L’administration intranasale de liposomes contenant l’antigène SRAS-CoV-2 induit une immunité muqueuse.

Une étude récente publiée dans Agents pathogènes a signalé qu’un vaccin intranasal contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévére (SARS-CoV-2) induisait des réponses immunitaires au niveau des muqueuses chez les mousers.

Étude : L'immunisation intranasale avec le domaine de liaison au récepteur à affichage liposomique induit une immunité et une protection muqueuses contre le SRAS-CoV-2.  Crédit photo : WESTOCK PRODUCTIONS/Shutterstock
Étude : L’immunisation intranasale avec un domaine de liaison au récepteur représenté par un liposome induit une immunité muqueuse et une protection contre le SRAS-CoV-2. Crédit photo : WESTOCK PRODUCTIONS/Shutterstock

Les vaccins contre le SRAS-CoV-2 sont administrés par voie intramusculaire (IM) et induisent des réponses immunitaires systémiques. La question de savoir si l’administration du vaccin par voie IM induit une immunité muqueuse substantielle elle est débattue. Les vaccins à base d’ARN contre le SRAS-CoV-2 induit de faibles réponses muqueuses.

En général, la vaccination prophylactique IM induit des anticorps, principalement des immunoglobulines sériques G (IgG), et ne produit pas de réponses immunitaires au site d’infection. En revanche, la vaccination intranasale (IN) pourrait protéger contre l’infection des voies respiratoires supérieures grâce aux puissantes réponses locales IgA. Plusieurs rapports indiquent que l’administration IN de vaccins génère des réponses immunitaires protectrices.

Les auteurs ont précédemment décrit des liposomes comprenant des phospholipides (PoP) de porphyrine cobalt (Co). Les liposomes CoPoP peuvent être formulés avec des adjuvants lipidiques tels que 3D6A-PHAD. Ces liposomes pourraient être utilisés pour transformer des antigènes solubles en particules antigéniques et induire des réponses immunitaires robustes. De plus, ces liposomes permettent la fixation de peptides/protéines marqués His en raison des interactions entre le cobalt et le marqueur His.

L’étude et les résultats

Dans la présente étude, les chercheurs ont démontré que l’administration IN de liposomes immunogènes présentant le domaine de liaison au récepteur (RBD) du virus SARS-CoV-2 pouvait générer des réponses IgA et cellulaires robustes spécifiques à l’antigène dans les poumons des souris.

Tout d’abord, l’antigène RBD SARS-CoV-2 marqué His a été mélangé avec des liposomes CoPoP/3D6A-PHAD pour produire CP/RBD, un RBD affiché par les liposomes. Des souris K18 exprimant l’enzyme humaine de conversion de l’angiotensine 2 (hACE2) ont reçu une administration IN ou IM de CP/RBD aux jours 0 et 14 à trois concentrations différentes de RBD (0,5, 1 ou 2 μg).

Les homogénats pulmonaires ont été recueillis 28 jours après l’immunisation. L’immunisation IM n’a pas réussi à induire des titres d’IgA anti-RBD détectables dans les poumons, alors que l’immunisation IN a provoqué des titres d’IgA robustes. Cependant, les réponses IgG anti-RBD dans les poumons étaient évidentes avec deux modes de vaccination. En particulier, l’immunisation IM a induit une réponse IgG sérique nettement plus forte que l’immunisation IN.

De plus, un test de neutralisation du virus de substitution (sVNT) a été réalisé à l’aide d’homogénats pulmonaires et d’échantillons de sérum. Les homogénats pulmonaires de souris ayant reçu une immunisation IN ont inhibé 96% de l’interaction RBD-ACE2 à une dose de 2 μg de RBD. En revanche, les souris immunisées par IM ont inhibé 71% de l’interaction RBD-ACE2 à la même dose de RBD.

D’autre part, les sérums des souris immunisées IN ou IM ont inhibé 92% des interactions entre RBD et ACE2 à une dose de 2 μg de RBD. Ensuite, un test ELISPOT interféron-gamma (IFNγ) a été réalisé pour détecter les lymphocytes T spécifiques de RBD après restimulation des cellules pulmonaires et spléniques avec RBD. L’immunisation IN des souris entraîne un nombre plus élevé de cellules formant des taches (SFC) dans les poumons que l’immunisation IM. En revanche, l’immunisation IM des souris a augmenté la fréquence des SFC dans le taux.

Par ailleurs, les auteurs ont cherché à savoir si l’administration de liposomes CP/RBD entraînait leur absorption par les cellules immunitaires dans les poumons. À cette fin, ils ont conçu un PoP sans Co (CPP) comme traceur fluorescent. L’absorption des liposomes CPP/RBD par les cellules présentatrices d’antigène (APC) a été évaluée 24 heures après l’administration.

L’équipe a observé la capture des particules CPP/RBD par les cellules dendritiques et les macrophages. De plus, les souris ont été immunisées via IN ou IM avec 0,5 μg de CP/RBD aux jours 0 et 14 et ont été exposées via IN à une dose létale de SARS-CoV-2 (105 unités formatrices de plaques). Deux et quatre jours après l’infection (dpi), les souris ont été euthanasiées et la charge virale a été évaluée dans les poumons et les cornes nasales.

Les charges virales chez les souris traitées avec CP/RBD étaient significativement plus faibles que chez les souris témoins traitées avec une solution saline tamponnée au phosphate (PBS). Notamment, les souris immunisées par IM présentaient des charges virales indétectables après deux et quatre jours d’infection. Un taux de survie de 100% sans perte de poids a été observé chez les souris immunisées, quel que soit le mode d’administration.

conclusion

L’administration IN de vaccins est pratique et pourrait potentialiser l’immunité des muqueuses. Les anticorps spécifiques de l’antigène pourraient inhiber l’infection virale dans les voies respiratoires au site d’entrée. Les auteurs ont montré que l’administration de CP/RBD par voie IN induisait des IgA anti-RBD dans les poumons, alors que l’immunisation IM ne susticait pas de réponse IgA.

A l’inverse, l’immunisation IM induit une réponse IgG sérique plus robuste que l’immunisation IN. Dans l’ensemble, les résultats montrent que l’administration du RBD du SRAS-CoV-2 via la voie IN présentée sur des liposomes a permis de protéger les souris contre une attaque virale mortelle ; elle a également permis de réduire la charge virale dans les cornets nasaux et les poumons.

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