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Lors d’une infection virale, quel est le signal émis par le virus qui incite le système immunitaire à produire des anticorps neutralisants protecteurs ? C’est une question importante à laquelle les scientifiques cherchent à répondre lorsqu’ils tentent de comprendre la maladie ou de développer des médicaments pour traiter ou vacciner contre le COVID-19 et d’autres virus.

Une structure synthétique imitant la surface du SARS-CoV-2

« La réponse à cette question n’est pas simple », a déclaré Wei Cheng, professeur associé au Collège de pharmacie de l’Université du Michigan. « La plupart des agents viraux infectieux identifiés à ce jour sont constitués d’assemblages complexes de protéines et d’acides nucléiques, ainsi que d’autres constituants qui sont importants pour l’aptitude virale et utilisés par les virus à leur avantage pour la réplication et la prolifération dans l’hôte infecté. »

À cette fin, le laboratoire de Cheng a mis au point une structure synthétique simple imitant la surface du SARS-CoV-2 qui, lorsqu’elle est injectée à des souris, déclenche une réponse des anticorps, protectrice robuste contre le SARS-CoV-2, sans nécessiter d’autres agents de lutte contre la maladie, appelés adjuvants.

« La question de savoir ce qui signale une réponse immunitaire est importante pour la conception rationnelle de vaccins, mais aussi pour comprendre les événements précoces d’une infection virale qui pourraient faire l’objet d’une intervention thérapeutique », a déclaré M. Cheng. « Ce que ce résultat implique, c’est qu’un assemblage ordonné de la protéine d’entrée virale est tout ce qui est nécessaire pour initier une réponse antivirale. Les mécanismes moléculaires détaillés qui sous-tendent ce phénomène ne sont toujours pas clairs, mais cette étude constitue une avancée intéressante dans notre compréhension de l’immunogénicité virale. »

Le mimétique de la surface virale fabriqué dans le laboratoire de Cheng est incapable de se répliquer ou d’infecter, il est donc beaucoup plus sûr que de travailler avec des virus vivants en laboratoire, a déclaré Cheng. Cette technologie utilise une petite partie de la protéine S du SARS-CoV-2, appelée domaine de liaison au récepteur. Il s’agit de la « clé » qui, lorsqu’elle est liée aux récepteurs de nos cellules déclenche une cascade d’événements moléculaires qui permet au virus d’infecter la cellule.

L’efficacité a été surprenante

Wholey et Sekou-Tidiane Yoda ont purifié cette protéine, puis ont « décoré » la surface d’une gouttelette de graisse avec ce matériau. Ils ont orienté la protéine d’une manière spécifique conçue pour imiter la surface en pointe du SARS-CoV-2. La purification de cette protéine est importante car l’élimination des matériaux inutiles permet aux scientifiques d’identifier plus facilement ce qui a provoqué la réponse immunitaire, a déclaré Cheng.

Ils ont ensuite injecté la gouttelette de graisse décorée de la protéine à des souris. Même sans l’ajout d’autres adjuvants, ou agents de lutte contre la maladie, dans la gouttelette de graisse, une solide réponse des anticorps protectrice a été mise en place.

« L’efficacité a été très surprenante », a déclaré Cheng. « Ce qui a rendu ce résultat intéressant, c’est que Wholey et Yoda n’ont inclus qu’une seule protéine du virus. La gouttelette de graisse est en fait une structure que l’on trouve presque partout dans et hors de nos cellules. »

Contrairement à d’autres travaux sur le terrain, l’équipe de Cheng n’a pas inclus d’autres molécules immunostimulantes comme les adjuvants dans ses expériences, dont l’inclusion rendrait l’étude de la causalité plus difficile. Cela suggère également qu’un ingrédient simple pourrait entraîner des réponses immunitaires puissantes qui sont nécessaires pour les vaccins.

Cette recherche a été publiée dans Bioconjugate Chemistry.

Source : University of Michigan
Crédit photo : Pexels