Des chercheurs australiens ont identifié des nanocorps neutralisants qui empêchent le virus SARS-CoV-2 de pénétrer dans les cellules dans des modèles précliniques.

La découverte ouvre la voie à de nouvelles investigations sur les traitements à base de nanocorps pour COVID-19.

Publié dans PNAS , la recherche fait partie d'un effort mené par un consortium, rassemblant l'expertise de leaders universitaires australiens dans les maladies infectieuses et la thérapie par anticorps à WEHI, l'Institut Doherty et l'Institut Kirby.

Utiliser des «nanobodies» d'alpaga pour bloquer l'infection au COVID-19

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.

Thérapies à base d'anticorps, ou des produits biologiques, exploiter cette propriété des anticorps, leur permettant de se lier à une protéine impliquée dans la maladie.

Les nanobodies sont des anticorps uniques, de minuscules protéines immunitaires, produits naturellement par les alpagas en réponse à une infection.

Dans le cadre de la recherche, un groupe d'alpagas de la région de Victoria a été immunisé avec un produit synthétique, partie non infectieuse de la protéine « spike » du SARS-CoV-2 pour leur permettre de générer des nanocorps contre le virus SARS-CoV-2.

Professeur agrégé Wai-Hong Tham, qui a dirigé la recherche, a déclaré que la création d'une plate-forme de nanocorps à WEHI a permis une réponse agile pour le développement de thérapies à base d'anticorps contre COVID-19.

"La protéine de pointe synthétique n'est pas infectieuse et ne provoque pas le développement de maladies chez les alpagas, mais elle permet aux alpagas de développer des nanocorps, " elle a dit.

« 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 sélectionnez celles qui se lient le mieux à la protéine de pointe."

Le professeur agrégé Tham a déclaré que les principaux nanocorps qui bloquent l'entrée du virus ont ensuite été combinés dans un "cocktail de nanocorps".

"En combinant les deux principaux nanocorps dans ce cocktail de nanocorps, nous avons pu tester son efficacité pour empêcher le SARS-CoV-2 de pénétrer dans les cellules et réduire les charges virales dans des modèles précliniques, " elle a dit.

Cartographier la liaison des nanocorps

Le synchrotron australien de l'ANSTO et le centre Monash Ramaciotti pour la microscopie cryoélectronique ont été des ressources essentielles du projet, permettant à l'équipe de recherche de cartographier comment les nanocorps se sont liés à la protéine de pointe et comment cela a eu un impact sur la capacité du virus à se lier à son récepteur humain.

Hariprasad Venugopal, Microscopiste senior du Monash Ramaciotti Center for Cryo-Electron Microscopy, a déclaré que l'étude a souligné l'importance du libre accès aux installations cryo-EM haut de gamme.

"Nous avons pu directement imager et cartographier l'interaction neutralisante des nanocorps avec la protéine de pointe en utilisant Cryo-EM à une résolution proche de l'atome, ", a déclaré M. Venugopal.

« La cryo-EM a été un outil important de découverte de médicaments dans la réponse mondiale à la pandémie de COVID-19. »

En cartographiant les nanocorps, l'équipe de recherche a pu identifier un nanocorps qui a reconnu le virus SARS-CoV-2, y compris les variantes mondiales émergentes préoccupantes. Le nanocorps était également efficace contre le virus original du SRAS (SARS-CoV), indiquant qu'il peut fournir une protection croisée contre ces deux coronavirus humains d'importance mondiale.

« Dans le sillage du COVID-19, il y a beaucoup de discussions sur la préparation à une pandémie. Nanobodies capables de se lier à d'autres bêta-coronavirus humains, y compris le SRAS-CoV-2, Le SRAS-CoV et le MERS pourraient également s'avérer efficaces contre les futurs coronavirus, " a déclaré le professeur agrégé Tham.