Un article récent publié sur bioRxiv* Le serveur de préimpression a analysé des constructions vaccinales multivalentes à base d’acide ribonucléique messager (ARNm) et de nanoparticules lipidiques (LNP) contre certains β-coronavirus (β-CoV).
Sommaire
Arrière-plan
Le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV), le CoV lié au syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV) et le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) sont tous des β-CoV avec des taux de mortalité importants dans le monde . L’expérience avec les vaccins Moderna et Pfizer-BioNTech CoV 2019 (COVID-19) basés sur l’ARNm du SRAS-CoV-2 et autorisés en 2020/2021 souligne la nécessité d’un déploiement rapide de meilleurs vaccins pour des mesures de contrôle efficaces.
L’avènement de variants SARS-CoV-2 hautement pathogènes et infectieux avec une évasion immunitaire améliorée a souligné la demande de vaccins multivalents qui renforcent l’immunité contre de nombreux variants SARS-CoV-2 pour la pandémie actuelle et pour divers membres de la famille β-CoV plus en général.
Les vaccins à ARNm présentent divers avantages par rapport aux vaccins à base de virus ou de protéines inactivés, tels que la capacité de fabriquer à un prix minimal, une conception et une synthèse rapides, et la fourniture de données cliniques en temps réel démontrant l’innocuité de la plateforme d’ARNm chez l’homme. Des vaccins multivalents à large réactivité sont nécessaires pour empêcher l’évasion immunitaire et conférer une immunité contre les variants viraux à évolution rapide. Selon des recherches récentes, l’homodimérisation des domaines de liaison aux récepteurs β-CoV (RBD) renforce leur immunogénicité et leur stabilité. Ces découvertes impliquent que les hétérodimères ou les homodimères de β-CoV RBD distincts peuvent améliorer leur potentiel à induire des réponses immunitaires cellulaires et humorales à réaction croisée.
À propos de l’étude
Dans le travail actuel, les chercheurs ont cherché à développer des Coronaviridés des vaccins qui pourraient être produits et fabriqués rapidement. L’équipe a évalué l’immunogénicité des souris à la souche originale du SRAS-CoV-2, aux multiples variantes préoccupantes (COV) et au SRAS-CoV après immunisation avec quatre candidats vaccins RBD ARNm-LNP. Ces vaccins candidats abritaient des hétérodimères ou des homodimères de SARS-CoV-2/SARS-CoV RBD codés par l’ARNm. Les chercheurs ont examiné dans quelle mesure les vaccinations ont suscité des anticorps à réaction croisée contre les souches SARS-CoV-2 et SARS-CoV du donneur et les COV SARS-CoV-2 Beta (B.1.351) et Delta (B.1.617.2) récemment découverts. présentant une évasion immunitaire améliorée.
Les chercheurs ont conçu cinq cadres d’ARNm codant 1) la protéine fluorescente verte (témoin), 2) le SARS-CoV CUHK-W1 RBD (R306-K523), 3) la souche de référence SARS-CoV-2 Wuhan-Hu-1 RBD (R319-K537 ), 4) hétérodimère SARS-CoV/SARS-CoV-2 RBD et 5) homodimère SARS-CoV-2 RBD. Les ARNm codant pour RBD ont été transfectés dans des cellules rénales embryonnaires humaines 293T (HEK293T) et ont été combinés avec un mélange lipidique adapté pour produire des LNP. La diffusion dynamique de la lumière (DLS) a été utilisée pour quantifier les diamètres de divers lots d’ARNm-LNP RBD.
Aux jours 0 et 14, des groupes de souris mâles C57BL/6J ont été inoculés par voie intramusculaire avec 10 g de chaque vaccin dans 80 μL de solution saline tamponnée au phosphate pour évaluer l’immunogénicité des ARNm-LNP RBD. Les souris ont été saignées deux semaines après le rappel, et les sérums ont été testés pour la génération d’anticorps en utilisant des plaques recouvertes de protéines pures de pointe (S) du SRAS-CoV et du SRAS-CoV-2 dans des dosages immuno-enzymatiques à liaison directe (ELISA).
Résultats et conclusion
Les résultats de l’étude ont indiqué que la transfection de cellules HEK293T avec des ARNm codant pour RBD a contribué à la production élevée de chaque RBD recombinant, comme l’a vérifié l’évaluation Western blot avec un anticorps anti-SARS-CoV-2/SARS-CoV RBD à réaction croisée. Cette inférence a indiqué que les ARNm étaient capables d’être traduits in vivo. La DLS a démontré une fluctuation minimale du diamètre d’un lot à l’autre et un diamètre de particule de 120 nm en moyenne, une taille qui permet une absorption cellulaire et une pénétration tissulaire efficaces.
Notamment, des titres substantiels d’immunoglobuline G (IgG) réactifs contre les deux protéines S ont été provoqués par les quatre vaccinations RBD ARNm-LNP. Les ARNm-LNP monomères ont réagi préférentiellement contre la protéine S immunisante comme prévu, mais la variance des titres n’était pas significative. Il n’y avait aucune différence significative dans les concentrations moyennes d’IgG anti-protéine S induites par l’homodimère SARS-CoV-2 et les ARNm-LNP monomères. Cela a indiqué que la dimérisation n’a pas stimulé l’immunogénicité du SRAS-CoV-2 RBD dans le cadre de ces vaccins ARNm-LNP.
Comparé aux trois autres vaccins, l’ARNm hétérodimère LNP a généré un titre d’IgG de protéine S anti-SARS-CoV-2 plus élevé et a induit avec succès des anticorps contre la protéine S du SRAS-CoV. Des réponses IgG1 et IgG2a robustes et équivalentes à la protéine S du SRAS-CoV-2 ont été évoquées par l’ARNm-LNP hétérodimérique, indiquant des réponses immunitaires équilibrées de type 2 T helper (Th2)/Th1.
Chez les animaux immunisés par l’ARNm-LNP, le profil de génération d’anticorps neutralisants était identique à celui observé avec les anticorps de liaison aux protéines S. En conséquence, les quatre vaccins à ARNm RBD ont produit des anticorps qui ont efficacement neutralisé l’infection par le pseudovirus SARS-CoV-2 et SARS-CoV dans les cellules Vero. Bien que les ARNm-LNP SARS-CoV-2 hétérodimériques et monomères aient provoqué des réponses IgG de liaison aux protéines S similaires, la vaccination hétérodimérique a été plus efficace pour induire des anticorps neutralisants contre les deux souches.
Le potentiel de neutralisation des échantillons de sérums de souris hétérodimériques RBD immunisées par l’ARNm du SARS-CoV-2 a diminué de 5,4, 14,5 et 2,3 fois contre les pseudovirus Beta, Wuhan-E484K et Wuhan-N501Y, respectivement, par rapport au pseudovirus Wuhan. De même, l’efficacité neutralisante contre Delta a été réduite de 11,7 fois dans les sérums de souris induits par l’ARNm hétérodimère RBD.
Pour récapituler, la présente étude a démontré que toutes les constructions de vaccins analysées ont suscité une réponse anticorps antivirale significative, et le vaccin hétérodimérique a induit une réponse IgG adéquate pour la neutralisation croisée du SRAS-CoV-2 Wuhan-Hu-1, bêta, variantes Delta, et le SRAS-CoV.
*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.
