Une protéine de pointe soigneusement conçue peut aider à développer le vaccin COVID-19

Il a été démontré que le vaccin expérimental contre le SRAS-CoV-2, qui a été le premier à entrer dans des essais sur l'homme aux États-Unis, provoquait des anticorps neutralisants et une réponse utile des lymphocytes T à l'aide d'une protéine de pointe soigneusement conçue qui imite la propagation de l'infection. une partie du virus.

Le dernier article sur un vaccin Moderna-NIH récemment entré dans les essais humains de phase 3 a été publié aujourd'hui dans la revue La nature; ses principaux auteurs sont Barney Graham et Kizzmekia Corbett du Centre de recherche sur les vaccins de l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses (NIAID), qui fait partie des National Institutes of Health, et Andrea Carfi de la société de biotechnologie Moderna.

Il décrit à la fois les résultats précliniques et une importante ingénierie des protéines dirigée par une équipe de l'Université du Texas à Austin.

L'article décrit en partie le travail visant à stabiliser une partie du virus autrement changeante: la protéine qui fusionne avec et infecte les cellules, appelée protéine de pointe. Des recherches antérieures sur les coronavirus étaient essentielles pour la progression la plus rapide jamais réalisée du séquençage du génome du virus aux tests de vaccins chez l'homme, qui n'a pris que 66 jours.

Plusieurs éléments étaient essentiels pour le développement rapide d'un vaccin, notamment la compréhension de la structure précise au niveau atomique de la protéine de pointe et la façon de la stabiliser. Aussi vite que tout cela s'est produit, le développement a été possible grâce à des années de recherche antérieure. « 

Jason McLellan, auteur Stusy et professeur agrégé de biosciences moléculaires, Université du Texas à Austin

Ils ont annoncé plus tôt cette année qu'ils avaient cartographié la structure moléculaire d'une protéine de pointe stabilisée dans les semaines suivant la réception de la séquence génétique, en publiant la structure de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 dans la revue Science.

Le NIAID et la société de biotechnologie Moderna, basée à Cambridge, Massachusetts, ont travaillé au développement d'un vaccin à ARN messager (ARNm), qui, selon le NIH, dirige les cellules du corps pour exprimer le pic dans sa conformation de préfusion pour déclencher une réponse immunitaire.

L'article d'aujourd'hui décrit les résultats selon lesquels le vaccin empêche l'infection de se propager dans les voies respiratoires des souris, produit des anticorps neutralisants et déclenche une réponse dans les cellules immunitaires appelées lymphocytes T mémoire.

La protéine de pointe stabilisée, connue sous le nom de protéine S-2P, figure également dans plusieurs autres vaccins contre le coronavirus actuellement en cours d'essais cliniques.

La protéine de pointe du SRAS-CoV-2 est un métamorphe, modifiant sa structure avant et après la fusion avec les cellules. Le système immunitaire réagit le mieux lorsque la protéine de pointe est dans sa forme de préfusion, alors l'équipe de McLellan a repensé la protéine à deux endroits clés pour la verrouiller dans cette forme.

Le chercheur postdoctoral de McLellan, Nianshuang Wang, avait identifié des mutations génétiques nécessaires pour stabiliser la protéine de pointe de changement de forme pour le MERS-CoV en 2017, et l'équipe a découvert que la même tactique fonctionne avec le nouveau coronavirus.

En utilisant de petites modifications génétiques de la séquence du gène qui code pour la protéine, les chercheurs rendent essentiellement une partie de la partie à ressort de la molécule plus rigide, l'empêchant de se réorganiser.

Au lieu d'un processus douloureux d'essais et d'erreurs, les chercheurs ont conçu les mutations nécessaires environ un jour après avoir reçu le génome du virus SARS-CoV-2.

Le laboratoire McLellan a terminé la structure au niveau atomique et l'étudiant diplômé Daniel Wrapp a récolté et purifié la protéine de pointe. Peu de temps après, Corbett et Graham au NIAID ont vérifié que la protéine S-2P générait des anticorps puissants chez la souris.

La source:

Université du Texas à Austin

Référence du journal:

Corbett, K. S., et al. (2020) Conception de vaccin ARNm du SRAS-CoV-2 rendue possible par un prototype de préparation aux pathogènes. La nature. doi.org/10.1038/s41586-020-2622-0.

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