Une étude récente publiée sur le serveur de pré-impression bioRxiv* en octobre 2020 rapporte le développement d'un nouveau vaccin basé sur un vecteur adénoviral simien obtenu à partir d'un isolat de gorille du groupe C appelé GRAd32. Cela pourrait aider à accélérer le développement de vaccins.
Séroprévalence faible pour les adénovirus simiens
Les adénovirus simiens sont isolés de primates non humains comme le chimpanzé et le gorille et n'infectent pas les humains. Leur prévalence est donc faible ou inexistante chez l'homme. Ils ont été utilisés pour transmettre des antigènes de vaccins aux humains afin de tester leur immunogénicité pour les virus et autres agents pathogènes, y compris Ebola, le paludisme, le VIH et l'hépatite C.
Les vecteurs viraux sont non seulement sûrs et hautement immunogènes, mais produisent à la fois des réponses humorales et des cellules T de haute qualité, qui restent actives sur le long terme. La pandémie a encore fait progresser l'utilisation de cette plate-forme, car l'un des vaccins phares, actuellement en phase 3, est construit sur l'un de ces vecteurs.
Vecteur adénoviral simien conçu
Le vecteur viral GRAd32 est un nouvel adénovirus simien isolé d'un gorille en captivité. Comme l'adénovirus humain 5, il appartient au groupe C. Lorsqu'une étude pilote de séroprévalence a été menée, des anticorps adénoviraux humains étaient présents dans 84%, 68% ayant des titres significatifs.
L'étude actuelle utilise le vecteur GRAd32 mais avec plusieurs délétions dans le génome, au niveau des régions E1 et E3, tandis que E4 est remplacé par l'ORF6 E4 de l'adénovirus humain 5. Il contient également une insertion, soit le SARS-CoV-2 complet -le pic de longueur ou sa forme de préfusion stabilisée, S-2P, dont les épitopes sont reconnus par des anticorps neutralisants à l'extrémité. De plus, cette forme améliore le niveau d'expression de pointe dans les cellules transduites.
Les chercheurs ont généré quatre variantes du vaccin candidat, deux basées sur le pic de pleine longueur (de type sauvage ou de préfusion) et deux sur la protéine S-2P. Ceux-ci avaient également soit seulement des suppressions E1 et E3, soit toutes les suppressions énumérées ci-dessus.
Les délétions E1 et E3 garantissaient que le virus était défectueux pour la réplication et avait une plus grande capacité de clonage. La substitution E4 était destinée à améliorer les taux de croissance et les rendements viraux dans les cultures de cellules humaines.
Les chercheurs ont découvert que les deux squelettes des vecteurs restaient stables sur 10 passages d'amplification, mais le type substitué E4 présentait une petite perte d'infectivité. Les antigènes S-2P semblaient être acheminés vers la surface cellulaire plus efficacement que le pic de type sauvage, bien que les deux semblaient être produits à des niveaux égaux. La surface S-2P se lie plus fortement à l'ACE2 soluble recombinante, indiquant que la RBD est plus accessible sur le variant de préfusion.
Analyse phylogénétique de GRAd32 et séroprévalence dans les sérums humains. A. Une analyse phylogénétique utilisant des séquences de polymérase adénovirale identifie GRAd32 comme un adénovirus du groupe C. HAdV = adénovirus humain, SAdV = adénovirus simien, GAdV = adénovirus gorille B. Titres d'anticorps neutralisants mesurés dans des sérums prélevés sur une cohorte de 40 donneurs humains sains. Les données sont exprimées comme l'inverse de la dilution du sérum entraînant une inhibition de 50% de l'activité SEAP. La ligne pointillée noire horizontale indique le seuil de dosage (titre de 18). La ligne pointillée rouge indique un titre Nab de 200, qui aurait un impact potentiel sur l'immunogénicité du vaccin. Les lignes continues rouges indiquent la moyenne géométrique. Le tableau montre les nombres absolus et le pourcentage de sérums avec des titres NAb à Ad5 ou GRAd32 inférieurs au seuil (200).
Induction rapide de l'immunité humorale et cellulaire
Les chercheurs ont sélectionné le GRAd32c-S-2P (GRAd32c contient des délétions E1, E3 et E4 avec E4 remplacé par orf6) pour une étude plus approfondie en raison de sa productivité plus élevée et de sa meilleure liaison ACE2.
Les chercheurs ont découvert que les titres d'IgG anti-S augmentaient rapidement après l'immunisation et augmentaient avec le temps, principalement dirigés contre la RBD. Des réponses spécifiques des lymphocytes T ont également été déclenchées, y compris celles sécrétant l'IFN-y et dirigées contre des epitopes sur les deux sous-unités de la protéine de pointe.
La dominance Th1 de la réponse immunitaire cellulaire a été indiquée par le rapport IgG2a / IgGl supérieur à 1. Ceci est en contraste avec la réponse biaisée en Th2 obtenue avec un vaccin S recombinant à adjuvant d'alun.
Une dose a également produit des anticorps neutralisants fonctionnels qui ont empêché l'effet cytopathique (EPC) et l'infection par le pseudovirus dans les lignées cellulaires. Avec une dose du vaccin vecteur viral GRAd-COV2 chez des NHP et des souris, une réponse des lymphocytes T à dominante Th1 a été obtenue, ainsi que des anticorps neutralisants dirigés contre le récepteur ACE2 et contre le SRAS-CoV-2. Cela indique sa promesse de développement ultérieur.
Immunogénicité chez les PSN
L'étude comparative de vaccination dose-réponse a révélé qu'à 1 x 106 particules virales, tous les animaux testés avaient une réponse immunitaire détectable. Des cellules sécrétant l'IFN-y ont été détectées en réponse, à la fois dans la rate et les poumons d'animaux immunisés.
Les chercheurs ont ensuite testé l'immunogénicité des vaccins chez les PSN pour l'évaluer dans un modèle pertinent pour l'immunité humaine. Ils ont découvert qu'avant le vaccin, tous les animaux avaient divers degrés d'IgG à réaction croisée contre le pic et la RBD de ce virus. Les titres d'IgG spécifiques ont augmenté après la vaccination, jusqu'à un maximum entre la deuxième et la quatrième semaines après l'immunisation. Après cela, il a plafonné.
Les anticorps neutralisants ont été rapidement déclenchés et ont atteint un pic, bien qu'à différents moments chez différents animaux. Les titres de neutralisation sont restés stables et à la semaine 10, leur titre est resté comparable ou supérieur à celui trouvé chez les patients convalescents COVID-19.
Implications et orientations futures
Compte tenu de ces résultats, les chercheurs suggèrent que « une protéine S pleine longueur de type sauvage avec des mutations de stabilisation de la proline (S.PP) représentait le meilleur antigène en termes d'immunogénicité et d'efficacité protectrice par rapport à plusieurs autres formes d'antigène S. »
Cela reflète l'expression plus élevée du pic de pré-fusion et le titre d'anticorps neutralisant plus élevé induit que l'antigène de type sauvage. Une étude plus approfondie avec un défi viral chez les PSN est actuellement en cours et devrait confirmer les résultats actuels et évaluer l'efficacité neutralisante du vaccin.
Le régime à dose unique présente de nombreux avantages importants en matière de vaccination de masse. Premièrement, ces vecteurs viraux ont induit une expression d'antigène robuste et durable dans les ganglions lymphatiques mais une immunité innée plus faible, contrairement aux vecteurs moins efficaces.
Deuxièmement, cette approche permet une mise à l'échelle rapide des capacités de fabrication. Dans l'ensemble, ces vaccins peuvent permettre des ajustements en utilisant les bonnes lignées cellulaires et les bonnes pratiques GMP pour répondre à l'immense demande d'un vaccin dans le monde entier.
*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 traités comme des informations établies.
