Examen des réponses d'anticorps aux variants de SARS-CoV-2
Un aperçu de la façon dont les anticorps réagissent au SARS-CoV-2 et à ses variants évolutifs.
Teng Zuo, X. Chen, L. Li, R. Du, Z. Wang, Y. Li, Y. Sun, R. Qin, H. Feng, L. Hu, M. Lu, X. Huang, L. Jiang
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Table des matières
- Développement des Cellules B et Production d'Anticorps
- La Réponse au SARS-CoV-2
- Variants de SARS-CoV-2
- Nouveaux Variants et Mises à Jour des Vaccins
- Étude des Réponses Anticorps Après Réinfection
- Caractéristiques des Anticorps Après Réinfection
- Perspectives Structurales sur la Fonction des Anticorps
- Conclusion
- Source originale
- Liens de référence
Le système immunitaire a une façon spécifique de lutter contre les infections, surtout grâce aux cellules B, qui produisent des anticorps. Ces anticorps sont cruciaux pour reconnaître et neutraliser différents agents pathogènes, comme les virus. Quand une personne est infectée par un virus ou reçoit un vaccin, son corps travaille à produire une variété d'anticorps capables de cibler efficacement ce virus.
Développement des Cellules B et Production d'Anticorps
Pendant les premiers stades de développement des cellules B, un processus appelé recombinaison V(D)J se produit. Ce processus permet aux cellules B de générer une large gamme de protéines de surface connues sous le nom de récepteurs d'antigène des cellules B (BCR). Ces récepteurs sont essentiels pour reconnaître les différents antigènes présents sur les pathogènes. Quand quelqu'un rencontre un virus, un petit nombre de ces cellules B avec des BCR capables de se lier aux antigènes du virus s'activent.
Les cellules B activées se différencient ensuite en deux types principaux : plasmablastes et cellules B du centre germinal (CG). Les plasmablastes produisent rapidement la première vague d'anticorps. En revanche, les cellules B CG subissent des changements supplémentaires à travers un processus appelé maturation d'affinité, où elles améliorent la capacité de leurs anticorps à se lier au virus. Ce processus implique des cycles répétés de mutation et de sélection basés sur la façon dont les anticorps reconnaissent le virus.
Enfin, certaines de ces cellules B CG évoluent en cellules plasmatiques à longue durée de vie ou en Cellules B mémoire. Les cellules plasmatiques sécrètent continuellement des anticorps pendant une longue période, tandis que les cellules B mémoire restent prêtes à répondre rapidement si le même virus ou un virus similaire est rencontré à nouveau. Cela permet une réponse immunitaire plus rapide et plus robuste lors des infections ultérieures.
SARS-CoV-2
La Réponse auDepuis le début de la pandémie de COVID-19 causée par le virus SARS-CoV-2, les chercheurs étudient comment le corps réagit face à ce virus, en se concentrant tout particulièrement sur les anticorps contre la protéine spike du virus. Les premières données ont montré que les anticorps produits après une infection par le virus reconnaissent principalement des régions spécifiques sur la protéine spike, notamment des parties appelées le domaine de liaison au récepteur (RBD) et le domaine N-terminal (NTD).
Les chercheurs ont classé les Anticorps neutralisants spécifiques au RBD en plusieurs groupes selon leurs schémas de liaison. Ils ont également découvert que beaucoup d'individus génèrent un ensemble similaire d'anticorps, connus sous le nom d'anticorps publics, qui sont produits par différentes personnes mais partagent des caractéristiques génétiques communes.
Au fil du temps, les études ont montré que les cellules B mémoire des personnes ayant guéri de la COVID-19 affichent des anticorps de plus en plus efficaces contre la protéine spike, ce qui suggère que la mémoire immunitaire créée par l'infection initiale dure et s'améliore avec le temps.
Quand les gens reçoivent des vaccins, comme les vaccins à ARNm pour le SARS-CoV-2, ils développent aussi de fortes réponses en anticorps. Fait intéressant, des études ont montré que deux doses de vaccins à ARNm donnent des niveaux similaires d'anticorps neutralisants et de cellules B mémoire que ceux observés après une infection naturelle par le virus. Cela signifie que les vaccins peuvent efficacement imiter la réponse immunitaire générée par une infection naturelle.
Variants de SARS-CoV-2
Au fur et à mesure que la pandémie a progressé, différents variants du virus SARS-CoV-2 ont émergé, y compris Alpha, Beta, Delta et Omicron. Ces variants ont présenté des défis pour le système immunitaire parce qu'ils pouvaient échapper partiellement aux effets neutralisants des anticorps générés par des souches antérieures du virus.
Par exemple, le variant Omicron était particulièrement notable pour sa capacité à échapper à la reconnaissance par des anticorps neutralisants efficaces contre le virus original. Les études ont indiqué que lorsque des individus vaccinés ou précédemment infectés par des souches antérieures étaient exposés à Omicron, leurs cellules B mémoire étaient principalement activées. Cependant, la réponse était surtout un rappel de la mémoire immunitaire existante plutôt que de produire de nouveaux anticorps spécifiquement ciblant Omicron.
Malgré cela, les chercheurs ont observé que la réponse immunitaire à Omicron a également amélioré les niveaux globaux d'anticorps contre des souches antérieures, suggérant une certaine réactivité croisée. De plus, certains clones de cellules B avec des niveaux élevés de mutation et d'affinité pour Omicron ont émergé, indiquant que les cellules B mémoire pouvaient s'adapter et s'améliorer en réponse à de nouveaux variants grâce à une exposition continue.
Nouveaux Variants et Mises à Jour des Vaccins
Avec les infections continues dues aux nouveaux variants dérivés d'Omicron, les scientifiques ont commencé à mettre à jour les vaccins pour mieux cibler ces souches. Les données ont suggéré que des doses de rappel ou des vaccinations ultérieures pourraient renforcer les activités neutralisantes contre les variants originaux et plus récents.
Cependant, les chercheurs ont remarqué qu'une exposition préalable à la souche originale ou à des variants antérieurs pouvait biaiser la réponse immunitaire, affectant la capacité du corps à produire des anticorps neutralisants contre de nouveaux variants. Ce phénomène, connu sous le nom d'imprinting immunitaire, a des implications sur l'efficacité des vaccins dans le futur.
Malgré ces défis, certaines thérapies par anticorps dérivées d'individus précédemment infectés ou vaccinés ont montré un potentiel considérable. Les chercheurs ont identifié plusieurs anticorps neutralisants largement, qui pourraient cibler efficacement une variété de variants du SARS-CoV-2.
Étude des Réponses Anticorps Après Réinfection
Dans une étude spécifique, deux personnes complètement vaccinées mais ensuite infectées par les variants BA.5 ou BF.7 ont été suivies sur plusieurs mois pour évaluer leurs réponses en anticorps. Les chercheurs ont collecté des échantillons de sang à différents moments après l'infection pour observer les changements dans les niveaux et types d'anticorps.
Au départ, les deux individus avaient des niveaux variables d'anticorps neutralisants. Après la réinfection, le niveau d'anticorps d'un individu a augmenté de manière significative pour une gamme de variants testés, démontrant que la réinfection pouvait améliorer la réponse immunitaire.
Les chercheurs ont ensuite isolé une collection d'anticorps produits par des cellules B qui reconnaissaient la protéine spike originale. Ils ont trouvé que les anticorps obtenus après la réinfection avaient une capacité neutralisante plus large, montrant une efficacité améliorée contre plusieurs variants. Cette découverte indiquait que les cellules B rappelées pendant la réinfection non seulement maintenaient leur spécificité d'origine, mais évoluaient aussi pour reconnaître et neutraliser plus efficacement les nouvelles souches.
Caractéristiques des Anticorps Après Réinfection
Une analyse des anticorps obtenus des individus après réinfection a révélé des motifs spécifiques. Beaucoup des anticorps étaient identifiés comme étant particulièrement efficaces pour neutraliser les variants préoccupants. Les chercheurs ont également noté que ces anticorps contenaient plus de mutations par rapport à ceux obtenus avant la réinfection, suggérant qu'ils avaient subi un processus de maturation.
De plus, certains des anticorps identifiés provenaient de certains arrière-plans génétiques communs, impliquant l'existence de clones d'anticorps publics qui ont été largement partagés parmi les individus. D'autres anticorps, cependant, étaient uniques aux individus, suggérant une diversité dans la façon dont le système immunitaire apprend et réagit au virus.
Tout au long de cette étude longitudinale, les chercheurs ont confirmé que des expositions répétées au virus, que ce soit par une infection naturelle ou une vaccination, pouvaient mener à des réponses en anticorps améliorées et plus diversifiées.
Perspectives Structurales sur la Fonction des Anticorps
Pour comprendre comment certains anticorps ont atteint leur capacité neutralisante large, les chercheurs ont examiné les propriétés structurelles de ces anticorps. Ils ont identifié des régions spécifiques sur la protéine spike auxquelles ces anticorps se lient, ce qui est crucial pour neutraliser la capacité du virus à entrer dans les cellules.
En réalisant des évaluations détaillées, les chercheurs ont pu déterminer comment certains anticorps pouvaient résister aux changements dans la protéine spike virale qui se produisent lors des mutations menant à de nouveaux variants. Cette résilience est cruciale pour développer des thérapeutiques et des vaccins efficaces capables de résister à l'évolution virale continue.
Conclusion
Alors que le virus SARS-CoV-2 continue de muter et que de nouveaux variants apparaissent, comprendre la réponse immunitaire est essentiel pour façonner les stratégies de vaccination futures et les approches thérapeutiques. Les résultats des études sur les cellules B mémoire et les réponses en anticorps soulignent un système immunitaire dynamique capable de s'adapter aux nouveaux défis posés par les variants émergents.
Dans l'ensemble, la recherche souligne l'importance de la surveillance continue et de l'étude des réponses en anticorps chez les individus vaccinés et précédemment infectés pour mieux prédire et répondre aux futurs changements du virus. L'objectif reste de développer des vaccins et des thérapeutiques efficaces et largement neutralisants qui peuvent offrir une protection durable contre la COVID-19 et les virus associés.
Titre: B cells imprinted by ancestral SARS-CoV-2 develop pan-sarbecovirus neutralization in immune recalls
Résumé: A key question on ancestral SARS-CoV-2 immune imprinting is to what extent imprinted B cells can develop neutralizing breadth and potency in immune recalls. Here, we longitudinally tracked B cells recognizing wild-type spike in two individuals, who were sequentially infected by Omicron variants after receiving mRNA vaccines. Functional and genetic analysis of 632 monoclonal antibodies (mAbs) from those B cells reveals that mAbs cloned after second infection have dramatically enhanced neutralizing breadth and potency, which is attributed to recall and maturation of pre-existing memory B cells. Among the 11 mAbs that potently neutralize SARS-CoV-2 variants from wild-type to KP.3, 5 mAbs are classified into public clonotypes encoded by IGHV3-53 or IGHV3-66, whereas the rest belong to a rarely reported clonotype encoded by IGHV3-74. Notably, IGHV3-74 mAbs can also broadly neutralize other sarbecoviruses by targeting a novel epitope on receptor-binding domain of spike. These results support that ancestral SARS-CoV-2 immune imprinting can be harnessed in developing pan-SARS-CoV-2 and even pan-sarbecovirus vaccines. SummaryChen et al. demonstrate that B cells imprinted by ancestral SARS-CoV-2 have tremendous potential to develop neutralizing breadth and potency in repeated immune recalls driven by Omicron variants, implicating that ancestral SARS-CoV-2 immune imprinting can be harnessed in developing pan-SARS-CoV-2 and even pan-sarbecovirus vaccines.
Auteurs: Teng Zuo, X. Chen, L. Li, R. Du, Z. Wang, Y. Li, Y. Sun, R. Qin, H. Feng, L. Hu, M. Lu, X. Huang, L. Jiang
Dernière mise à jour: 2024-12-03 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.13.618110
Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.13.618110.full.pdf
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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