Des chercheurs aux États-Unis ont développé des vaccins «chimériques» qui procuraient une protection croisée contre différentes souches de sarbecovirus chez la souris, y compris le nouveau coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) qui cause la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) .
Les sarbécovirus sont le sous-genre des coronavirus du groupe II ou des bétacoronavirus qui font partie des quatre genres (alpha, bêta, gamma et delta) qui composent les coronavirus.
Les chercheurs affirment que l’émergence de trois flambées de sarbécovirus (SRAS-CoV-1, SARS-CoV-2 et coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV) au cours des deux dernières décennies seulement met en évidence la nécessité de stratégies de vaccination universelles contre le SRAS. les sarbécovirus.
Les vaccins Moderna et Pfizer-BioNTech qui contiennent de l’ARN messager (ARNm) codant pour la protéine de pointe SARS-CoV-2 se sont révélés efficaces pour protéger contre le COVID-19 dans les essais de phase 3. Cette protéine de pointe est la principale structure de surface que le virus utilise pour infecter les cellules et la principale cible des anticorps neutralisants après une infection naturelle ou une vaccination.
Cependant, des études ont montré que certaines variantes préoccupantes récemment apparues, telles que la lignée sud-africaine B1.351, sont plus résistantes aux anticorps neutralisants provoqués par le vaccin. Cela a conduit à des inquiétudes croissantes quant à la nécessité d’approches plus robustes pour prévenir à l’avenir la pandémie et les infections à coronavirus zoonotiques de type SRAS.
Maintenant, David Martinez de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill et ses collègues ont montré que des conceptions de pointes chimériques basées sur différents sarbecovirus épidémiques et pandémiques protégeaient les souris âgées contre l’infection par trois bêtacoronavirus à haut risque et le B.1.351 SRAS-CoV- sud-africain. 2 variante de préoccupation.
«Ainsi, les pics chimériques multiplexés peuvent fournir une nouvelle stratégie pour prévenir les infections à coronavirus zoonotiques pandémiques et de type SRAS», écrit l’équipe.
Une version pré-imprimée du document de recherche est disponible sur le bioRxiv* serveur, tandis que l’article est soumis à un examen par les pairs.
Constructions de pic chimérique à partir de sarbécovirus. (A) La chimère de pointe 1 comprend la NTD de HKU3-1, la RBD de SARS-CoV et le reste de la pointe de SARS-CoV-2. (B) Spike chimera 2 comprend le RBD de SARS-CoV-2 et le NTD et S2 de SARS CoV. (C) Spike chimera 3 comprend le RBD de SARS-CoV et le NTD et S2 SARS-CoV 2. (D) Spike chimera 4 comprend le RBD de RsSHC014 et le reste du pic de SARS CoV-2. (E) Vaccin à pointe de furine KO contre le SRAS-CoV-2 et (F) est le vaccin contre la capside du norovirus. (G). Expression protéique des pics chimériques, des vaccins SARS-CoV-2 furine KO et de l’ARNm de norovirus. GAPDH a été utilisé comme contrôle de chargement. (H) Expression de nanoluciférase de virus vivants de pointe chimérique RsSHC014 / SARS CoV-2.
Sommaire
Trois flambées de sarbecovirus pathogènes au cours des 20 dernières années
Le virus SRAS-CoV-1 qui est apparu en 2003 et a causé plus de 800 décès dans le monde a été suivi par l’émergence du MERS-CoV en moins d’une décennie, qui a entraîné une épidémie continue qui a causé au moins 900 décès.
En décembre 2019, l’émergence d’un autre nouveau sarbecovirus à Wuhan, en Chine – SARS-CoV-2 – a rapidement conduit à une pandémie mondiale qui a maintenant causé plus de 120 millions d’infections et plus de 2,65 millions de décès.
«Compte tenu du potentiel pandémique élevé des sarbécovirus zoonotiques (animal-humain) et épidémiques, le développement d’approches largement efficaces telles que des stratégies de vaccination universelle, des anticorps et des médicaments est une priorité mondiale en matière de santé», déclarent Martinez et ses collègues.
Les défis rencontrés dans le développement de vaccins
Cependant, un défi majeur rencontré dans le développement de vaccins capables de neutraliser divers sarbécovirus est la grande diversité génétique qui existe dans les paysages d’épitopes immunodominants critiques tels que le domaine de liaison au récepteur (RBD) de la protéine de pointe.
Des études ont montré que le plasma de patients qui se sont rétablis du COVID-19 présentait peu de neutralisation croisée d’autres coronavirus pathogènes humains tels que le SRAS-CoV et le MERS-CoV.
Les chercheurs ne savent donc pas si l’immunité suite à une infection naturelle ou à la vaccination protégera contre les sarbécovirus d’origine zoonotique qui pourraient émerger à l’avenir.
En plus de la RBD de la protéine de pointe, le domaine N-terminal (NTD) est également une cible d’anticorps neutralisants contre le SARS-CoV-2 et le MERS-CoV.
Compte tenu du développement rapide et du succès des plates-formes de vaccins à ARNm-lipide nanoparticulaire Moderna et Pfizer-BioNTech dans de grands essais cliniques de phase 3, Martinez et ses collègues ont répliqué cette plate-forme existante pour tester si des pics chimériques contenant des mélanges de RBD et de MTN provenant de différentes épidémies et pandémies sarbecovirus protégés contre les virus dans des modèles murins âgés.
Qu’ont-ils trouvé?
L’équipe a découvert que les ARNm de pointe chimériques contenant à la fois la NTD et la RBD induisaient des niveaux élevés d’anticorps neutralisants largement protecteurs contre trois sarbécovirus à haut risque, à savoir le SARS-CoV et les coronavirus de chauve-souris de type SRAS RsSHC014 et WIV1WIV-1.
En revanche, les souris immunisées avec un vaccin monovalent ARNm SARS-CoV-2 ont démontré une réduction jusqu’à plus de 500 fois de l’activité des anticorps neutralisants contre différentes souches de sarbecovirus.
En outre, l’infection par le SRAS-CoV chez ces souris a entraîné une infection par rupture, y compris une maladie pulmonaire mesurable.
Les résultats démontrent la nécessité de stratégies de vaccination universelles
«Le manque de protection contre le défi SRAS-CoV chez les souris immunisées contre le SRAS-CoV-2 souligne la nécessité de développer des stratégies de vaccination universelles qui peuvent atteindre une couverture plus large contre les chauves-souris en pré-émergence SARS-CoV et SRAS-CoV-2 -comme des virus », écrit l’équipe.
De manière significative, les vaccins à ARNm de pointe chimérique ont également neutralisé efficacement à la fois le D614G et les variantes sud-africaines B.1.351 du SRAS-CoV-2 préoccupantes.
«Nos résultats suggèrent que la vaccination ARNm-LNP avec des pics de coronavirus chimériques est une stratégie viable pour se protéger contre les événements d’émergence de sarbécovirus contemporains et à haut risque», explique Martinez et ses collègues.
«Notre démonstration de protection croisée contre les sarbécovirus chez la souris confirme l’idée que des vaccins universels contre les coronavirus du groupe 2B sont probablement réalisables», concluent-ils.
*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.