C’est une voie de plus en plus poursuivie par les équipes de recherche sur COVID-19, qui réalisent, avec les mutations du virus et l’émergence de nouveaux variants, que les anticorps formés contre les souches d’origine sont parfois dépassés. Cette voie, c’est celle des lymphocytes T, comme les cellules T CD4+ « auxiliaires » et les cellules T CD8+ « tueuses » qui reconnaissent « toujours » les formes mutées du virus. Cette fois, l’équipe américaine s’inspire d'une méthode développée pour le VIH et identifie des cibles vaccinales stables à cellules T dans le SRAS-CoV-2. Ces données, présentées dans la revue Cell confirment la piste des lymphocytes T pour lutter contre le virus, même muté.
Les scientifiques du Massachusetts General Hospital, du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et de Harvard sont au départ plutôt des experts du VIH, l'un des virus qui mute le plus rapidement au monde. Si le VIH mute très rapidement, il n’est pas le seul virus à ARN à développer des mutations au fil du temps. Or une mutation peut permettre au virus d'échapper à la réponse immunitaire en modifiant les éléments viraux que le système immunitaire utilise pour reconnaître le virus comme une menace. Ces éléments de reconnaissance sont les épitopes.
Cibler les épitopes sous contrainte mutationnelle
L’idée est donc ici d’exploiter dans une nouvelle génération de vaccins, les épitopes qui ont peu de probabilité de muter et qui sont reconnus par les cellules immunitaires T. Dans cette hypothèse, le vaccin favoriserait la réponse des cellules T via les épitopes en question et pourrait offrir une large protection contre les variantes nouvelles et émergentes du SRAS-CoV-2 et d'autres coronavirus de type SRAS. Cependant, les épitopes doivent pour cela être sélectionnés comme ayant peu de risque de muter :
« Il s’agit d’épitopes viraux hautement interconnectés à de nombreuses autres parties du virus, ce qui apporte probablement une forme de stabilité au virus», explique l’un des auteurs, Anusha Nathan, étudiante en médecine au programme Harvard-MIT Health Sciences and Technology : « Par conséquent, il est peu probable que le virus tolère des changements structurels dans ces zones fortement interconnectées, ce qui les rend résistantes aux mutations ».
L’analyse de réseau permet d’identifier ces fragments viraux « contraints » par la mutation. Les changements dans ces épitopes à contrainte mutationnelle sont rares, car ils peuvent faire perdre au virus sa capacité d’infecter et de se répliquer, le rendant incapable de se propager. En utilisant cette approche, l'équipe identifie des épitopes du SRAS-CoV-2 à contrainte mutationnelle qui peuvent être reconnus par les cellules immunitaires T. Des épitopes qui peuvent être utilisés dans un vaccin pour entraîner les cellules T, fournissant une immunité protectrice, y compris contre les variantes nouvelles et émergentes du SRAS-CoV-2 et d'autres coronavirus.
Il est impératif de se préparer contre les mutations futures.
D’autres études ont suggéré que les patients présentant une réponse cellulaire T robuste, en particulier une réponse cellulaire CD8+, sont plus susceptibles de formes asymptomatiques ou légères du COVID- 19.
311 épitopes du SRAS-CoV-2 sont identifiés comme susceptibles d'être à la fois contraints par la mutation et reconnus par les cellules T CD8+.
« On peut comparer la structure d'un virus à la conception d'une maison. La stabilité d'une maison dépend de quelques éléments vitaux, comme les fondations et des poutres, qui soutiennent le reste de la maison. En termes biologiques, ces poutres de support seraient contraintes par mutation c’est-à-dire que tout changement important de taille ou de forme mettrait en danger l'intégrité structurelle de la maison et pourrait facilement conduire à son effondrement. Des mutations dans ces épitopes sont donc peu probables car elles compromettraient la capacité du virus à survivre ».
53 épitopes sont finalement sélectionnés car présents en plus grande quantité, chacun représentant une cible en puissance pour un vaccin largement protecteur.
Des réponses des cellules T à ces épitopes en cas d'infection par les différents variants: les chercheurs confirment en effet, sur un échantillon de patients préalablement infectés par les différents variants que la moitié présentent des réponses des lymphocytes T à des épitopes hautement interconnectés parmi les épitopes identifiés. Cela confirme que ces épitopes identifiés sont bien capables d'induire une réaction immunitaire, ce qui en fait des candidats prometteurs pour une utilisation dans de futurs vaccins.
La preuve avec les différents variants : l'équipe a obtenu des séquences des variantes préoccupantes B.1.1.7 Alpha, B.1.351 Beta, P1 Gamma et B.1.617.2 Delta SARS-CoV-2 en circulation et comparé ces séquences avec celles de la souche originale de SRAS-CoV-2. De toutes les mutations identifiées chez ces variants, seules 3 s’avèrent affecter des épitopes identifiés comme cibles possibles.
Si les vaccins actuels offrent une forte protection contre le COVID-19, concluent les chercheurs dans leur communiqué, « il n'est pas clair que ces vaccins pourront fournir une protection aussi forte contre les variantes préoccupantes. Développer un vaccin qui appelle des réponses des cellules T permettrait d’assurer cette protection contre les futures variantes du SRAS-CoV-2 ».
Source: Cell Journal 24 June 2021 DOI : 10.1016/j.cell.2021.06.029 Structure-guided T cell vaccine design for SARS-CoV-2 variants and sarbecoviruses
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