Une exposition antérieure à des coronavirus froids peut entraîner les cellules T à combattre le SRAS-CoV-2

Des scientifiques de l’Institut d’immunologie de La Jolla (LJI) ont trouvé des preuves directes que les gens sont exposés au rhume. Coronavirus peut s’entraîner Cellules T pour lutter contre le SRAS-CoV-2. En fait, une exposition préalable à un coronavirus froid semble protéger partiellement les souris des lésions pulmonaires lors d’une infection ultérieure par le SRAS-CoV-2.

La nouvelle étude a été récemment publiée dans Communication naturellefournit un premier aperçu important du développement de cellules T « à réaction croisée » capables de combattre plusieurs virus de la même famille dans un modèle animal. «Nous apprenons comment ces cellules immunitaires se développent et fonctionnent», explique Annie Elong Ngono, Ph.D., chargée de l’étude et instructrice de recherche au LJI.

Le laboratoire Shresta travaille actuellement au développement de nouveaux vaccins spécifiquement conçus pour exploiter ces puissants lymphocytes T. Ces vaccins protégeraient contre le SRAS-CoV-2 et conféreraient une immunité contre plusieurs autres coronavirus à potentiel pandémique.

Nos recherches aideront les scientifiques à développer et à améliorer des vaccins « pan-coronavirus » qui produisent des réponses larges et de protection croisée.

Professeur Sujan Shresta, Ph.D., responsable de l’étude et membre du LJI Center for Vaccine Innovation

Quelle est la force des lymphocytes T ?

Les lymphocytes T sont généralement des spécialistes. Ils apprennent à détecter des cibles moléculaires spécifiques, appelées épitopes, qui appartiennent à des agents pathogènes spécifiques. Les lymphocytes T « à réaction croisée » sont importants pour la santé humaine car ils reconnaissent des cibles épitopiques sur des agents pathogènes différents mais étroitement liés, tels que différents membres de la famille des coronavirus. Cette famille de virus comprend les coronavirus du rhume et des agents pathogènes graves tels que le SRAS-CoV-2.

La pandémie de COVID-19 a mis les lymphocytes T à réaction croisée sous les projecteurs. Début 2020, les professeurs du LJI Shane Crotty, Ph.D., et Alessandro Sette, Dr.Biol.Sci., ont découvert que de nombreuses personnes – qui n’avaient jamais été exposées au SRAS-CoV-2 – avaient déjà des cellules T qui le reconnaissaient. coronavirus nouveau. Comment ces cellules T savaient-elles quoi rechercher ?

Bien que le SRAS-CoV-2 ne soit apparu qu’en 2019, de nombreuses personnes avaient été infectées par le coronavirus du rhume bien avant. Les scientifiques du LJI ont montré que les cellules T à réaction croisée peuvent reconnaître les cibles des deux virus. Dans des études de suivi, les chercheurs ont même découvert un lien entre les cellules T à réaction croisée et un risque plus faible de développer une forme grave du COVID-19.

Si les cellules T pouvaient apprendre à attaquer les deux virus en même temps, les scientifiques pourraient potentiellement développer un vaccin contre de nombreux types de coronavirus, y compris les nouvelles variantes du SRAS-CoV-2. C’était un espoir – mais il restait encore beaucoup à apprendre.

“Pour développer de meilleurs vaccins, nous devons savoir exactement comment ces cellules T protectrices se développent et combien de temps dure cette fenêtre de protection”, explique Rúbens Alves, Ph.D., chercheur postdoctoral au LJI, qui a été l’auteur principal de la nouvelle étude.

Le Shresta Lab s’efforce de répondre à ces questions. Les membres du laboratoire se spécialisent dans le développement de modèles de souris humanisés qui leur permettent d’étudier les maladies infectieuses et les réponses des cellules immunitaires pertinentes pour l’homme dans un environnement contrôlé.

Les lymphocytes T à réaction croisée à la rescousse

Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé des souches de souris capables de produire exactement la même variété de cellules T que les humains. Les chercheurs ont infecté ces souris avec l’un des coronavirus du rhume les plus courants appelé OC43. Le SRAS-CoV-2 et l’OC43 sont tous deux des bêtacoronavirus.

Les scientifiques ont découvert que les souris infectées par OC43 produisaient des lymphocytes T « auxiliaires » CD4+ et des lymphocytes T « tueurs » CD8+ qui réagissaient de manière croisée avec le SRAS-CoV-2. Ces cellules ciblaient les mêmes épitopes que les cellules T collectées auprès de personnes exposées au SRAS-CoV-2.

Ensuite, les chercheurs ont développé un modèle d’infection séquentielle – avec une infection par OC43 suivie par le SRAS-CoV-2 chez ces souris humanisées. Ils ont examiné si les cellules T à réaction croisée contribuaient réellement à protéger les souris contre la maladie grave du COVID-19.

Les lymphocytes T « auxiliaires » CD4+ à réaction croisée ont en fait aidé à contrecarrer l’attaque du virus sur les voies respiratoires. Les souris ayant déjà été exposées à l’OC43 présentaient moins d’infections par le SRAS-CoV-2 dans leurs voies respiratoires et étaient moins susceptibles de développer une pneumonie et des lésions pulmonaires. Les cellules T à réaction croisée ont en fait contribué à prévenir des maladies graves.

« L’expertise de notre laboratoire dans les modèles de souris nous a permis d’approfondir les résultats des études sur l’homme », explique Elong Ngono.

Prochaines étapes pour la conception d’un vaccin

Le SRAS-CoV-2 n’est pas le premier coronavirus à provoquer une épidémie mortelle. Le SRAS, qui a provoqué une épidémie mortelle en 2003, était également un coronavirus. Il en va de même pour le MERS. Cette nouvelle étude constitue une étape importante vers la compréhension de la manière dont les lymphocytes T pourraient apprendre à reconnaître et à répondre simultanément à de nombreux coronavirus, y compris aux variantes émergentes du SRAS-CoV-2 et à d’autres membres de la famille présentant un potentiel pandémique.

À l’avenir, l’équipe aimerait étudier comment l’exposition à d’autres types de coronavirus du rhume affecte les cellules T. Les lymphocytes T à réaction croisée sont-ils encore en train d’émerger ? Rechercheraient-ils les mêmes épitopes communs ou des cibles différentes ?

« Nous disposons désormais du modèle murin pour étudier divers scénarios d’infection humaine, comme la situation courante où une personne a été infectée plusieurs fois par différents coronavirus du rhume avant de rencontrer le SRAS-CoV-2 », explique Shresta. « Nous disposons même désormais d’un modèle pour caractériser diverses réponses des lymphocytes T pertinentes pour l’homme déclenchées par le vaccin contre le SRAS-CoV-2 et pour déterminer la contribution de ces lymphocytes T à la protection induite par le vaccin. »

Shresta affirme que l’institut est bien équipé pour faire progresser cette recherche sur la prévention des pandémies. Elle félicite le LJI pour avoir veillé à ce que les scientifiques du LJI disposent de la formation et de l’équipement nécessaires à la recherche sur les maladies infectieuses. Shresta souligne également que le soutien philanthropique a permis à l’institut de construire un laboratoire de niveau 3 de biosécurité pour ces études et bien d’autres importantes.