High-Yield Production and Antigenic Profiling of a Stabilized SARS-CoV-2 S2-Fc Fusion Protein Using GlycoSwitch Pichia pastoris
Cette étude démontre que la production d'une protéine de fusion S2-Fc de SARS-CoV-2 stabilisée dans *Pichia pastoris* glyco-ingéniérée produit une protéine hautement antigénique, dotée d'une glycosylation de type humain, qui préserve les épitopes neutralisants natifs, positionnant ainsi le domaine S2 conservé comme un candidat prometteur pour des vaccins contre la COVID-19 à large spectre.
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA d'un preprint qui n'a pas été évalué par des pairs. Ce n'est pas un avis médical. Ne prenez pas de décisions de santé basées sur ce contenu. Lire la clause de non-responsabilité complète
Les virus changent constamment d'apparence, une tactique de survie qui leur permet de se glisser entre les systèmes immunitaires des personnes vaccinées ou ayant déjà été infectées. La plupart des vaccins actuels se concentrent sur la partie la plus externe du virus SARS-CoV-2, une protéine en forme de pointe que le virus utilise pour pénétrer dans les cellules humaines. Bien que cette section externe soit facile à repérer pour le système immunitaire, c'est aussi la partie qui change le plus fréquemment, un peu comme un criminel changeant constamment de déguisement. Cela rend difficile pour les vaccins de suivre le rythme des nouveaux variants. Cependant, sous cette couche externe changeante se trouve un noyau plus stable dont le virus a besoin pour fonctionner. Cette section interne, connue sous le nom de sous-unité S2, change rarement car elle assure le travail mécanique essentiel de fusion du virus avec une cellule. Comme elle est si constante à travers les différentes versions du virus, les scientifiques se demandent depuis longtemps si cibler ce noyau stable pourrait offrir un bouclier plus large et plus durable contre les futures épidémies.
Une équipe de chercheurs en Iran s'est lancée dans l'idée de tester cette hypothèse en créant un candidat vaccin basé sur ce noyau interne stable. Ils ont été confrontés à un défi de taille : la protéine S2 est naturellement collante et difficile à produire en grandes quantités sans qu'elle ne s'agglutine ou ne se désagrège. Pour résoudre ce problème, les scientifiques se sont tournés vers une levure microscopique appelée Pichia pastoris, un outil de base de la biotechnologie connu pour sa capacité à produire des protéines efficacement. Ils ont modifié la levure pour qu'elle produise une version modifiée de la protéine S2, en lui attachant un composant du système immunitaire humain pour l'aider à rester stable et à durer plus longtemps. De manière cruciale, ils ont utilisé une souche spéciale de cette levure, génétiquement modifiée, conçue pour recouvrir la protéine de molécules de sucre qui ressemblent à celles trouvées sur les cellules humaines, plutôt qu'aux sucres rugueux d'aspect végétal produits par les souches de levure standard.
Les chercheurs ont fait croître ces cellules de levure modifiées dans de grands lots, les nourrissant de méthanol pour déclencher la production de la protéine S2. Après quelques jours, ils ont récolté le liquide entourant les cellules et ont purifié la protéine, en la séparant du reste du matériel de la levure. Ils ont constaté que la souche de levure modifiée par le sucre produisait légèrement plus de protéines que la souche standard, produisant environ 20,6 microgrammes par millilitre contre 18,6 microgrammes par millilitre. Plus important encore, la qualité de la protéine importait. Lorsqu'ils ont testé la capacité des anticorps humains à reconnaître la protéine, la version fabriquée par la levure modifiée par le sucre a montré une réaction nettement plus forte, se liant environ 31 % mieux que la version fabriquée par la levure standard. Cela a confirmé que le revêtement de sucre d'apparence humaine aidait à préserver la forme naturelle de la protéine, la rendant plus facile à reconnaître par le système immunitaire.
Pour s'assurer que cette protéine pouvait interagir efficacement avec le système immunitaire, l'équipe a mené des tests utilisant une version factice et inoffensive du virus qui portait la protéine Spike du SARS-CoV-2 à sa surface. Ils ont mélangé ce faux virus avec des anticorps humains qui avaient été générés contre la protéine S2 purifiée. Les résultats ont montré que ces anticorps étaient capables de neutraliser le faux virus, empêchant ainsi l'infection des cellules. Cela suggère que la protéine conserve les caractéristiques structurelles correctes nécessaires à la reconnaissance par le système immunitaire, soutenant ainsi son potentiel en tant que composant de vaccin. L'étude indique que se concentrer sur ce noyau interne stable du virus, et le produire avec le bon revêtement de sucre dans la levure, constitue une voie viable pour l'avenir. Bien que les chercheurs notent que des tests supplémentaires sur des organismes vivants sont nécessaires pour confirmer la pleine protection et la capacité à susciter de nouvelles réponses immunitaires, leur travail démontre qu'un vaccin construit sur cette partie conservée et immuable du virus pourrait offrir une défense puissante contre un large éventail de variants actuels et futurs.
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