Un candidat vaccin contre la COVID-19 à base de nanoparticules déclenche la production d’anticorps neutralisants et protège contre l’infection par le SRAS-CoV-2

La présentation d’un antigène vaccinal aux cellules immunitaires est essentielle pour obtenir une réponse immunitaire efficace. On sait que les nanostructures constituées de sous-unités protéiques assemblées selon une disposition très répétitive et cristalline sont d’excellents inducteurs de la réponse anticorps. Par conséquent, la fusion d’antigènes vaccinaux avec ces nanostructures est susceptible d’améliorer la qualité et la quantité de la réponse anticorps dirigée contre le vaccin. Sur la base de ce concept, nous avons mis au point une nanoparticule (nano) qui possède une structure flexible en forme de tige de 14x80nm composée d’une protéine de coque (PC) d’un virus végétal, le virus de la mosaïque de la papaye (papMV), et d’un ARN simple brin de 1500 nucléotides. La nano de papMV est à elle seule un puissant inducteur de la réponse antivirale innée par l’activation des récepteurs de type Toll 7 et 8.

Pour confirmer l’efficacité de la nano de papMV dans le développement de vaccins, nous avons choisi de fusionner le domaine de liaison au récepteur (DLR) du SRAS-CoV-2 à la nano de papMV en utilisant une transpeptidase bactérienne appelée sortase A (SrtA). Grâce à la reconnaissance d’un peptide donneur et d’un peptide accepteur fusionnés à la surface de la nano de papMV et à l’extrémité C-terminale du DLR, le SrtA s’est attaché par covalence à la surface de la nano de papMV à l’antigène du DLR et a généré le candidat vaccin DLR-papMV.

Il a été démontré que ce vaccin améliore considérablement la qualité et les quantités d’anticorps dirigés contre le DLR. La combinaison de la présentation antigénique optimisée du DLR au système immunitaire à la surface de la nano de papMV et de la propriété adjuvante fournie par l’activation du récepteur de type Tolll 7 et 8 est responsable de la qualité de la réponse immunitaire que nous avons enregistrée. Les anticorps anti-DLR, générés chez des animaux vaccinés, ont neutralisé in vitro l’infection par le SRAS-CoV-2 contre les variants ancestraux Delta et Omicron. Nous avons également enregistré une forte réponse des lymphocytes T contre l’antigène de DLR qui peut contribuer à l’efficacité du vaccin. Enfin, l’immunisation de souris sensibles à l’infection par le SRAS-CoV-2 (souris transgéniques K18-hACE2) avec le vaccin DLR-papMV a induit une protection complète contre la provocation infectieuse au SRAS-CoV-2 original. L’immunisation a été suffisante pour réduire de manière significative la charge virale deux et quatre jours après la provocation chez les animaux vaccinés et provoqués. Une immunité stérile a été obtenue lorsque deux immunisations à 21 jours d’intervalle ont été administrées aux animaux. L’induction d’une large neutralisation contre les variants du SRAS-CoV-2 par le vaccin à DLR-papMV démontre le potentiel de la plateforme vaccinale papMV dans le développement de vaccins efficaces contre les infections respiratoires virales.

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