COVID-19 et SRAS-CoV-2

Publié le 2024-02-29 14:15:00. Une nouvelle étude révèle les mécanismes par lesquels les variants du COVID-19, comme Omicron, échappent à l’immunité et propose des pistes pour concevoir des vaccins et des traitements à base d’anticorps plus durables.

• Les chercheurs ont cartographié de manière exhaustive la façon dont les anticorps se lient au SARS-CoV-2, identifiant les points faibles exploités par les mutations virales.
• L’analyse de plus de 1 000 structures anticorps-virus montre que le système immunitaire cible le virus de manière limitée, facilitant son adaptation.
• Le développement d’anticorps et de nanocorps ciblant plusieurs sites du virus pourrait offrir une protection plus robuste et durable.

Des scientifiques de l’École de médecine Icahn du Mont Sinaï, en collaboration avec d’autres équipes, ont réalisé une cartographie détaillée des interactions entre les anticorps et le virus SARS-CoV-2, responsable du COVID-19. Cette recherche, dont les conclusions sont publiées dans la revue Cell Systems (lien vers l’article), permet de mieux comprendre comment les variants viraux, tels qu’Omicron, parviennent à contourner les défenses immunitaires et ouvre la voie à la conception de nouvelles stratégies thérapeutiques et vaccinales.

L’équipe a analysé plus d’un millier de structures tridimensionnelles d’anticorps liés à la protéine de pointe du virus – la principale cible de la réponse immunitaire – et a compilé ces données dans un atlas structurel complet. En étudiant ces structures de manière globale, les chercheurs ont pu identifier les mécanismes par lesquels le virus évolue pour échapper à la reconnaissance immunitaire.

« Des scientifiques du monde entier ont déterminé la structure de milliers d’anticorps liés au virus, mais personne n’avait encore tenté de les analyser ensemble », explique le Dr Yi Shi, professeur agrégé de sciences pharmacologiques et directeur du Centre d’ingénierie et de thérapeutique des protéines à l’École de médecine Icahn. « En rassemblant toutes ces données, nous avons pu obtenir une vue d’ensemble : à quel point les anticorps couvrent la surface du virus et comment les mutations dans les nouveaux variants, comme Omicron, peuvent compromettre cette protection. Cela nous donne une meilleure compréhension des forces et des limites de notre système immunitaire. »

Les chercheurs ont constaté que les anticorps, dont certains sont utilisés dans les traitements cliniques, reconnaissent principalement une région spécifique de la protéine de pointe, le domaine de liaison au récepteur. Cependant, les mutations observées dans les variants les plus récents affaiblissent l’efficacité de la liaison de la plupart de ces anticorps. De plus, de nombreux anticorps, bien que différents en termes de séquence, se lient au virus de manière structurellement similaire, ce qui suggère que le nombre de moyens efficaces pour neutraliser le virus est limité. Cette convergence expliquerait pourquoi le virus peut muter si rapidement pour échapper à l’immunité.

L’étude met également en lumière le potentiel des nanocorps – de minuscules fragments d’anticorps particulièrement stables – qui peuvent cibler des régions du virus inaccessibles aux anticorps classiques. En reconnaissant des zones plus conservées de la protéine de pointe, les nanocorps pourraient servir de base au développement de médicaments antiviraux de nouvelle génération.

« Nos résultats soulignent les limites des anticorps sur lesquels nous nous appuyons actuellement », souligne le Dr Shi. « Bien que ces anticorps aient été efficaces, le virus continue de trouver des moyens de les contourner. »

« Pour rester en avance, nous devons concevoir des anticorps de nouvelle génération capables de reconnaître et de se lier à plusieurs régions du virus simultanément, ce qui rendra beaucoup plus difficile pour le virus d’échapper à nos défenses », ajoute Frank (Zirui) Feng, étudiant en maîtrise en science des données biomédicales et en intelligence artificielle au Mont Sinaï, et premier auteur de l’étude.

Les chercheurs précisent que cette étude ne remet pas en question l’efficacité globale du système immunitaire ou des vaccins. La vaccination et l’immunité naturelle continuent de fournir une protection importante, même si certains anticorps perdent de leur efficacité. Ils notent également que des mécanismes d’évasion immunitaire similaires sont susceptibles d’exister dans d’autres parties du virus.

L’équipe prévoit d’appliquer cette approche à d’autres virus afin d’identifier des principes communs de reconnaissance des anticorps. À terme, ils espèrent que ces connaissances permettront de développer des traitements à base d’anticorps durables, capables de résister à l’évolution virale et d’améliorer la préparation aux futures pandémies.

« Le système immunitaire est remarquablement adaptable, mais le virus est rusé », conclut le Dr Adolfo Garcia-Sastre, professeur de médecine et directeur de l’Institut de la santé mondiale et des agents pathogènes émergents à l’École de médecine Icahn. « En analysant la façon dont les anticorps se lient au virus et leurs faiblesses, nous obtenons une carte détaillée des vulnérabilités virales. Ces informations nous aident non seulement à comprendre pourquoi certains anticorps perdent de leur efficacité à mesure que le virus évolue, mais aussi à concevoir des thérapies de nouvelle génération qui peuvent garder une longueur d’avance, améliorant potentiellement la prévention et le traitement du COVID-19 et d’autres infections virales. »

Dans le cadre de cette recherche, l’équipe a mis à disposition un ensemble de données en libre accès et un outil web interactif permettant aux scientifiques d’explorer les structures des anticorps en détail, offrant ainsi une ressource précieuse pour accélérer la recherche sur le COVID-19 et d’autres virus.