiques du CMH I à partir de la base de données immunitaire, tous issus de la protéine de pointe du SARS-CoV-2. Parmi ceux-ci, quatre épitopes satisfont aux critères d'un épitope candidat vaccin efficace; ils sont stables, fortement antigéniques, non toxiques et non allergènes.
Identifier le meilleur épitope
Ils ont confirmé que ces épitopes se lient avec une forte affinité aux molécules du CMH I, entraînant une inhibition virale efficace à des doses plus faibles. Ils ont identifié l'épitope de cellule T GQTGKIADY qui fonctionne le mieux, étant capable de se lier efficacement avec HLA-C * 03: 03. La fermeté de la liaison est soutenue par les résultats de simulation de dynamique moléculaire (MD), qui montrent que le complexe GQTGKIADY-HLA-C * 03: 03 devient stable en 40 ns.
Les chercheurs ont ensuite procédé à une analyse de la couverture de la population, qui a montré que HLA-C * 03: 03 était répandu dans six pays gravement touchés par le virus: Inde, Chine, Italie, États-Unis, Royaume-Uni et Russie. Cela leur a dit que l'épitope sélectionné présenterait une liaison efficace à ce sous-type HLA prévalent, qui est présent à une fréquence élevée dans de nombreux pays les plus touchés.
Des recherches antérieures montrent que de nombreux épitopes de cellules B ont été identifiés qui ont des propriétés différentes ainsi que la capacité d'induire des réponses d'anticorps à différents seuils. Cependant, la présente étude se concentre sur les épitopes de cellules T, car ceux-ci sont responsables d'une immunité durable.
Avantages et implications
L'étude est une étude in silico, avec les données réelles provenant des bases de données immunitaires disponibles. Cependant, ce type d'étude a été validé dans des articles antérieurs avec des résultats en laboratoire humide. Non seulement cela permet d'économiser ces ressources de laboratoire, mais cela peut également aider à concevoir le bon type de vaccin. Les résultats antérieurs confirment que cet epitope de lymphocytes T pourrait être utilisé pour provoquer une réponse immunitaire efficace contre l'infection par le SRAS-CoV-2.
Les chercheurs résument: «Un nouvel épitope de lymphocytes T GQTGKIADY a été proposé car il contient toutes les caractéristiques telles que l'antigénicité, la non-allergénicité, la non-toxicité et la stabilité. De plus, les épitopes GQTGKIADY se lient très bien avec HLA-C * 03: 03. » Sa capacité à se lier à un antigène HLA commun répandu dans de nombreux pays où le virus a sévi montre qu'il pourrait s'avérer être un composant vaccinal très efficace, produisant une immunité à long terme.
*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, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou être traités comme des informations établies.
