Un nano-anticorps qui neutralise le SARS-CoV-2 en déstabilisant son spicule

Coronavirus : vous avez peut-être déjà des anticorps sans le savoir. Sans jamais avoir été infectées, certaines personnes présentent des anticorps réagissant à la protéine de pointe du Sars-Cov-2. Cela concerne plus particulièrement les entants, très exposés aux divers virus saisonniers, et suggère l’existence d’une immunité croisée. Peut-on alors espérer qu’attraper un bon rhume nous préserve de l’infection à la Covid-19 ? 

En Californie, des scientifiques ont identifié un nano-anticorps capable de maintenir la protéine S du coronavirus dans sa forme inactive, empêchant ainsi l'infection.

L'enveloppe du SARS-CoV-2 et plus précisément les spicules, ou protéines S, qui lui donnent sa forme de couronne, sont au cœur de la plupart des publications scientifiques. Cette protéine est composée de trois parties identiques (c'est un trimère), deux sous-unités et un recepteur binding domain (RBD), et permet au virus d'infecter les cellules. Elle existe sous deux formes : une forme fermée, « down » en anglais, et la forme ouverte, « up ». 

Dans sa forme fermée, le receptor binding domain est masqué et ne peut pas interagir avec le récepteur ACE2. Dans sa forme ouverte, le RBD est accessible et peut reconnaître ACE2. Sur les virions, la protéine S alterne entre la forme fermée, où il n'y a qu'un RBD disponible sur les trois, et la forme ouverte, où tous les RBD sont accessibles. Un groupe de scientifiques de l'Université de Californie à San Francisco a identifié un nano-anticorps qui se fixe sur la forme fermée de la protéine S et la maintient dans cet état, empêchant alors le virus d'infecter de nouvelles cellules.

En rouge, le site de fixation de Nb6, le nano-anticorps, qui chevauche deux domaines RBD dans la forme « down ». © Michael Schoof et al. Science Advances 

Bloquer la protéine S dans sa forme fermée

Le site précis de fixation de Nb6, le nom du nano-anticorps, a été observé par cryomicroscopie électronique. Cette technique ultra précise permet d'observer l'interaction entre deux molécules à l'échelle de quelques angströms (10-10 mètres). Nb6 se fixe entre deux RBD adjacents, les maintenant tous les deux dans leur forme fermée. Il en reste donc un qui n'est pas entravé. Pour régler ce problème, les scientifiques ont assemblé deux (Nb6-bi) ou trois (Nb6-tri) anticorps Nb6 grâce à des petites séquences d'acides aminés. Ainsi, tous les RBD de la protéine S sont inaccessibles.

Ce nano-anticorps neutralise efficacement le SARS-CoV-2. Sous sa forme monovalente, il faut à peine 2 µM de Nb6 pour neutraliser 50 % des pseudoparticules virales lors de tests in vitro, et près de 2.000 fois moins lorsqu'il est sous sa forme trivalente (1,2 nM). De plus, Nb6-tri conserve ses propriétés neutralisantes après plusieurs traitements physiques comme la lyophilisation, l'aérosolisation et l'exposition à 50 °C pendant une heure.

Les scientifiques écrivent en conclusion de leur recherche que : « nos nano-anticorps anti-spicule fournissent une potentielle stratégie thérapeutique et prophylactique pour limiter le bilan de la pandémie de Covid-19 ».