La réponse des lymphocytes T après la vaccination anti-COVID-19 BNT162b2 est maintenue contre le SARS-CoV-2 Omicron B.1.1.529 variante préoccupante

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Résumé

La progression de laCOVID-19 maladie pandémiquea conduit à l'émergence de variants préoccupants (VOC), qui peuvent compromettre l'efficacité des vaccins actuellement administrés. La dérive antigénique peut potentiellement entraîner une réduction de l'immunité protectrice des lymphocytes T et, par conséquent, des manifestations plus graves de la maladie. Pour évaluer cette possibilité, les réponses des lymphocytes T à la protéine de pointe ancestrale Wuhan- 1 SARS-CoV-2 et laOmicron B.1.1.529protéine de pointe ont été comparés. En conséquence, des cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC) ont été prélevées sur huit volontaires sains 4 à 5 mois après la troisième vaccination avec BNT162b2 et stimulées avec des bibliothèques de peptides se chevauchant représentant le pic de l'ancêtre ou duOmicronSRAS-CoV-2virusvariantes. La quantification des cellules T spécifiques a été réalisée par un test ELISPOT fluorescent, en surveillant les cellules sécrétant l'interféron gamma (IFNg), l'interleukine -10 (IL-10) et l'interleukine -4 (IL{ {4}}). Pour tous les individus examinés, des niveaux comparables de réactivité aux deux formes de protéine de pointe ont été déterminés. De plus, une réponse Th1 dominante a été observée, se manifestant principalement par des cellules sécrétant de l'IFNg et seulement un nombre limité de cellules sécrétant de l'IL-10- et de l'IL-4-. Les données démontrent une activité stable des lymphocytes T en réponse à la variante émergente d'Omicron chez les individus testés ; par conséquent, l'immunité protectrice contre le variant après la vaccination par BNT162b2 n'est pas significativement affectée.

Mots clés : SRAS-CoV-2 ; COVID-19 ;Omicron; Réponses des lymphocytes T;ELISPOT ; FluoroSpot ; variantes préoccupantes

1Département de biochimie et de génétique moléculaire, Institut israélien de recherche biologique, Ness-Ziona 74100, Israël ; hilac@iibr.gov.il (HC) ; shaharr@iibr.gov.il (SR) ; urie@iibr.gov.il (UE) ;galb@iibr.gov.il (Go)

2 Sheba Medical Center, Infectious Disease Unit, Ramat Gan 5262112, Israël ; Itsik.Levy@sheba.health.gov.il

3 Sackler Medical School, Université de Tel Aviv, Tel Aviv 6997801, Israël

1. Introduction

Omicron B.1.1.529est actuellement la variante la plus préoccupante (VOC) parmi lesSRAS-CoV-2variantes[1]. La variante Omicron a été décrite pour la première fois en novembre 2021 et, depuis lors, s'est rapidement propagée dans le monde [1,2]. Il porte 26 à 32 mutations dans la protéine de pointe par rapport à la séquence Wuhan-1 SARS-CoV-2 [1], nombre de ces mutations étant situées dans le domaine de liaison au récepteur (RBD). Comme cela a été montré pour d'autres COV [3], des mutations dans les sites neutralisants de la protéine de pointe affaiblissent le potentiel neutralisant des anticorps et, par conséquent, peuvent conduire à une évasion immunologique accrue. Cet aspect a d'énormes implications pour la santé publique, compte tenu des campagnes de vaccination massives en cours dans le monde entier sur la base de la spécificité antigénique de la souche primordiale du SRAS-CoV-2.

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À ce jour, les corrélats précis de la protection contre le SARS-CoV-2 n'ont pas été entièrement définis. Il est clair que la réponse des anticorps neutralisants est essentielle pour bloquer l'attachement viral et l'entrée dans les cellules hôtes, et que les lymphocytes T jouent un rôle central dans la diminution de la propagation virale chez l'hôte, atténuant ainsi la gravité de la manifestation de la maladie [4]. En conséquence, pour plusieurs COV émergents, il a été démontré qu'une réponse en anticorps neutralisants plus faible était corrélée à une efficacité moindre du vaccin et à des niveaux plus élevés d'infections par percée immunitaire [4,5]. Compte tenu de la cinétique des titres d'anticorps après la vaccination et de leur déclin potentiel en dessous des niveaux neutralisants, il est essentiel de maintenir les réponses mémoire protectrices des lymphocytes T, qui devraient présenter une longévité significative [6–8]. La fuite immunitaire de la réponse humorale est principalement le résultat de mutations spécifiques d'un antigène donné, qui se produisent dans un processus microévolutif convergent et affectent donc des individus également différents. A l'inverse, la réponse des lymphocytes T a un caractère divergent, affectant distinctement divers individus en raison du polymorphisme HLA ; par conséquent, des mutations uniques dans les épitopes immunodominants sont moins susceptibles d'affecter les réponses des lymphocytes T à l'échelle mondiale. L'affaiblissement de l'immunité des lymphocytes T contre un COV peut survenir à la suite d'une dérive antigénique qui conduit à l'accumulation de mutations sous-jacentes à l'immunité [9].

Les réponses des lymphocytes T peuvent fournir une protection contre le SARS-CoV-2 même en l'absence de réponse anticorps [10]. Plus précisément, des niveaux élevés de cellules sécrétant de l'IFNg répondant à une stimulation antigénique avec la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 étaient corrélés à des manifestations moins graves de la maladie COVID- 19 [10]. La surveillance de la réponse des lymphocytes T est expérimentalement plus difficile que la quantification des réponses humorales, nécessitant la disponibilité de cellules viables répondant à la stimulation antigénique. La plupart des études ont caractérisé les réponses des lymphocytes T par une élévation du marqueur induit par l'activation (AIM) et une coloration intracellulaire des cytokines, surveillées par cytométrie en flux et par des tests ELISPOT [11]. Dans la présente étude, nous avons déterminé le niveau de réactivité des lymphocytes T en réponse au pic ancestral de Wuhan-1 SRAS-CoV-2 et au pic de variante Omicron B.1.1.529 chez des individus en bonne santé immunisés avec le BNT162b2 vaccin. L'étude a révélé une réponse Th1 dominante similaire aux deux versions de la protéine de pointe, suggérant que l'immunité stable des lymphocytes T est maintenue contre la variante Omicron actuellement répandue.

2. Matériels et méthodes

2.1. Isolement PBMC

Du sang a été prélevé sur 8 personnes en bonne santé dans les 4-5 mois suivant leur troisième vaccin BNT162b2. Le sang a été prélevé dans des tubes à héparine de sodium (vacutainer, BD, Franklin Lakes, NJ, États-Unis) et traité dans les 2 h suivant le prélèvement. Les cellules mononucléaires du sang périphérique (PBMC) ont été isolées par sédimentation en gradient de densité à l'aide de Ficoll-Paque (Sigma-Aldrich, Rehovot, Israël) selon le protocole du fabricant. Les cellules ont ensuite été lavées une fois dans du PBS et immédiatement traitées pour le dosage ELISPOT.

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2.2. Dosage ELISPOT

Le test ELISPOT fluorescent tricolore (FluoroSpot) a été réalisé dans le strict respect du protocole du fabricant (Human IFN-y/IL-4/IL-10 Three-Color Fluo-root, ImmunoSpot, Cleveland, OH , États-Unis), les PBMC ont été remis en suspension dans un milieu de test CTL sans FCS (ImmunoSpot) et plaqués dans des plaques de membrane PVDF à 96 puits à 3 × 1 0 5 cellules/puits. Les cellules ont été laissées non stimulées, stimulées avec la protéine de pointe SARS-CoV -2 chevauchant la bibliothèque de peptides ou stimulées avec 5 ug/mL de phytohémagglutinine (PHA) (Sigma-Aldrich, Rehovot, Israël) comme contrôle positif. Pools de peptides disponibles dans le commerce (15-séquences mères avec un chevauchement de 11 acides aminés) couvrant toute la longueur du Wuhan-1 SARS-CoV{{20}}(type sauvage) ou Omicron B.1.1.529 variant spike (peptides & elephants GmbH, Hennigsdorf, Allemagne) ont été utilisés pour la stimulation des PBMC. Les pools de peptides ont été dissous dans du DMSO et utilisés à une concentration finale de 200 ug/mL (06 ug/mL par peptide) ; La concentration finale de DMSO était inférieure à 0,1 %. La disposition de la plaque est présentée dans la figure supplémentaire S1. Les PBMC ont été stimulées pendant 48 h et la fréquence des cellules sécrétant des cytokines a été quantifiée avec le lecteur ImmunoSpot S6 Ultimate avec les filtres 520 600 et 690 nm pour permettre le dénombrement des cellules exprimant IFNg, IL-10 et IL{{37} }, respectivement. Les données ont été analysées avec le logiciel ImmunoSpot version 7.0.30.2 (ImmunoSpot). Les taches positives chevauchées par les filtres 520 nm et 600 ou 690 nm ont été considérées comme des artefacts potentiels et exclues. L'analyse de la signification statistique des données a été réalisée par le test t de Student.

3. Résultats et discussion

L'immunité cellulaire joue un rôle déterminant dans la prévention des cas graves de COVID-19. Dans l'étude actuelle, qui comprenait huit individus en bonne santé (appelés donneurs), vaccinés trois fois en Israël avec le vaccin à ARNm BNT162b2, nous avons cherché à déterminer et à comparer le niveau et le type de réponse des lymphocytes T au Wuhan{{3} } pic SARS-CoV-2 ou la variante Omicron B.1.1.529. Les donneurs étaient âgés de 20 à 52 ans (moyenne de 27,1 ans) et comprenaient trois hommes et cinq femmes. Aucun historique de COVID-19 n'a été documenté pour aucun des donneurs ; de plus, compte tenu de l'enregistrement épidémiologique précis habituel en Israël, il est inconcevable qu'ils aient été infectés auparavant. Les PBMC recueillies auprès des donneurs ont été stimulées avec un mélange de 315 peptides, chacun de 15 acides aminés de long, couvrant l'ensemble de la protéine de pointe. L'étude a inspecté à la fois le type et le niveau de réponse, tel que déterminé par le nombre de cellules sécrétant des cytokines dans un test ELISPOT fluorescent.

Suite à une stimulation antigénique avec les peptides dérivés de pointes, une réponse IFNg prédominante a été observée chez tous les individus examinés, allant de 50 à 400 cellules sécrétantes pour 106 PBMC, et une réponse IL-10 plus faible, allant de 15 à 82 cellules par 106 PBMC (Figure 1 et Figure S1). Le montage expérimental comprenait une étape de stimulation antigénique de 48 h pour permettre la manifestation de la réactivité des clones de lymphocytes T exprimant l'IL-4- potentiellement présents dans les échantillons ; cependant, des niveaux presque indétectables de réactivité de l'IL-4 ont été déterminés, conformément aux données précédentes concernant les réponses provoquées par les vaccins BNT162b2 et m1273 [2,4,8–13]. Une comparaison de la réponse moyenne au pic de type sauvage et Omicron (Figure 2) n'a indiqué qu'une légère diminution non significative de 201 cellules sécrétant de l'IFNg après activation avec le pic de type sauvage, à 188 cellules répondant au pic Omicron. De plus, aucune différence significative n'a été observée entre les réponses mesurées sur la base des cellules sécrétant IL-10- et IL-4-.

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En ce qui concerne l'induction d'IFNg de chaque individu testé (figure 1), dans un cas (donneur 2), une activation préférentielle statistiquement significative par des peptides de pointe ancestraux a été observée, mais dans un autre cas (donneur 5), une activation préférentielle a été observée en réponse à la pointe d'Omicron. Il convient de noter qu'aucune différence significative n'a été enregistrée pour les quantifications de cellules sécrétant IL-10- et IL-4-. La réponse IFNg était supérieure à celle de l'IL-10, le rapport moyen de la réponse IFNg/IL-10 étant de 4,9, indiquant une réponse Th1 dominante sans réponse Th2 significative. Le caractère essentiel des lymphocytes T pour la protection contre le COVID-19 est bien documenté [2,4,10] ; par conséquent, la confirmation de la réactivité des lymphocytes T vis-à-vis des COV émergents est de la plus haute importance. Au fur et à mesure que de nouveaux COV émergents sont identifiés, le maintien de l'immunité protectrice à long terme des personnes vaccinées représente un problème de santé publique hautement prioritaire. Il a été suggéré que dans le cas de plusieurs COV, les individus convalescents et vaccinés présentaient une certaine évasion de l'immunité humorale tout en révélant une réactivité normale des lymphocytes T sans compromis [5,14].

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Dans la présente étude, en analysant la réponse chez des individus après trois vaccins BNT162b2, nous avons montré une réponse Th1 dominante à la protéine de pointe variante Omicron, qui est corrélée à une immunité protectrice [6]. Les réponses des lymphocytes T aux variants ancestraux et Omicron étaient de niveaux proportionnés (Figure 2), conformément à plusieurs rapports récents [2,12,13]. Étant donné que nos données montrent des niveaux de réponse comparables aux pointes ancestrales et Omicron, il est raisonnable d'estimer que la composition en CD4 et CD8 du compartiment des lymphocytes T reste stable pour la réponse aux deux variantes. La valeur ajoutée d'une troisième vaccination pour obtenir la neutralisation des anticorps Omicron a déjà été démontrée [15], et des études futures porteront également sur la pertinence de l'administration d'un troisième vaccin dans le maintien des réponses des lymphocytes T. De plus, des études supplémentaires sont attendues pour surveiller d'autres fractions de la population, en particulier les personnes âgées à haut risque de développer des formes graves de COVID-19.

Références

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