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

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

Étude : Intranasal Immunization with Liposome-Displayed Receptor-Binding Domain Induces Mucosal Immunity and Protection against SARS-CoV-2. Crédit image : WESTOCK PRODUCTIONS/Shutterstock
Étude : L’immunisation intranasale avec un domaine de liaison au récepteur représenté par un liposome induit une immunité des muqueuses et une protection contre le SRAS-CoV-2. Crédit image : WESTOCK PRODUCTIONS/Shutterstock

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

En général, la vaccination prophylactique I.M. entraîne des réponses en anticorps, principalement des immunoglobulines G (IgG) sériques, et ne produit pas de réponses immunitaires au site de l’infection. En revanche, la vaccination intranasale (I.N.) pourrait protéger contre l’infection dans les voies respiratoires supérieures grâce à de puissantes réponses IgA locales. Plusieurs rapports indiquent que l’administration I.N. de vaccins génère des réponses immunitaires protectrices.

Les auteurs ont précédemment décrit des liposomes comprenant des phospholipides de porphyrine de cobalt (Co) (PoPs). Les liposomes CoPoP pouvaient être formulés avec des adjuvants lipidiques tels que le 3D6A-PHAD. Ces liposomes pourraient être utilisés pour transformer des antigènes solubles en particules antigéniques et induire des réponses immunitaires robustes. En outre, 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 I.N. de liposomes immunogènes présentant le domaine de liaison au récepteur (RBD) de l’épi du SRAS-CoV-2 pouvait générer des réponses IgA et cellulaires robustes spécifiques de l’antigène dans les poumons des souris.

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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 I.N. ou I.M. 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 collectés 28 jours après l’immunisation. L’immunisation I.M. n’a pas réussi à induire des titres d’IgA anti-RBD détectables dans les poumons, alors que l’immunisation I.N. a provoqué des titres d’IgA robustes. Cependant, les réponses IgG anti-RBD dans les poumons étaient évidentes avec les deux modes de vaccination. En particulier, l’immunisation I.M. a induit une réponse IgG sérique nettement plus forte que l’immunisation I.N..

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

D’autre part, les sérums des souris immunisées I.N. ou I.M. ont inhibé 92 % des interactions entre RBD et ACE2 à une dose de 2 μg de RBD. Ensuite, un test ELISPOT d’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 I.N. des souris a entraîné un nombre plus élevé de cellules formant des taches (SFC) dans les poumons que l’immunisation I.M.. En revanche, l’immunisation I.M. des souris a augmenté la fréquence des SFC dans la rate.

En outre, 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’antigènes (APC) a été évaluée 24 heures après l’administration.

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L’équipe a observé la captation des particules CPP/RBD par les cellules dendritiques et les macrophages. De plus, les souris ont été immunisées par voie I.N. ou I.M. avec 0,5 μg de CP/RBD aux jours 0 et 14 et ont été exposées par voie I.N. 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 cornets nasaux.

Les charges virales chez les souris auxquelles on a administré du CP/RBD étaient significativement plus faibles que chez les souris témoins traitées avec du phosphate-buffered saline (PBS). Notamment, les souris immunisées par I.M. 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.

Conclusions

L’administration I.N. de vaccins est pratique et pourrait potentiellement stimuler l’immunité des muqueuses. Les anticorps spécifiques de l’antigène pourraient inhiber l’infection virale dans les voies respiratoires au niveau du site d’entrée. Les auteurs ont montré que l’administration de CP/RBD par voie I.N. induisait des IgA anti-RBD dans les poumons, alors que l’immunisation I.M. ne suscitait pas de réponses IgA.

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