Alors que la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) éclate à nouveau dans une grande partie du monde, les vaccins prennent une plus grande importance. Plusieurs types de vaccins ont été ou sont en cours de développement contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), l’agent causal du COVID-19. Un article récent, qui est apparu comme pré-impression sur le bioRxiv * serveur en janvier 2021, montre l’efficacité d’un nouveau virus de la vaccine recombinant qui exprime l’antigène de pointe du SRAS-CoV-2 modifié, pour empêcher la réplication du virus dans les voies respiratoires des souris transgéniques et pour prévenir une maladie mortelle.
Le virus de la vaccine modifié à réplication restreinte Ankara (MVA) a été utilisé pour créer un vaccin antivariolique homologué, ainsi que dans de nombreuses études passées et présentes qui utilisent des MVA recombinants (rMVA) comme vecteurs viraux pour prévenir d’autres maladies infectieuses. Actuellement, des études préliminaires sont en cours qui utilisent la rMVA pour se protéger contre le COVID-19.
La protéine spike (S) est la cible principale des anticorps neutralisants. L’étude actuelle a utilisé un ensemble de MVA recombinants qui exprimaient la protéine S de type sauvage ou modifiée. Les modifications de la protéine S comprenaient deux substitutions de proline, le site de clivage de la furine mutante et la suppression du signal de récupération endoplasmique.
Expression de pointe élevée
Dans la première partie de l’étude, impliquant des cultures cellulaires, ils ont constaté qu’avec tous les rMVA, il y avait des niveaux presque équivalents d’expression de la protéine de pointe à la surface de la cellule infectée par rMVA. Les différents rMVAs ont également suscité des titres similaires d’anticorps neutralisants qui inhibaient un pseudovirus porteur de pic. Tous les rMVA ont exprimé le domaine de liaison au récepteur (RBD) sur la surface cellulaire, comme indiqué par la réaction des cellules avec un mAb anti-RBD et hACE2 soluble.
Les rMVAs ont provoqué une forte réponse immunitaire de type Th1 prédominante, IgG2a ou IgG2c étant le type d’anticorps initial, suivies par IgG2b, IgG1 et finalement IgG3. Il s’agit de la réponse habituelle à une infection virale et est causée par une stimulation par l’interféron gamma. Les IgG2a, IgG2b et IgG2c fixent toutes le complément et activent les récepteurs Fc, pour améliorer l’élimination du virus du corps. L’IgG1 peut réduire l’inflammation.
Diagrammes des rMVA. Le haut montre les emplacements approximatifs des ORF de la protéine de pointe CoV-2 (S) et de la protéine fluorescente verte (GFP) dans rMVA. Les modifications de S ORF sont indiquées ci-dessous avec les noms des constructions sur la gauche. Abréviations: SP, peptide signal; NTD, domaine N-Terminal; TM, domaine transmembranaire; CT, domaine C-terminal; RBD, domaine de liaison au récepteur; 3xFLAG, 3 copies en tandem de l’étiquette d’épitope FLAG.
Anticorps liants et neutralisants
Les chercheurs ont expérimenté divers schémas d’amorçage et ont découvert que l’utilisation de RBD adjuvant purifié conduisait à des niveaux inférieurs d’anticorps de liaison et de neutralisation. Chez la souris, cela était associé à une réponse IgG1 prédominante. Lorsque l’amorçage rMVA était suivi d’un rappel par RBD, des titres d’anticorps plus élevés résultaient, à la fois de liaison et de neutralisation, par rapport aux schémas homologues de rMVA prime-boost.
Cela pourrait être dû au fait que la dose de rappel du virus est inactivée ou affaiblie par la réponse immunitaire au vecteur viral vivant formé en réponse à la dose d’amorçage. Un intervalle plus long pourrait surmonter cet effet d’atténuation.
Avec un rMVA prime et un boost RBD, la prédominance des IgG2a et IgG2c a été maintenue, en accord avec une réponse anamnestique de type Th1. Avec ce régime, la réponse des cellules CD8 + IFNg + T était cependant plus faible. Un rappel de rMVA peut être nécessaire pour maintenir des niveaux élevés de lymphocytes T spécifiques S.
Protection contre le défi viral
Dans les études d’immunisation chez la souris, le titre d’anticorps neutralisant était acceptable par rapport à celui obtenu par immunisation par ARNm. Une étude plus approfondie sera nécessaire pour comprendre la réponse immunitaire chez d’autres modèles animaux et chez l’homme.
Des souris transgéniques exprimant l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2 (hACE2) ont été utilisées pour tester la protection contre l’infection par le SRAS-CoV-2 après immunisation avec des rMVA. La provocation virale a été administrée soit après le cours d’amorçage, soit après l’amorçage seul. Dans le premier cas, les schémas rMVA homologues et hétérologues ont été suivis.
Les souris immunisées n’ont montré aucun signe de maladie après une exposition virale, tandis que les témoins ont perdu du poids et sont tombés malades 5 à 6 jours après l’inoculation intranasale du virus. Les souris immunisées sont restées en bonne santé même après une deuxième exposition au virus après deux semaines.
Alors que les souris témoins avaient des charges virales élevées dans les poumons au jour 2, avec seulement une petite goutte au jour 5, aucun virus n’a été observé dans les poumons des souris immunisées. De nouveau, le virus a été isolé du nez de tous les témoins, mais d’une seule des souris vaccinées au jour 2, à titre bas, et aucun au jour 5, indiquant une réplication avortée.
Les ARN sous-génomiques viraux ont été trouvés à de faibles niveaux dans le nez de toutes les souris vaccinées au jour 2 et éliminés au jour 5. Cela peut signifier qu’une immunisation locale est nécessaire pour fournir une immunité stérilisante, ce que la vaccination systémique avec rMVA n’a pas pu faire. Seules des traces de l’ARNm de la nucléocapside (N) ont été trouvées chez certaines souris vaccinées, au jour 2, et aucun ARNm de pointe (S), mais les deux ont été trouvés à des niveaux significatifs dans les poumons des souris témoins.
Les souris vaccinées avec une dose de rMVA ont également été protégées, sans virus détectable ni ARN sous-génomique dans leur poumon ou tissu nasal au jour 5.
Transfert d’immunité passive
Enfin, la possibilité d’un transfert passif d’immunité a été explorée. Les chercheurs ont découvert que le sérum de souris vaccinées avec le MVA exprimant le type sauvage S pouvait être administré par voie intrapéritonéale à des souris transgéniques exprimant hACE2, produisant un titre neutralisant élevé. Lorsque ces souris immunisées passivement ont ensuite été exposées à une épreuve virale, elles sont restées en bonne santé. Ceci montre que ce vaccin pourrait provoquer des taux suffisants d’anticorps protecteurs et que les titres neutralisants induits par cette immunisation dépassent significativement le niveau requis.
Implications
Dans un modèle de souris transgénique, une ou deux injections de MVA recombinants qui expriment des formes modifiées de S ont inhibé la réplication du CoV-2 dans les voies respiratoires supérieures et inférieures… ont empêché une maladie grave.
Le vaccin rMVA est stable en température, ce qui rend sa logistique favorable. Il peut rester stable à 2-8oC pendant un an et peut être congelé jusqu’à deux ans. Il peut être administré par voie sous-cutanée, intramusculaire ou orale, ainsi que par voie intranasale ou par aérosol. Cela soulève la perspective qu’il pourrait être utilisé par voie intranasale pour empêcher complètement la réplication virale, au-delà de la réduction rapide et significative de la réplication virale dans le nez des souris vaccinées, comme on le voit avec l’administration intramusculaire dans cette expérience.
*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.
