COVID-19: des anticorps de lamas comme voie potentielle pour un traitement contre le coronavirus

« Des anticorps de lama comme voie potentielle pour un traitement contre le coronavirus », source UT News du 29 avril 2020.

Le lama Winter, VIB de l’Université de Gand.
Photo crédit: Tim Coppens

La recherche d'un traitement efficace pour COVID-19 a conduit une équipe de chercheurs à trouver un allié improbable pour leur travail: un lama nommé Winter. Il s’agit d’une femelle de quatre ans qui vit en Belgique. L'équipe de l'Université du Texas à Austin, du National Institutes of Health et de l'Université de Gand en Belgique, a présenté une étude le 5 mai dans la revue Cell., dont ses conclusions ouvre une voie potentielle pour un traitement contre le coronavirus impliquant des lamas. Le document est actuellement disponible en ligne en tant que «pré-épreuve», ce qui signifie qu'il est révisé par des pairs, mais il est en cours de formatage final.

Les chercheurs ont lié deux copies d'un type spécial d'anticorps produit par les lamas pour créer un nouvel anticorps qui se lie étroitement à une protéine clé du coronavirus qui cause le COVID-19. Cette protéine, appelée spike protein ou protéine de pointe, permet au virus de pénétrer dans les cellules hôtes. Les premiers essais indiquent que l'anticorps bloque le virus qui présentent cette protéine de pointe afin d'infecter les cellules en culture.

« Il s'agit de l'un des premiers anticorps connus pour neutraliser le SRAS-CoV-2 », a déclaré Jason McLellan, professeur à l'UT Austin et coauteur principal, faisant référence au virus qui cause le COVID-19.

L'équipe se prépare désormais à mener des études précliniques sur des animaux tels que des hamsters ou des primates non humains, dans l'espoir de procéder à de nouveaux essais sur l'homme. L'objectif est de développer un traitement qui aiderait les personnes peu de temps après l'infection par le virus.

« Les vaccins doivent être administrés un mois ou deux avant l'infection pour assurer la protection », a déclaré McLellan. « Avec les thérapies par anticorps, vous donnez directement à quelqu'un les anticorps protecteurs et donc, immédiatement après le traitement, ils doivent être protégés. Les anticorps pourraient également être utilisés pour traiter quelqu'un qui est déjà malade afin d'atténuer la gravité de la maladie. »

Cela serait particulièrement utile pour les groupes vulnérables tels que les personnes âgées, qui réagissent modestement aux vaccins, ce qui signifie que leur protection peut être incomplète. Les personnels de santé et d’autres personnes à risque d'exposition au virus peuvent également bénéficier d'une protection immédiate.

Lorsque le système immunitaire des lamas détecte des envahisseurs étrangers tels que des bactéries et des virus, ces animaux (et d'autres camélidés tels que les alpagas) produisent deux types d'anticorps: l'un qui est similaire aux anticorps humains et l'autre qui ne représente qu'environ un quart de la taille. Ces plus petits, appelés anticorps à domaine unique ou nanocorps, peuvent être nébulisés et utilisés dans un inhalateur.

« Cela les rend potentiellement très intéressants en tant que médicament pour un agent pathogène respiratoire, car vous l'apportez directement sur le site de l'infection », a déclaré Daniel Wrapp, étudiant diplômé du laboratoire de McLellan et co-premier auteur de l'article.

Winter, un lama, a 4 ans et vit toujours dans une ferme dans la campagne belge avec environ 130 autres lamas et alpagas. Son rôle dans l'expérience s'est produit en 2016 alors qu'elle avait environ 9 mois et les chercheurs étudiaient deux coronavirus antérieurs: SARS-CoV-1 et MERS-CoV.

Dans un processus similaire à celui des humains recevant des injections pour l’immuniser contre un virus, on lui a injecté des protéines de pointe stabilisées provenant de ces virus au cours d'environ six semaines.

Ensuite, les chercheurs ont prélevé un échantillon de sang et des anticorps isolés qui se sont liés à chaque version de la protéine de pointe. L'un d'eux a montré une réelle promesse pour arrêter un virus qui présente des protéines de pointe provenant du SRAS-CoV-1 provenant de cellules infectieuses en culture.

« C'était excitant pour moi parce que je travaillais là-dessus depuis des années », a déclaré Wrapp. « Mais il n'y avait pas alors un grand besoin d'un traitement contre les coronavirus. Ce n'était que de la recherche fondamentale. Maintenant, cela peut aussi avoir des implications translationnelles. »

L'équipe a conçu le nouvel anticorps qui semble prometteur pour traiter l'actuel SARS-CoV-2 en reliant deux copies de l'anticorps de lama qui a fonctionné contre le virus antérieur du SRAS. Ils ont démontré que le nouvel anticorps neutralise le virus présentant des protéines de pointe du SRAS-CoV-2 dans les cultures cellulaires.

Les scientifiques ont pu achever cette recherche et la publier dans une revue de premier plan en quelques semaines grâce aux années de travail qu'ils avaient déjà effectuées sur les coronavirus apparentés.

McLellan a également dirigé l'équipe qui a d'abord cartographié la protéine de pointe du SRAS-CoV-2, une étape critique vers un vaccin. (Wrapp a également co-écrit l’article avec d'autres auteurs dans Cell, dont Nianshuang Wang de l’Université Texas Austin, et Kizzmekia S. Corbett et Barney Graham du Centre de recherche sur les vaccins de l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses.) Outre Wrapp, l'autre co-premier auteur de l'article est Dorien De Vlieger, chercheur en postdoc au Vlaams Institute for Biotechnology (VIB) de l'Université de Gand, et les autres auteurs principaux en plus de McLellan sont Bert Schepens et Xavier Saelens, tous deux du VIB.

Ce travail a été soutenu par le National Institute of Allergy and Infectious Diseases (États-Unis), VIB, The Research Foundation-Flanders (Belgique), Flanders Innovation and Entrepreneurship (Belgique) et le ministère fédéral de l'Éducation et de la Recherche (Allemagne).

Les premiers anticorps que l'équipe a identifiés dans les premiers tests SARS-CoV-1 et MERS-CoV comprenaient un anticorps appelé VHH-72, qui se liait étroitement à la protéine de pointe du SARS-CoV-1. Ce faisant, il a empêché un virus pseudotypé, un virus qui ne peut pas rendre les gens malades et a été génétiquement modifié pour afficher des copies de la protéine de pointe du SRAS-CoV-1 à sa surface, des cellules infectées.

Lorsque le SRAS-CoV-2 est apparu et a déclenché la pandémie de COVID-19, l'équipe s'est demandée si l'anticorps qu'ils avaient découvert pour le SRAS-CoV-1 serait également efficace contre son cousin viral. Ils ont découvert qu'il se liait également à la protéine de pointe du SRAS-CoV-2, bien que faiblement. L'ingénierie qu'ils ont faite pour le rendre plus efficace impliquait de lier deux copies de VHH-72, dont ils ont ensuite montré qu'elles neutralisaient un virus pseudotypé portant des protéines de pointe provenant du SARS-CoV-2. Il s'agit du premier anticorps connu qui neutralise à la fois le SARS-CoV-1 et le SARS-CoV-2.

Il y a quatre ans, De Vlieger développait des antiviraux contre la grippe A lorsque Bert Schepens et Xavier Saelens lui ont demandé si elle serait intéressée à aider à isoler les anticorps contre les coronavirus des lamas.

« Je pensais que ce serait un petit projet parallèle », a-t-elle déclaré. « Désormais, l'impact scientifique de ce projet est devenu plus important que je ne pouvais l'imaginer. C'est incroyable de voir à quel point les virus peuvent être imprévisibles. »

L’article finalisé sera disponible le 5 mai, ici.