La combinaison de multispécificité et d’avidité en anticorps augmente la protection contre le SRAS-CoV-2

La combinaison de multispécificité et d’avidité en anticorps augmente la protection contre le SRAS-CoV-2

Dans une étude récente publiée dans bioRxiv * Serveur de prépublication : une équipe internationale de chercheurs a utilisé la plateforme d'anticorps multi-affinités multi-spécifiques (Multabody, MB) dérivée du protomère de l'apoferritine à chaîne légère humaine pour générer un coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) large et puissant. 2)-anticorps neutralisants (Abs).

L’émergence continue de variantes préoccupantes (VOC) du SRAS-CoV-2 a menacé l’efficacité des anticorps monoclonaux (mAb) thérapeutiques anti-SARS-CoV-2. Les auteurs de l'étude ont précédemment développé la plate-forme MB pour améliorer la capacité de neutralisation des Abs anti-SARS-CoV-2 et anti-virus de l'immunodéficience humaine-1 (VIH-1). En outre, ils ont signalé qu’une affinité accrue pour l’Ab pouvait être combinée à une multispécificité (plusieurs fragments Ab reconnaissant différents épitopes) pour améliorer la reconnaissance des antigènes.

Étude: L'affinité et la multispécificité des anticorps se combinent pour assurer une protection contre le SRAS-CoV-2 et une résistance à la fuite du virus. Crédit photo : Corona Borealis Studio / Shutterstock

*REMARQUE importante :bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et ne doivent donc pas être considérés comme concluants, destinés à guider la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.

À propos de l'étude

Dans la présente étude, les chercheurs ont vérifié si la neutralisation in vitro améliorée du SRAS-CoV-2 précédemment rapportée pour la plateforme MB pourrait entraîner une protection in vivo à faibles doses. Ils ont également examiné si les MB peuvent restaurer la perte de capacité de neutralisation observée avec les mAb classiquement utilisés contre les COV du SRAS-CoV-2 et étendre leur champ d'action à d'autres virus.

Le MB trispécifique a été assemblé à une résolution atomique et examiné par analyse par microscopie cryoélectronique (cryo-EM). La capacité du MB à fournir une protection immunitaire in vivo a été évaluée en générant un cocktail d'IgG correspondant au MB et comprenant des mutations IgG4 Fc (F234A, S228P, G237A, P238S, L235A) pour éliminer la liaison aux récepteurs gamma Fc (FcgR). Des expériences d'interférométrie de biocouche (BLI) et d'ADCP (phagocytose à médiation cellulaire dépendante de l'Ab) ont été réalisées.

Des souris humaines exprimant l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (hACE2) et hFcRn ont été traitées avec des molécules MB et IgG4 sans liaison FcgR et infectées par voie intranasale avec le SRAS-CoV-2. Des échantillons de poumons de souris ont été collectés pour déterminer les titres de virus pulmonaires en fonction de leurs effets cytopathiques (CPE) et de l'analyse quantitative de la réaction en chaîne par polymérase par transcription inverse (qRT-PCR).

Pour vérifier si le pouvoir de neutralisation des mAb pourrait être encore amélioré, les MB monospécifiques ont été exprimés et leur étendue et leur capacité de neutralisation ont été comparées à leurs mAb correspondants contre la souche de type sauvage (WT) du SRAS-CoV-2 et les COV Alpha, Beta. Gamma, Delta et Omicron BA.1.

Des tests de neutralisation du pseudovirus (PsV) et des tests de neuralisation du sarbécovirus ont été effectués pour déterminer les titres de neutralisation. De plus, les mécanismes de liaison moléculaire du mAb 80 ont été étudiés.

La couverture moléculaire trispécifique 2-7-10-40-11-11 a été évaluée sur la base de la surface enterrée RBD (BSA) individuelle et combinée des spécificités Ab montrées par leurs structures tridimensionnelles (3D). Pour les expériences de culture cellulaire, des cellules 293T-ACE2 de rein embryonnaire humain (HEK) et des cellules Vero E6 ont été utilisées, et des gènes codant pour des fusions d'apoferritine humaine, des régions de liaison à l'antigène fragmentaire (Fabs), des régions cristallisables de fragments (Fcs) et des IgG ont été exprimés dans les cellules HEK 293F. Les fractions protéiques ont été purifiées par chromatographie et une analyse par cytométrie en flux (FC) a été réalisée.

Résultats

Les noyaux moléculaires de type Ab étaient homogènes. Les améliorations du pouvoir neutralisant du MB ont entraîné une amélioration de la protection immunitaire in vivo à des doses 30 fois inférieures à celles des IgG correspondantes. Les MB ont efficacement neutralisé les variantes du SRAS-CoV-2 en exploitant l'avidité combinée, et plusieurs mAb ont pu être assemblés en une seule molécule MB (avec 62 résidus de contact) pour neutraliser les sarbecovirus autres que le SRAS-CoV-2.

L’échafaudage apoferritine-MB était similaire à la chaîne légère de l’apoferritine humaine. La valeur de la concentration inhibitrice demi-maximale (IC50) du MB trispécifique (TMB) était de 0,0002 µg/ml, soit 1 000 fois supérieure à celle du cocktail d’IgG. Le cocktail IgG4 Ab et le TMB se sont liés au FcRn murin et humain mais pas aux FcgR. Le TMB a fourni une protection significativement plus élevée (survie de 60 %) que le cocktail IgG4 Ab.

Cinq mAb (80, 52, 80, 11-11, 10-40 et 2-36) présentaient une largeur de 100 % avec un seuil IC50 de cinq μg/ml. Cependant, en utilisant un seuil IC50 de 0,01 μg/mL, seuls 11-11 et 10-40 ont neutralisé deux COV. En revanche, lorsqu'ils sont utilisés comme MB monospécifiques, trois spécificités de mAb (2 à 7, 80 et 52) ​​ont atteint une largeur de neutralisation de 100 % en utilisant la même valeur seuil.

Le mAb 80 a inhibé le SRAS-CoV-2 en empêchant l'interaction du motif de liaison au récepteur (RBM) avec ACE2, et la chaîne lourde du mAb et les résidus T478 et S477 étaient principalement responsables des interactions hôte-virus. Les résidus ont été mutés en COV, réduisant la liaison Ab, qui a été augmentée de MB. De même, les mutations ont réduit la neutralisation des COV du SRAS-CoV-2 et d’autres sarbecovirus par les mAb 2 à 7, 10 à 40 et 11 à 11 incorporés dans la molécule trispécifique, qui a été restaurée par la BSA supérieure couvrant MB.

Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que le trispécifique 2-7-10-40-11-11-MB représente la preuve de concept pour une neutralisation pan-sarbecovirus large, robuste et forte en ciblant trois épitopes RBD fonctionnels qui se chevauchent incomplètement et en neutralisant les augmentations de puissance grâce à la molécule d’avidité.

*REMARQUE importante :bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et ne doivent donc pas être considérés comme concluants, destinés à guider la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.

Référence:

• Vorläufiger wissenschaftlicher Bericht.
  Die Kombination aus Antikörperavidität und Multispezifität bietet Schutz vor SARS-CoV-2 und Widerstandsfähigkeit gegen das Entweichen von Viren. Clare Burn Aschner et al. bioRxiv Preprint 2022, DOI: https://doi.org/10.1101/2022.10.23.513379, https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.10.23.513379v1