Un Anticorps Monoclonal Humain à Large Neutralisation Contre l’Hémagglutinine du Virus de la Grippe Aviaire H7N9
Introduction
Le virus de la grippe aviaire A (H7N9), signalé pour la première fois en mars 2013, a provoqué des infections humaines sporadiques principalement par exposition à la volaille. De mars 2013 à février 2017, un total de 1 258 cas confirmés en laboratoire d’infection humaine par le H7N9 ont été signalés en Chine, avec un taux de mortalité de 41 %. Le virus H7N9 est antigéniquement distinct des autres virus de la grippe saisonnière en circulation, rendant les vaccins saisonniers standard inefficaces. Bien que les virus H7N9 soient généralement sensibles aux inhibiteurs de la neuraminidase ou aux bloqueurs du canal ionique M2, des variants résistants ont émergé, soulignant le besoin urgent de traitements alternatifs. L’immunisation passive avec des anticorps présente une stratégie prometteuse pour lutter contre la grippe H7N9, en particulier pour les populations à haut risque telles que les personnes immunodéprimées ou âgées.
L’hémagglutinine (HA) de la grippe est une cible antigénique primaire pour la réponse immunitaire humorale. Les anticorps ayant une activité inhibitrice de l’hémagglutination (HAI) contre le domaine globulaire de l’HA sont cruciaux pour la protection immunitaire. Cependant, la plupart des anticorps neutralisants ciblent des épitopes immunodominants et variables sur la région globulaire de l’HA, conduisant à une protection étroite en raison de l’hypervariabilité de cette région. Cette étude rapporte le développement d’un nouvel anticorps monoclonal humain (mAb) qui reconnaît largement les souches circulantes de H7N9 et démontre une activité neutralisante puissante in vitro et in vivo.
Matériels et Méthodes
L’approbation éthique pour cette étude a été obtenue du Comité d’Éthique de la Recherche du Centre Provincial de Jiangsu pour le Contrôle et la Prévention des Maladies. Un consentement éclairé écrit a été obtenu de chaque patient avant la collecte d’échantillons sanguins. Les expériences animales ont été menées conformément aux directives nationales chinoises pour le soin des animaux de laboratoire et approuvées par le Comité Institutionnel de Soin et d’Utilisation des Animaux de l’Institut des Sciences des Animaux de Laboratoire de l’Union Médicale de Pékin.
De mars à décembre 2013, les patients confirmés avec une infection par le H7N9 dans la province de Jiangsu ont été suivis comme donneurs potentiels. Des échantillons sanguins ont été prélevés sur trois patients qui avaient récupéré et montré de fortes réponses d’anticorps neutralisants contre le virus H7N9. Les cellules B spécifiques de l’HA H7 ont été isolées des cellules plasmatiques du sang périphérique par cytométrie en flux. Les mAb humains ont été générés par amplification et clonage de ces cellules B spécifiques de l’HA. Les mAb humains exprimés ont d’abord été criblés pour leur activité de liaison par test ELISA. Ceux montrant une reconnaissance puissante des HA H7 ont été évalués pour les tests HAI et de microneutralisation in vitro. Le candidat mAb principal a été sélectionné et testé contre le défi létal du virus H7N9 dans des modèles murins.
Résultats
Isolement et Caractérisation du mAb Spécifique de l’HA H7N9 In Vitro
Le mAb 6-137, isolé des cellules B humaines spécifiques de l’HA H7, a démontré une forte affinité pour un panel d’HA H7, y compris celles provenant de sources aviaires et environnementales. Cependant, il ne s’est pas lié aux HA des souches H1N1 ou H3N2. Le mAb 6-137 a efficacement inhibé l’activité HA dans le virus H7N9 inactivé et neutralisé 100 doses infectieuses pour culture de tissus 50 (TCID50) du virus H7N9 in vitro, avec une activité neutralisante aussi faible que 78 ng/mL. Le mAb 6-137 a également montré une réactivité croisée avec une large gamme de virus H7, indiquant des sites antigéniques conservés sur l’HA H7.
Efficacité Prophylactique du mAb Humain In Vivo
L’efficacité protectrice du mAb 6-137 a été évaluée chez des souris infectées par le virus H7N9 A/Anhui/1-YK_RG25/2013. L’administration prophylactique du mAb 6-137 à 5 et 10 mg/kg a entraîné une survie de 100 % chez les souris, tandis que les souris témoins traitées avec un mAb non pertinent 3-2 n’ont pas survécu. Après le défi, une perte de poids modérée mais transitoire a été observée dans les groupes prophylactiques, en particulier à la dose de 10 mg/kg. Les titres viraux dans les poumons ont été considérablement réduits dans les groupes prophylactiques, indiquant le potentiel du mAb 6-137 comme traitement prophylactique.
Efficacité Thérapeutique du mAb Humain In Vivo
L’administration thérapeutique du mAb 6-137 à 10 et 20 mg/kg a fourni une protection complète de survie chez les souris lorsqu’elle était administrée 2 heures après le défi. Aucune protection spécifique n’a été observée à la dose de 5 mg/kg. Les souris témoins traitées avec le mAb 3-2 sont mortes ou ont été euthanasiées en raison d’une perte de poids corporel de 30 % dans les 11 jours suivant le défi. Les souris traitées avec 20 mg/kg de mAb 6-137 ont progressivement récupéré leur poids corporel, et les titres viraux pulmonaires ont été considérablement inhibés au jour 4 après le défi. Cependant, l’efficacité thérapeutique a été réduite lorsque le mAb 6-137 était administré 6 heures après le défi et n’était pas détectable à 24 heures après le défi.
Caractérisation de l’Anticorps Germinal du mAb Humain
La version germinale du mAb 6-137 (H-GL ou/et L-GL) a reconnu l’HA H7 mais avec une efficacité beaucoup plus faible par rapport au mAb mature. Les mutations somatiques dans le gène de la chaîne lourde (VH) ont contribué de manière significative à la forte affinité de liaison du mAb 6-137, démontrant une évolution et une maturation optimales des séquences virales dans la nature. Le mAb 6-137 a reconnu la région du récepteur sur l’HA1 H7, comme indiqué par une affinité de liaison similaire à l’HA1 H7 et à l’HA trimérique.
Discussion
Les virus H7N9 sont antigéniquement distincts des autres virus de la grippe saisonnière en circulation, et la population humaine est largement immunologiquement naïve aux sous-types H7. Le virus H7N9 présente un risque pandémique significatif, avec des taux de mortalité élevés et des séjours hospitaliers prolongés associés à une progression sévère de la maladie. Le développement de vaccins et de traitements efficaces est crucial pour contrôler les infections par le H7N9.
Le mAb humain 6-137, généré à partir de patients convalescents du H7N9, a démontré une large reconnaissance des souches circulantes de H7N9 et une activité neutralisante puissante. Le mAb 6-137 cible un épitope conservé autour du domaine de liaison au récepteur (RBD) sur l’HA1, comme indiqué par son activité HAI. L’efficacité prophylactique et thérapeutique du mAb 6-137 dans les modèles murins met en évidence son potentiel en tant que traitement biologique pour l’exposition ou l’infection par le H7N9. Le mAb 6-137 a fourni une protection significative lorsqu’il était administré tôt dans le processus d’infection, soulignant l’importance d’une intervention rapide.
L’origine humaine du mAb 6-137 suggère un profil de sécurité supérieur par rapport aux mAb dérivés de souris, car il est moins susceptible de provoquer une réponse immunitaire chez l’homme. L’identification du mAb 6-137 et d’autres anticorps neutralisants humains contre le H7N9 fournit des informations précieuses pour développer des stratégies d’immunisation passive en cas de pandémie de H7N9. Des études supplémentaires utilisant des modèles animaux supplémentaires sont nécessaires pour déterminer le potentiel et l’utilité complets du mAb 6-137 chez l’homme.
Conclusion
Le mAb humain 6-137, isolé de patients convalescents du H7N9, démontre une large reconnaissance des souches circulantes de H7N9 et une activité neutralisante puissante in vitro et in vivo. Le mAb 6-137 cible un épitope conservé sur la région globulaire de l’HA1, fournissant une protection prophylactique et thérapeutique significative contre l’infection par le H7N9 dans les modèles murins. L’origine humaine du mAb 6-137 suggère un profil de sécurité favorable, en faisant un candidat prometteur pour un développement ultérieur en tant que traitement biologique prophylactique ou thérapeutique pour l’exposition ou l’infection par le H7N9. Des études supplémentaires sont nécessaires pour évaluer l’efficacité et l’utilité du mAb 6-137 dans d’autres modèles animaux et finalement chez l’homme.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000002001