Les scientifiques étudient comment les cellules T du système immunitaire pourraient combattre de nombreux coronavirus à la fois

Les scientifiques de l’Institut d’immunologie de La Jolla (LJI) étudient comment les cellules T du système immunitaire réagissent à une grande variété de coronavirus, allant du SRAS aux coronavirus du rhume. Leur objectif est de guider le développement de vaccins qui pourraient stopper une future pandémie en combattant simultanément de nombreux types de coronavirus.

Alors qu’il était reconnu que les coronavirus étaient des virus potentiellement dangereux, en raison des virus SARSCoV et MERS provoquant une maladie très grave chez l’homme, personne ne savait que la prochaine pandémie allait être causée par le SRAS-CoV-2. La question est donc maintenant de savoir comment développer des stratégies largement applicables aux différentes familles virales préoccupantes ? »

LJI Professeur Alessandro Sette, Dr.Biol.Sci.

Dans leur dernière collaboration, publiée dans Cellule Rapports Médecine, Sette et le professeur adjoint de recherche LJI Alba Grifoni, Ph.D., montrent que les cellules T peuvent reconnaître plusieurs cibles virales différentes, appelées « antigènes », partagées entre la plupart des coronavirus, y compris les coronavirus du rhume et le SRAS-CoV-2. Ils ont également examiné plus en profondeur quels fragments de ces antigènes, appelés «épitopes», sont reconnus et comment ils sont conservés à travers différents coronavirus.

“Cette étude suggère un moyen d’améliorer les vaccins afin qu’ils aient une activité plus large contre de nombreux coronavirus et variantes différents”, déclare Grifoni.

Ce que les coronavirus ont en commun

Sette et Grifoni sont des experts dans l’étude des antigènes qui composent la structure d’un virus qui sont reconnus par les cellules T jusqu’au niveau de l’épitope. Alors que les virus avec des séquences protéiques similaires ont tendance à être étroitement liés, des virus encore plus éloignés peuvent avoir des séquences plus petites en commun. Si les séquences sont reconnues par les cellules T, cette réponse immunitaire peut reconnaître plusieurs virus de la même famille, même si les virus eux-mêmes ne sont pas aussi similaires.

Les lymphocytes T CD4+ “auxiliaires” de la mémoire du corps patrouillent dans le corps à la recherche de séquences protéiques appartenant à d’anciens envahisseurs viraux. Ces lymphocytes T aident à lancer l’attaque du système immunitaire contre un récidiviste – ou tout agent pathogène étroitement apparenté – qu’ils rencontrent. Ce type de “réactivité croisée” est exactement ce que les scientifiques veulent exploiter pour entraîner les cellules immunitaires à combattre de nombreux types de coronavirus à la fois.

Personne n’avait été exposé au SRAS-CoV-2 avant 2019. Pourtant, l’humanité n’était pas étrangère aux coronavirus. Certains coronavirus provoquent des rhumes, d’autres provoquent des maladies respiratoires graves. Des deux groupes de coronavirus, alpha et bêta, les scientifiques ont jusqu’à présent découvert que les bêta-coronavirus étaient les plus susceptibles d’avoir un potentiel pandémique et de provoquer une maladie grave sur la base de trois épidémies différentes. L’épidémie de SRAS de 2002-2003, l’épidémie de MERS de 2012 et, plus récemment, le SRAS-CoV-2, ont toutes été causées par des bêta-coronavirus. Les coronavirus alpha et bêta partagent également des similitudes dans certains des épitopes reconnus, et des recherches antérieures de Sette et Grifoni ont démontré que les cellules T contre les coronavirus du rhume peuvent “réagir de manière croisée” avec le SRAS-CoV-2.

Viser quatre cibles virales

Pour la nouvelle étude, l’objectif était de voir exactement quelles séquences de protéines virales ou quels épitopes ont provoqué les réactions les plus fortes des lymphocytes T à réaction croisée sur différents types de coronavirus.

Les chercheurs ont d’abord analysé de manière approfondie les lymphocytes T prélevés sur 88 patients avant la pandémie de COVID-19. Ces patients n’avaient bien sûr jamais été exposés au SRAS-CoV-2, mais ils avaient été exposés à d’autres types de coronavirus du rhume appartenant aux groupes alpha ou bêta. Les chercheurs ont utilisé ces échantillons pour définir quels antigènes viraux et quels épitopes spécifiques étaient reconnus par les lymphocytes T.

Ensuite, l’équipe LJI, en collaboration avec le professeur Richard Scheuerman, Ph.D., de l’Institut J. Craig Venter, a appliqué une approche informatique pour prédire quels épitopes pourraient être les mêmes entre différents coronavirus, y compris le SRAS-CoV-2. Ce travail, dirigé par la boursière postdoctorale LJI Alison Tarke, Ph.D., a révélé 18 épitopes de coronavirus hautement conservés dans plusieurs coronavirus, suggérant que ces épitopes pourraient induire des cellules T à réaction croisée.

Les chercheurs du LJI ont montré que les cellules T contre les coronavirus alpha ou bêta du rhume ont tendance à avoir une réaction croisée dans les deux groupes différents. Ces coronavirus présentaient de nombreuses similitudes dans leurs séquences d’épitopes et les cellules T ont montré une réactivité croisée dans 89% des tests.

La réactivité croisée est tombée à 50% lorsque les lymphocytes T ont rencontré le SRAS-CoV-2. Cela signifie que bien que le SRAS-CoV-2 ressemble à un parent éloigné des coronavirus du rhume, il partage toujours des séquences protéiques avec les membres de sa famille.

Les futurs vaccins contre les coronavirus pourraient tirer parti d’une approche combinée utilisant des cibles d’anticorps et des réponses des lymphocytes T contre des séquences d’épitopes conservées dans les nombreux types de coronavirus. “La principale découverte ici est que nous pourrions potentiellement développer des vaccins qui concentreraient les réponses immunitaires sur ces séquences partagées, permettant la reconnaissance de nombreux virus différents à la fois”, déclare Grifoni. « Alors que la protéine SARS-CoV-2 Spike est la principale cible des anticorps, les lymphocytes T peuvent reconnaître des antigènes supplémentaires qui sont conservés dans différents coronavirus. La combinaison des deux pourrait être optimale dans la conception d’un vaccin panCorona.

“Ce travail est également passionnant car il suggère qu’il s’agit d’une stratégie viable pour induire d’autres familles de virus préoccupants à la lumière de futures pandémies potentielles, comme par exemple la famille des virus provoquant la grippe, ou ceux provoquant des fièvres hémorragiques, ou la famille de virus, dont la dengue et le virus Zika », ajoute Sette.