La gravité du COVID-19 affectée par la proportion d’anticorps ciblant une protéine virale cruciale – ScienceDaily

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Selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de Stanford Medicine, les anticorps COVID-19 ciblent de préférence une partie différente du virus dans les cas bénins de COVID-19 que dans les cas graves, et diminuent considérablement en plusieurs mois après l’infection.

Les résultats identifient de nouveaux liens entre l’évolution de la maladie et la réponse immunitaire d’un patient. Ils soulèvent également des inquiétudes quant à savoir si les personnes peuvent être réinfectées, si les tests d’anticorps pour détecter une infection antérieure peuvent sous-estimer l’ampleur de la pandémie et si les vaccinations doivent être répétées à intervalles réguliers pour maintenir une réponse immunitaire protectrice.

“Il s’agit de l’une des études les plus complètes à ce jour sur la réponse immunitaire des anticorps au SRAS-CoV-2 chez des personnes de tout le spectre de gravité de la maladie, d’asymptomatique à mortelle”, a déclaré Scott Boyd, MD, PhD, professeur agrégé de pathologie . «Nous avons évalué plusieurs points temporels et types d’échantillons, et également analysé les niveaux d’ARN viral dans des prélèvements nasopharyngés et des échantillons de sang de patients. C’est l’un des premiers grands panoramas de cette maladie.

L’étude a révélé que les personnes atteintes de COVID-19 sévère ont de faibles proportions d’anticorps ciblant la protéine de pointe utilisée par le virus pour pénétrer dans les cellules humaines par rapport au nombre d’anticorps ciblant les protéines de la coque interne du virus.

Boyd est l’un des principaux auteurs de l’étude, qui a été publiée le 7 décembre dans Immunologie scientifique. Les autres auteurs principaux sont Benjamin Pinsky, MD, PhD, professeur agrégé de pathologie, et Peter Kim, PhD, professeur de biochimie Virginia et DK Ludwig. Les auteurs principaux sont la chercheuse Katharina Röltgen, PhD; les chercheurs postdoctoraux Abigail Powell, PhD, et Oliver Wirz, PhD; et l’instructeur clinique Bryan Stevens, MD.

Le virus se lie au récepteur ACE2

Les chercheurs ont étudié 254 personnes atteintes de COVID-19 asymptomatique, léger ou sévère qui ont été identifiées par des tests de routine ou des tests de santé au travail à Stanford Health Care ou qui se sont rendues dans une clinique de Stanford Health Care avec des symptômes de COVID-19. Parmi les personnes présentant des symptômes, 25 ont été traitées en ambulatoire, 42 ont été hospitalisées en dehors de l’unité de soins intensifs et 37 ont été traitées en unité de soins intensifs. Vingt-cinq personnes de l’étude sont décédées de la maladie.

Le SRAS-CoV-2 se lie aux cellules humaines via une structure à sa surface appelée protéine de pointe. Cette protéine se lie à un récepteur sur les cellules humaines appelé ACE2. La liaison permet au virus d’entrer et d’infecter la cellule. Une fois à l’intérieur, le virus perd sa couche externe pour révéler une coque interne renfermant son matériel génétique. Bientôt, le virus coopère avec le mécanisme de production de protéines de la cellule pour produire plus de particules virales, qui sont ensuite libérées pour infecter d’autres cellules.

Les anticorps qui reconnaissent et se lient à la protéine de pointe bloquent sa capacité à se lier à ACE2, empêchant le virus d’infecter les cellules, alors que les anticorps qui reconnaissent d’autres composants viraux sont peu susceptibles d’empêcher la propagation virale. Les vaccins candidats actuels utilisent des portions de la protéine de pointe pour stimuler une réponse immunitaire.

Boyd et ses collègues ont analysé les niveaux de trois types d’anticorps – IgG, IgM et IgA – et les proportions qui ciblaient la protéine de pointe virale ou l’enveloppe interne du virus à mesure que la maladie progressait et que les patients guérissaient ou devenaient plus malades. Ils ont également mesuré les niveaux de matériel génétique viral dans les échantillons nasopharyngés et le sang des patients. Enfin, ils ont évalué l’efficacité des anticorps pour empêcher la protéine de pointe de se lier à ACE2 dans une boîte de laboratoire.

“Bien que des études précédentes aient évalué la réponse globale des anticorps à l’infection, nous avons comparé les protéines virales ciblées par ces anticorps”, a déclaré Boyd. “Nous avons constaté que la gravité de la maladie était en corrélation avec le rapport des anticorps reconnaissant les domaines de la protéine de pointe par rapport aux autres cibles virales non protectrices. Les personnes atteintes de maladie bénigne avaient tendance à avoir une proportion plus élevée d’anticorps anti-pointe, et celles qui en sont décédées. leur maladie avait plus d’anticorps qui reconnaissaient d’autres parties du virus. “

Variabilité substantielle de la réponse immunitaire

Les chercheurs avertissent, cependant, que bien que l’étude ait identifié des tendances parmi un groupe de patients, il existe encore une variabilité substantielle de la réponse immunitaire montée par les patients individuels, en particulier ceux atteints d’une maladie grave.

“Les réponses d’anticorps ne sont pas susceptibles d’être le seul déterminant du résultat de quelqu’un”, a déclaré Boyd. “Parmi les personnes atteintes de maladies graves, certains meurent et certains guérissent. Certains de ces patients développent une réponse immunitaire vigoureuse, et d’autres ont une réponse plus modérée. Donc, il se passe beaucoup d’autres choses. Il y a aussi d’autres branches de la système immunitaire impliqué. Il est important de noter que nos résultats identifient des corrélations mais ne prouvent pas la causalité. “

Comme dans d’autres études, les chercheurs ont constaté que les personnes atteintes d’une maladie asymptomatique et bénigne avaient globalement des taux d’anticorps inférieurs à ceux d’une maladie grave. Après la guérison, les niveaux d’IgM et d’IgA ont diminué régulièrement à des niveaux faibles ou indétectables chez la plupart des patients sur une période d’environ un à quatre mois après l’apparition des symptômes ou la date d’infection estimée, et les niveaux d’IgG ont chuté de manière significative.

“Ceci est tout à fait cohérent avec ce qui a été vu avec d’autres coronavirus qui circulent régulièrement dans nos communautés pour provoquer le rhume”, a déclaré Boyd. “Il n’est pas rare qu’une personne soit réinfectée dans un délai d’un an ou parfois plus tôt. Il reste à voir si la réponse immunitaire à la vaccination contre le SRAS-CoV-2 est plus forte ou persiste plus longtemps que celle provoquée par une infection naturelle. possible, cela pourrait être mieux. Mais il reste de nombreuses questions auxquelles il faut encore répondre. “

Boyd est coprésident du SeroNet Serological Sciences Network de l’Institut national du cancer, l’un des plus grands efforts de recherche coordonnés du pays pour étudier la réponse immunitaire au COVID-19. Il est le chercheur principal du Centre d’excellence en SeroNet à Stanford, qui aborde des questions critiques sur les mécanismes et la durée de l’immunité au SRAS-CoV-2.

“Par exemple, si quelqu’un a déjà été infecté, devrait-il recevoir le vaccin? Si oui, comment devrait-il être priorisé?” Dit Boyd. “Comment pouvons-nous adapter les études de séroprévalence dans les populations vaccinées? En quoi l’immunité de la vaccination sera-t-elle différente de celle causée par une infection naturelle? Et combien de temps un vaccin peut-il être protecteur? Ce sont toutes des questions très intéressantes et importantes.”

D’autres co-auteurs de l’étude à Stanford sont l’instructeur de pathologie invité Catherine Hogan, MD; les chercheurs postdoctoraux Javaria Najeeb, PhD, et Ana Otrelo-Cardoso, PhD; médecin résident Hannah Wang, MD; chercheur Malaya Sahoo, PhD; professionnel de la recherche ChunHong Huang, PhD; le chercheur Fumiko Yamamoto; directeur du laboratoire Monali Manohar, PhD; le scientifique principal de laboratoire clinique Justin Manalac; Tho Pham, MD, professeur adjoint clinique de pathologie; chercheur en médecine Arjun Rustagi, MD, PhD; Angela Rogers, MD, professeur adjoint de médecine; Nigam Shah, PhD, professeur de médecine; Catherine Blish, MD, PhD, professeur agrégé de médecine; Jennifer Cochran, PhD, présidente et professeur de bio-ingénierie; Theodore Jardetzky, PhD, professeur de biologie structurale; James Zehnder, MD, professeur de pathologie et de médecine; Taia Wang, MD, PhD, professeur adjoint de médecine et de microbiologie et immunologie; chercheur principal Balasubramanian Narasimhan, PhD; professeur de pathologie Saurabh Gombar, MD, PhD; Robert Tibshirani, PhD, professeur de science des données biomédicales et de statistiques; et Kari Nadeau, MD, PhD, professeur de médecine et de pédiatrie.

L’étude a été soutenue par les National Institutes of Health (subventions RO1AI127877, RO1AI130398, 1U54CA260517, T32AI007502-23, U19AI111825 et UL1TR003142), la Crown Family Foundation, le Stanford Maternal and Child Health Research Institute, la Swiss National Science Foundation et un Coulter Prix ​​de réponse rapide COVID-19.

Boyd, Röltgen, Kim et Powell ont déposé des demandes de brevet provisoires liées à des tests sérologiques pour les anticorps anti-SARS-CoV-2.

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