Le vaccin muqueux montre une défense durable contre le SRAS-CoV-2 Omicron dans une étude sur les primates

Dans une prépublication récente* téléchargée sur le bioRxiv serveur, des chercheurs aux États-Unis ont développé et testé un nouveau vaccin à vecteur adénoviral administré par voie muqueuse, baptisé « ChAd-SARS-CoV-2-S » contre XBB.1.16, une souche hétérologue d’Omicron. Leurs découvertes chez des primates non humains ont révélé que, peu probable, les vaccins anti-Omicron conventionnels, qui perdent leur efficacité avec le temps, ChAd fournissaient une immunité durable et efficace contre le virus. Cette étude suggère que ChAd et d’autres vaccins délivrés par des vaccins à vecteur viral administrés par voie muqueuse pourraient être la voie à suivre dans les efforts continus de l’humanité contre la pandémie de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).

Étude: Le renforcement du vaccin à vecteur adénoviral muqueux prévient durablement l’infection XBB.1.16 chez les primates non humains. Crédit image : DALL·E 3

*Avis important: bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ni être traités comme des informations établies.

Menace sanitaire mondiale liée au COVID-19 et limitations des vaccins

L’Organisation mondiale de la santé (OMS) a estimé plus de 771 millions d’infections et près de 7 millions de décès depuis le début de la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) fin 2019, ce qui en fait l’une des pires de l’histoire enregistrée. Le COVID-19 est causé par la famille des coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS‑CoV‑2), qui, comme tous les coronavirus, évolue intrinsèquement à un rythme rapide. Il existe actuellement au moins cinq souches et des milliers de sous-souches du virus.

La tache la plus grave et la plus virulente est la lignée Omicron. Découvert pour la première fois en Afrique du Sud en novembre 2021, le virus s’est rapidement propagé à l’échelle mondiale et a surpassé les autres souches de COVID-19, restant ainsi la lignée actuellement dominante du COVID-19 dans le monde. Alors que le développement et l’administration généralisée de vaccins à base d’ARN messager (ARNm) administrés par voie intramusculaire (IM) contre le virus ont considérablement réduit sa propagation et sa mortalité chez l’homme, des recherches récentes ont révélé que l’immunité dérivée du vaccin diminue.

La combinaison d’une évolution virale rapide et de la faible demi-vie des cellules immunitaires conventionnelles vaccinées nécessite de nouvelles interventions anti-Omicron, de peur que nous ne nous exposions à la résurgence du COVID-19 et à une autre vague de la pandémie.

Explorer la vaccination des muqueuses contre le COVID-19

Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué l’efficacité d’un nouveau vaccin administré par voie muqueuse qu’ils avaient précédemment développé chez des primates non humains infectés par XBB.1.16, une souche hétérologue d’Omicron. La cohorte étudiée était composée de macaques rhésus d’origine indienne âgés de 2 à 6 mois (Macaca mulâtre) qui avait reçu des vaccins à ARNm cinq mois auparavant via deux doses d’injection IM, à quatre semaines d’intervalle. Vingt macaques ont été divisés en cohortes de cas (ChAd) et de contrôle (uniquement vaccin IM) appariées selon l’âge et le sexe.

Huit macaques ont reçu une dose de rappel IM et six macaques ont reçu une dose de rappel intra-nasale (IN) 32 semaines après l’amorçage initial du vaccin. Six ont reçu le traitement à l’étude en cours (ChAd) en rappel, et quatre ont reçu uniquement le vaccin ChAd sans aucune amorçage du vaccin à ARNm.

Développement et livraison du vaccin ChAd

Le nouveau vaccin nommé « ChAd-SARS-CoV-2 » a été synthétiquement in vitro en utilisant une combinaison de protéines Spike (S) du SRAS-CoV-2 S-2P dérivées du Wuhan-1 monovalent et du Wuhan-1/BA.5 bivalent COVID. souches. La séquence a été incorporée dans un vecteur appelé ChAd-SARS-CoV-2 -BA.5-S, un vecteur simien incompétent pour la réplication dérivé de Ad36. Les vecteurs ont été utilisés pour infecter les cellules HEK-293 et ​​les protéines exprimées ont été purifiées par ultracentrifugation à gradient de densité au chlorure de césium (CsCL), une méthode utilisée pour séparer des molécules présentant de légères différences de densité.

Une fois les concentrations de particules virales confirmées par spectrophotométrie, un masque facial pédiatrique en silicone a été utilisé pour administrer le traitement (vaccin pour les cas, placebo pour les témoins) directement dans les poumons de chaque cohorte de macaques. De plus, une administration muqueuse impliquant des pulvérisations intra-nasales de traitements dilués (vaccin ChAd ou placebo) a été administrée.

Méthodologie d’évaluation de l’efficacité des vaccins

Le virus de provocation utilisé dans cette étude était le variant Omicron XBB.1.16 (EPI_ISL_17417328), propagé dans les cellules VeroE6-TMPRSS2. Pour les évaluations de la liaison virale après une infection par un macaque, des tests de liaison sérique et muqueuse et d’inhibition de la liaison ACE2-S ont été utilisés. L’infectiosité virale a été estimée à l’aide d’un TCID₅₀ test de quantification et efficacité du vaccin à l’aide d’un test automatisé de neutralisation pseudotypée lentivirale du SRAS-CoV-2.

Les tests de Kruskal-Wallis ont été utilisés pour les analyses statistiques des résultats des trois cohortes de l’étude – vaccin conventionnel seul, vaccin conventionnel + rappel ChAd et vaccin ChAd seul.

Principales conclusions de l’étude sur le vaccin ChAd

Les principaux résultats de cette étude étaient les suivants : 1. La charge virale spécifique aux tissus dépendait de la voie d’administration. Il a été constaté que la voie d’administration IM conventionnelle provoquait une immunité virale uniquement dans le nez, tandis que la voie d’administration IN provoquait une immunité à la fois dans la muqueuse nasale et dans les poumons. Ceci est important, car des recherches antérieures ont montré que les virus COVID-19 concentrent leur activité et leur réplication dans les tissus nasaux et pulmonaires avant de se propager au reste des cellules somatiques et que les limiter à ces tissus pourrait entraîner une amélioration significative des résultats de la maladie.

Deuxièmement, il a été constaté que les vaccins IM stimulent principalement les anticorps anti-immunoglobuline G (IgG), tandis que les vaccins muqueux comme ChAd régulent positivement les IgG et les IgA. Les anticorps IgA ont une demi-vie nettement plus longue que les IgG, contribuant ainsi à une immunité durable et étendue contre le COVID-19. Troisièmement, alors que l’efficacité immédiate des vaccins IM conventionnels a affiché un pic rapide suivi d’une décroissance progressive (sur deux mois), la ChAd est restée relativement stable sur cinq mois.

« Ces données indiquent que les vaccins dirigés à la fois vers les poumons et le nez (groupes AE) peuvent induire une large immunité muqueuse multi-compartiments, qui supprime efficacement et rapidement la réplication du virus dans les voies respiratoires supérieures et inférieures, de sorte qu’un antigène insuffisant soit disponible pour favoriser l’action systémique. Cependant, la vaccination muqueuse dirigée principalement vers le nez (groupe IN boost), bien que capable d’augmenter les titres d’IgA des voies respiratoires supérieures et d’empêcher la réplication locale du virus, n’a pas supprimé la réplication virale dans les poumons aussi efficacement que le boost AE.

Implications pour la future réponse à la pandémie

Dans la présente étude, les chercheurs ont développé et testé l’efficacité et l’immunité persistante d’un nouveau vaccin ChAd contre les primates non humains (NHP) infectés par une souche Omicron COVID-19. Contrairement à l’administration IM utilisée dans les vaccins conventionnels, le nouveau vaccin a suivi une voie d’administration IN. Les résultats ont révélé que le nouveau vaccin offrait une protection stable et durable contre Omicron pendant cinq mois ou plus, par rapport aux vaccins conventionnels, qui perdaient leur efficacité en deux mois ou moins.

“…cette étude fournit une preuve de principe pour la vaccination des muqueuses dans un modèle préclinique pertinent afin d’obtenir une immunité humorale et cellulaire à variantes croisées large et durable avec une prévention fonctionnelle de l’infection XBB.1.16.”

*Avis important: bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ni être traités comme des informations établies.