Les chercheurs de WEHI étudient les «nanobodies» - de minuscules protéines immunitaires fabriquées par les alpagas - dans le but de comprendre s'ils pourraient être efficaces pour bloquer le SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID-19.

Les alpagas produisent des anticorps uniques, appelés nanocorps, qui peuvent se lier très spécifiquement à une protéine. L'équipe de recherche développe des nanobodies spécifiques à la protéine "spike" du SARS-CoV-2, qui dépasse de la surface du virus et permet au virus de se lier et de pénétrer dans les cellules humaines.

L'équipe espère que le développement de nanocorps contre la protéine « spike » pourrait être une étape importante vers de nouvelles thérapies « biologiques » à base d'anticorps pour traiter le COVID-19.

Ce programme de nanocorps contre COVID-19 fait partie d'un effort dirigé par un consortium qui rassemble l'expertise des leaders universitaires et industriels victoriens et australiens dans les maladies infectieuses et la thérapie par anticorps à WEHI, l'Institut Doherty, CSL, Affinité Bio, CSIRO, l'Institut Burnet et l'Institut Kirby.

Nanobodies :les éléments constitutifs des thérapies à base d'anticorps

Les anticorps sont des protéines clés de la lutte contre les infections dans notre système immunitaire. Un aspect important des anticorps est qu'ils se lient étroitement et spécifiquement à une autre protéine, a déclaré le professeur agrégé Wai-Hong Tham, qui dirige la recherche à WEHI.

« Les thérapies à base d'anticorps (ou « produits biologiques ») utilisent cette propriété des anticorps, exploiter un anticorps qui se lie spécifiquement à une protéine impliquée dans la maladie. Dans notre cas, nous cherchons à développer une thérapie qui se lie à la protéine "spike" du virus SARS-CoV-2, qu'il utilise pour pénétrer dans les cellules humaines. Ces anticorps pourraient empêcher le virus de se lier au récepteur humain appelé ACE2, arrêtant le cycle d'infection COVID-19, " elle a dit.

Une bizarrerie du système immunitaire de l'alpaga fait des anticorps de l'alpaga une ressource clé dans ce projet.

"Les alpagas fabriquent des anticorps uniques, qui sont plus petits que les anticorps conventionnels. Les anticorps conventionnels sont composés de deux immunoglobines - des chaînes lourdes et des chaînes légères - alors que les alpagas fabriquent la majorité des anticorps dépourvus de chaînes légères. Les nanobodies sont des fragments d'anticorps fabriqués en laboratoire du domaine de la chaîne lourde uniquement qui reconnaît les protéines étrangères. Ceux-ci se lient vraiment spécifiquement à leur protéine cible et sont plus stables que les autres anticorps, " a déclaré le professeur agrégé Tham.

Générer des nanocorps contre le SARS-CoV-2, un groupe d'alpagas dans la région de Victoria est immunisé avec un produit synthétique, non infectieux, partie de la protéine « spike » du SARS-CoV-2.

« La protéine synthétique « spike » n'est pas infectieuse et ne provoque pas le développement de maladies chez les alpagas, mais elle permet aux alpagas de développer des nanocorps, " a déclaré le professeur agrégé Tham.

"Nous pouvons ensuite extraire les séquences de gènes codant pour les nanocorps et les utiliser pour produire des millions de types de nanocorps en laboratoire, puis sélectionner ceux qui se lient à la protéine" de pointe "."

"Nous comparons maintenant ces nanobodies pour découvrir lesquels sont les plus efficaces pour lier la protéine" de pointe "et empêcher le virus de pénétrer dans les cellules. Ces anticorps pourraient permettre le développement de nouveaux traitements contre COVID-19."

Le synchrotron australien de l'ANSTO était une ressource critique dans le projet, permettant à l'équipe de recherche de cartographier à quelles parties de la protéine « pic » les nanocorps se sont liés et comment cela a eu un impact sur la capacité du virus à se lier à son récepteur humain.

Utiliser des thérapies par anticorps pour traiter le COVID-19

Les thérapies par anticorps sont déjà utilisées en clinique pour des maladies telles que le cancer, affections inflammatoires et auto-immunes.

Ils peuvent être utilisés à la fois pour prévenir et traiter les maladies et sont particulièrement utiles chez les personnes âgées ou immunodéprimées, qui peuvent ne pas être en mesure de monter une réponse immunitaire robuste à un vaccin.

Le professeur agrégé Tham a déclaré que les thérapies à base d'anticorps différaient des vaccins.

« Les vaccins déclenchent une réponse immunitaire pour produire des anticorps, tandis que les thérapies à base d'anticorps délivrent directement les anticorps efficaces. Bien que cela signifie que les thérapies à base d'anticorps commencent à fonctionner immédiatement, ils n'offriraient pas de protection à long terme. En revanche, un vaccin met un certain temps à développer une immunité protectrice, mais cette immunité peut durer des mois, des années ou des décennies."

La recherche est à un stade précoce, mais l'équipe espère que cela aidera dans la lutte contre COVID-19.

« Nous en sommes aux premiers stades de cette recherche et un certain nombre d'étapes doivent être franchies pour développer les thérapies, ainsi que des essais cliniques, avant que ce traitement puisse être utilisé chez l'homme. Mais nous espérons que les thérapies à base d'anticorps pourraient offrir une solution potentielle au COVID-19 et pourraient être utilisées avec d'autres méthodes de traitement pour lutter contre cette pandémie mondiale, " a déclaré le professeur agrégé Tham.

« Bien que nous ne sachions pas encore quand ces traitements pour COVID-19 seront disponibles au public, nous travaillons aussi dur que possible pour les rendre disponibles en toute sécurité dès que possible. Je n'ai jamais vu des groupes de personnes se mobiliser scientifiquement de manière aussi passionnée et collaborative."