Vaccin modifié à base d'Ankara, candidat-vaccin pour le SRAS-CoV-2

La pandémie de COVID-19 causée par le syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2 (SRAS-CoV-2) fait aujourd'hui plus de 160 000 cas dans le monde chaque jour, avec plus de 504 000 décès enregistrés jusqu'à présent comme un effet direct de l'épidémie. Comme aucun antiviral ou vaccin spécifique n'est encore disponible, les scientifiques travaillent jour et nuit pour produire une solution.

Maintenant, une nouvelle étude par des chercheurs de l'Université Emory, de la branche médicale de l'Université du Texas et du Ragon Institute et publiée sur le serveur de préimpression bioRxiv * en juin 2020 rapporte le développement d'un nouveau candidat vaccin prometteur qui pourrait induire rapidement et efficacement la production d'anticorps neutralisants contre la protéine de pointe du virus.

L'étude: Vaccinia Ankara vecteur modifié

La présente étude utilise la vaccine modifiée Ankara (MVA), qui est une souche profondément affaiblie du virus de la vaccine, connue pour être sûre, immunogène et protectrice lorsqu'elle est utilisée pour produire des vaccins contre de nombreuses maladies infectieuses et même le cancer. Il a été développé en recherche préclinique et humaine.

En plus des caractéristiques ci-dessus, les vaccins MVA induisent une immunité à long terme et peuvent ainsi produire une immunité muqueuse et systémique. L'amplitude de la réponse peut être multipliée par dix avec deux doses. Le virus peut accueillir des inserts de plus de 10 kb, permettant ainsi à plus d'un antigène d'être exprimé en même temps. Les vaccins recombinants sont également stables et leur production évolutive à des titres élevés, permettant la fabrication rapide de vaccins. Les réponses des lymphocytes T CD4 et CD8 sont également générées, ce qui peut être tout aussi important pour neutraliser l'infection. Enfin, il existe déjà des preuves de l'efficacité de ces vaccins contre le SRAS-CoV, le MERS, le Zika et le virus Ebola.

Deux vaccins à base de MVA testés

Les chercheurs ont utilisé deux méthodes pour développer des vaccins à base de MVA – l'un exprimant la protéine de pointe complète ancrée à la membrane cellulaire mais avant la fusion membranaire (MVA / S), et l'autre exprimant uniquement la région S1 de la protéine de pointe sécrétée dans son état trimérique (MVA / S1). Le MVA / S est stabilisé à l'état de préfusion par la présence de deux mutations.

Les deux vaccins contiennent le domaine de liaison au récepteur (RBD) qui est connu pour être une cible principale des anticorps neutralisants. Les deux vaccins ont été testés sur un modèle murin.

Réponse en anticorps de liaison forte

Les deux vaccins se sont avérés induire des anticorps avec une forte liaison à différentes parties de la protéine S. Cependant, le MVA / S a induit des anticorps contre le RBD, mais le MVA / S1 a induit la liaison à la sous-unité S1. Cette découverte passionnante indique que les anticorps générés en réponse au deuxième vaccin pourraient être dirigés contre des domaines non RBD sur la sous-unité S1.

Réponse sélective aux anticorps neutralisants

Après la dose de rappel, à deux semaines, l'analyse répétée a montré que les souris MVA / S induisaient des anticorps qui se liaient aux protéines RBD, S1 et S2. En revanche, le vaccin MVA / S1 a induit une réponse contre la région non RBD de la sous-unité S1. Ainsi, les vaccins ciblaient différemment les protéines de pointe.

Anticorps attaquant le virus SARS-CoV-2, l'illustration 3D conceptuelle. Crédit d'image: Kateryna Kon / Shutterstock

Anticorps attaquant le virus SARS-CoV-2, l'illustration 3D conceptuelle. Crédit d'image: Kateryna Kon / Shutterstock

Autres avantages du vaccin à base de MVA

Deuxièmement, les vaccins ont également induit des réponses immunitaires pulmonaires robustes dans le tissu lymphoïde associé aux bronches (BALT) et des réponses en anticorps. Le BALT pourrait permettre l'expansion plus rapide des réponses immunitaires pulmonaires après une exposition au SARS-CoV-2, ainsi que des anticorps IgG ciblant la protéine de pointe. Celles-ci étaient plus élevées dans le MVA / S que dans le groupe MVA / S1.

Troisièmement, ils ont constaté que, alors que le MVA / S était capable d'induire la formation d'une forte réponse d'anticorps neutralisants, le MVA / S1 ne l'était pas, même si la liaison des anticorps était comparable avec les deux vaccins. Les anticorps neutralisants produits par le premier étaient directement proportionnels au titre de liaison RBD et corrélés négativement avec le titre de liaison S1. En d'autres termes, le MVA / S pourrait être un vaccin potentiel efficace contre le SRAS-CoV-2, mais pas le MVA / S1.

S1-RBD devient instable lors de l'incubation

Pour explorer l'échec de MVA / S1 en tant que vaccin, la protéine trimérique S1 exprimée par le virus a été testée pour sa capacité de liaison à l'ACE2 humaine. Ils ont découvert que, par rapport à la protéine RBD, le virus S1 se fixait fermement au récepteur, mais avec la moitié de l'affinité et un dixième du taux d'association de la première.

Lorsque S1 a été incubé à 25 ansoC pendant 60 minutes, son affinité a été encore réduite, tandis que RBD est resté tout aussi stable. Ainsi, la protéine S1 présente le RBD dans la conformation appropriée pour une liaison forte mais devient instable lors de l'incubation à température ambiante pendant une période plus longue. Cela provoque l'induction d'anticorps neutralisants dans d'autres régions non RBD dans S1 après exposition au vaccin.

Le vaccin MVA / S induit ainsi de puissants anticorps neutralisants anti-RBD spécifiques. Encore une fois, les vaccins MVA ont également provoqué la génération de réponses des lymphocytes T ainsi que des réponses humorales dans les poumons, deux éléments essentiels à la protection antivirale en ce qui concerne les virus respiratoires. Des travaux antérieurs avec des séquences de VIH utilisant des vecteurs MVA démontrent l'immunogénicité durable et robuste de ces recombinants chez la souris, les primates non humains et les humains, à condition que la dose soit décuplée dans les deux dernières classes par rapport aux souris. Cette exigence est réalisable si le vaccin est fabriqué à grande échelle. Ainsi, la présente étude montre le potentiel d'utilisation du MVA / S comme vaccin de masse contre le SRAS-CoV-2.

*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

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