Les lamas possèdent des anticorps particuliers qui pourraient servir comme traitement pour la Covid-19. © Ines Meier, Adobe Stock
Santé

Coronavirus : les anticorps de lama n'ont pas dit leur dernier mot

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Après Winter, c'est au tour d'un autre lama de participer à la recherche contre le coronavirus. Les nano-anticorps issus de Wally sont 100 à 1.000 fois plus neutralisants que ceux de Winter.

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[EN VIDÉO] Coronavirus : demain, tous masqués ?  SARS-CoV-2. Il est apparu en Chine en décembre 2019. Depuis, il a fait des dizaines de milliers de morts dans le monde. Pour limiter la propagation de ce coronavirus et en l’absence de traitement ou de vaccin, différentes mesures ont été imaginées. Parmi lesquelles, le port d’un masque. 

Il y a quelques mois, Winter le lama avait permis d'identifier des nano-anticorps (VHH), des anticorps très petits à une seule chaîne produits par les camélidés, qui neutralisaient le SARS-CoV-2.

Une publication dans Science, parue le 5 novembre, décrit une histoire similaire, sauf que les chercheurs de l'université de Pittsburgh ont choisi un autre lama, Wally. Ils ont aussi utilisé une approche différente qui a permis d'isoler des nano-anticorps dont le pouvoir neutralisant est, selon eux, 100 à 1.000 fois plus importants que ceux de Winter.

Wally le lama. © Sonya Paske, Capralogics Ltd

Des petits anticorps extraits des lamas

Wally a été immunisé avec la partie de la protéine S qui reconnaît le récepteur cellulaire, le receptor binding domain (RBD). Environ deux mois plus tard, les scientifiques ont extrait de son plasma les fameux nano-anticorps.

Dans l'expérience faite sur Winter, les nano-anticorps les plus affins pour la protéine S du SARS-CoV-2 ont été identifiés par la technique phage display. Ici, c'est une technique basée sur la spectroscopie de masse qui a été privilégiée, permettant l'identification de plusieurs milliers de nano-anticorps de haute affinité.

Trois nano-anticorps se détachent : Nbs 89, 20 et 21. La capacité neutralisante de ce trio a donc été testée lors d'une expérience permettant de déterminer la quantité nécessaire pour neutraliser 50 % (IC50) des dégâts cellulaires induits par le virus in vitro. Il s'avère qu'il faut une très faible quantité de ces nano-anticorps pour atteindre l'IC50, de l'ordre du nanomolaire (0,045 nM pour le plus efficace).

Un modèle 3D d'un nano-anticorps (violet) fixé sur la protéine S du SARS-CoV-2 (gris). © UPMC

Une liaison particulière au receptor binding domain

Nbs 21 est le nano-anticorps le plus neutralisant parmi ceux identifiés dans le plasma de Wally. La façon particulière qu'il a de se fixer au RBD semble en être la cause. Grâce à l'analyse de la structure cristallographique du complexe Nbs21-RBD, il apparaît en effet que ce nano-anticorps se lie solidement au RBD par de nombreuses interactions hydrophobes et polaires qui couvrent entièrement le RBD, quand les autres nano-anticorps ne se fixent que sur une boucle externe de la protéine.

Ces nano-anticorps sont plus stables que les immunoglobulines humaines, ils peuvent être stockés jusqu'à six semaines à température ambiante. Comme pour d’autres traitements, les chercheurs de l'université de Pittsburgh imaginent diffuser leur nano-anticorps par l'intermédiaire d'un spray pour protéger les voies respiratoires d'une potentielle infection.

Pour en savoir plus

Des anticorps de lama pourraient aider à vaincre le coronavirus

Article publié le 10 avril 2020 par Julie Kern

Le plasma d'un jeune lama belge contient de petits anticorps particuliers. Ces derniers sont capables de neutraliser l'infection des coronavirus, responsables du Sras, du Mers mais aussi du Covid-19.

Winter est un lama de quatre ans qui broute paisiblement l'herbe des prés à proximité de la ville de Gand en Belgique. Le jeune camélidé pourrait aussi jouer un rôle clé dans la recherche des traitements contre le Covid-19.

En effet, Winter a été immunisé avec une perfusion contenant les protéines de surface (protéine S) de deux coronavirus : le Mers-CoV et le Sars-CoV-1. Les scientifiques ont identifié dans le plasma du lama des petits anticorps neutralisants qui se sont montrés efficaces contre deux particules virales pseudo-typées (un lentivirus modifié pour exprimer les protéines de surface des coronavirus) imitant des deux souches de coronavirus contre lesquelles Winter a été immunisé, ainsi que le Sars-CoV-2.

Les résultats de cette étude vont paraître dans la revue Cell. Une version préliminaire, mais relue par les pairs, est déjà disponible.

Un schéma comparant une Ig G conventionnelle avec un VHH que l'on retrouve chez les camélidés. © Detlev Suckau, ResearchGate

Des petits anticorps neutralisants

Ces anticorps particuliers sont une sous-classe d'IgG spécifiques des camélidés appelés VHH. Ils ne possèdent qu'une chaîne lourde alors que les IgG conventionnels possèdent une chaîne légère et une chaîne lourde. Les VHH n'ont donc qu'un domaine variable, situé sur la chaîne lourde.

Une analyse cristallographique a permis de déterminer sur quelle partie du virus reconstitué les VHH issus du plasma de Winter se fixent : le domaine de liaison au récepteur (RBD) de la protéine S. Plusieurs ont démontré leur action neutralisante contre le Sars-CoV-1 et le Mers-CoV sur des cultures cellulaires in vitro. L'un d'entre eux, VHH-72, est capable de neutraliser l'infection de la pseudo-particule virale imitant le Sars-CoV-1 mais aussi celle imitant le Sars-CoV-2.

Plus petits que les IgG conventionnelles, les VHH sont stables et pourraient être administrés via un spray à inhaler, notamment pour soigner les infections respiratoires. Les scientifiques espèrent que la capacité neutralisante des VHH de lama fait d'eux des candidats sérieux pour soigner la Covid-19.

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