Ab8, le nouvel espoir pour endiguer l'infection du coronavirus

Une étude parue dans The Cell début septembre met en lumièrelumière une nouvelle approche pour limiter l'infection des cellules par le SRAS-CoV-2. Elle est basée sur des petits anticorps modifiés, à l’image de ceux isolés chez un lama au mois de mai dernier, sauf qu'ici ils sont totalement humains. Voyons comment tout cela fonctionne.

Tout est parti d'une immense collection de domaines variables de la chaîne lourde d'anticorps humains (VH). Les anticorps sont caractérisés par une chaîne légère et une chaîne lourde qui possèdent toutes deux un petit fragment (environ 15 kDa) à l'extrémité, qui est variable puisque c'est ce dernier qui reconnaît l'antigène (ainsi qu'un fragment constant qui est commun à chaque classe d'anticorps).

Grâce à la technique du phage display qui permet d'étudier l'interaction entre protéines via des bactériophages, les scientifiques ont passé au crible leur collection de VH et testé leur affinité pour le RBD (receptor binding domain) de la protéine S du coronaviruscoronavirus. Seuls sont conservés les VH qui montrent une grande affinité pour le RBD. Parmi ceux-ci, un dénommé VH ab8 est le candidat le plus prometteur. Mais cela ne suffit pas pour attester de sa capacité à neutraliser le SARS-CoV-2SARS-CoV-2. Une série de tests l'attend encore.

Structure tridimensionnelle de VH-Fc ab8, la partie bleue est le fragment constant de l'IgG et la partie verte le domaine variable de la chaîne lourde sélectionné par phage display. © Wei Li et al. The Cell

Un effet neutralisant in vitro

Tout d'abord, le petit fragment VH-ab8 est fusionné à un fragment constant d'une IgG humaine pour prolonger sa demi-viedemi-vie. Au total, cette nouvelle constructionconstruction qui s'appelle VH-Fc ab8 (notée ab8 par la suite) est un peu plus encombrante mais reste deux fois moins grosse qu'une IgG humaine classique. Maintenant, il faut tester sa capacité neutralisante, d'abord in vitroin vitro.

Les scientifiques ont utilisé quatre protocolesprotocoles différents pour étudier les capacités neutralisantes de ab8 in vitro, avec des protéines S entières car jusqu'alors seule l'affinité au domaine RBD a été étudiée. La capacité neutralisante d'ab8 a été testée avec des pseudovirus habillés avec la protéine S et les SARS-CoV-1 et SARS-CoV-2. À l'issue des quatre protocoles, ab8 a montré sa capacité à inhiber la fusionfusion entre le virusvirus et sa cellule hôte ainsi que l'infection des coronavirus en culture cellulaire.

Forts de ces observations encourageantes, les scientifiques ont effectué d'autres tests in vivoin vivo, en modèle murinmodèle murin et hamster. Ils souhaitent savoir si ab8 a plus une action préventive (prophylactique) que curative (thérapeutique) sur l'infection au SARS-CoV-2.

Sur cette figure qui concerne les analyses in vitro, les scientifiques ont déterminé le pouvoir neutralisant de Vhab8, de VH-Fc ab8 (l'anticorps fusionné), d'un fragment d'anticorps qui se fixe sur ACE2 et de l'IgG1 qui n'a aucune affinité pour le coronavirus ou le récepteur ACE 2 (contrôle). On voit que pour VH-Fc ab8, la concentration nécessaire pour neutraliser 50 % des virus est plus faible que pour les autres cas, un peu plus de 0,01 µg/mL. © Wei Li et al. The Cell

Des tests réalisés sur les souris et les hamsters

Les souris ont permis de tester l'effet prophylactique d'ab8. Des doses croissantes de l’anticorps ont été injectées aux rongeursrongeurs avant d'être infectés par voie intranasale par une forte concentration de SARS-CoV-2 (10⁵ PFU). Le titre viral dans les poumonspoumons a été calculé deux jours après l'infection et comparé au groupe contrôle. La plus forte dose d'ab8 (36 mg/kgkg) a totalement neutralisé l'infection virale, mais déjà a une dose plus faible, 2 mg/kg, l'effet est significatif. Ab8 protège donc efficacement les souris contre l'infection au coronavirus lorsqu'il est administré avant l'infection.

Les hamsters ont servi de modèle pour tester le pouvoir curatifcuratif de Ab8. L'anticorps a été injecté par voie intrapéritonéale 24 heures avant ou six heures après l'infection. L'ARNARN du virus a été recherché dans des échantillons nasaux et oraux ainsi que dans les poumons. Les hamsters ayant reçu un traitement préventif ont une charge viralecharge virale moindre de 1,7 log. Le traitement curatif a moins bien fonctionné, confirmant qu'ab8 serait plus intéressant dans une approche prophylactique.

Ab8 a donc montré des capacités neutralisantes contre le coronavirus intéressantes dans cette étude. Ces travaux ne sont que la base pour un potentiel traitement préventif et n'aboutiront peut-être jamais, mais ces recherches permettent d'enrichir toujours un peu plus nos connaissances sur le SARS-CoV-2 et les moyens possibles pour empêcher son infection.