Les premières données sur l’immunité contre les coronavirus alimentent la promesse d’un vaccin

Alors que le monde se débat pour savoir comment rouvrir la société en toute sécurité au milieu de la pandémie de coronavirus, les scientifiques se sont efforcés de comprendre si l’infection au COVID-19 confère l’immunité – et combien de temps cette immunité pourrait durer. Beaucoup de choses pèsent dans la balance: une forte réponse immunitaire pourrait signifier que les personnes qui ont déjà été infectées pourraient retourner en toute sécurité au travail. Et cela serait également de bon augure pour les efforts de développement de vaccins.

Une nouvelle étude, petite mais suggestive, révèle que les personnes qui ont eu COVID-19 produisent une réponse robuste dans les cellules immunitaires appelées cellules T. Le système immunitaire adaptatif contient plusieurs composants principaux: les cellules B créatrices d’anticorps, les cellules T auxiliaires et les cellules T tueuses. Les deux derniers sont importants pour reconnaître et détruire un virus particulier, respectivement. Alessandro Sette et Shane Crotty, tous deux professeurs à l’Institut d’immunologie de La Jolla, et leurs collègues ont constaté que parmi un petit groupe de personnes qui avaient récupéré de COVID-19, 70% avaient des cellules T tueuses et 100% des cellules T auxiliaires qui étaient spécifique au virus du SRAS-CoV-2, qui cause le COVID-19. Surtout, les chercheurs ont observé une forte réponse des lymphocytes T à la protéine «spike» que le virus utilise pour se lier aux cellules et les infecter (et que la plupart des candidats vaccins ciblent). Ils ont également détecté une réponse des cellules T auxiliaires au SARS-CoV-2 dans environ la moitié des échantillons de sang qu’ils avaient examinés et qui avaient été prélevés avant que le virus ne commence à circuler. Cette observation, disent-ils, suggère que l’exposition aux coronavirus communs froids saisonniers peut conférer une certaine protection contre le nouveau pathogène.

Les résultats s’appuient sur des études antérieures montrant que l’infection par le nouveau coronavirus produit des anticorps protecteurs ou «neutralisants». Pris ensemble, ces résultats suggèrent que les personnes qui ont eu COVID-19 possèdent au moins une certaine immunité – un signe encourageant pour les dizaines de vaccins en cours de développement. Par ailleurs, cette semaine, la société Moderna a annoncé les premiers résultats d’un essai de son candidat vaccin contre le coronavirus: huit personnes qui ont reçu le vaccin ont produit des anticorps contre le virus à des niveaux similaires à ceux des personnes atteintes de la maladie.

Scientific American a discuté avec Sette et Crotty de ce que signifie leur étude pour l’immunité au COVID-19, la protection possible contre les infections saisonnières par le froid et les perspectives d’un vaccin contre le SRAS-CoV-2.

[An edited transcript of the interview follows.]

Que savons-nous jusqu’à présent de l’immunité au COVID-19? Et pourquoi est-ce si important?

CROTTY: Il y a juste eu une énorme incertitude sur l’immunité au COVID-19. Et cette question sur l’immunité a deux implications majeures: une, pour la compréhension de la maladie elle-même, et deux, pour le développement d’un vaccin. C’est clairement une situation de type monde en feu. Et il était donc logique que ces 100 programmes de vaccins différents démarrent et essaient simplement de faire avancer les choses. La façon normale d’essayer de réussir un vaccin serait d’examiner ce qui vous procure une bonne immunité protectrice contre cette maladie et de la copier. Une maladie comme COVID-19 est normalement une infection aiguë, et la plupart des gens la contrôlent et l’éliminent sans trop de problèmes. C’est un bon signe qui indique que le système immunitaire humain réagit normalement à ce virus et le contrôle.

Mais le système immunitaire est un endroit vaste et compliqué, avec de nombreux types de cellules différents et de nombreuses fonctions différentes. Et certains sont utiles ou importants dans un contexte par rapport à un autre. Pour un vaccin, vous voudriez savoir quels composants de la réponse immunitaire sont les plus importants pour la protection contre cette maladie. Et sans cette information, vous pouvez vraiment aller totalement dans la mauvaise direction avec un programme de vaccination, que ce soit en termes de type de réponse immunitaire que vous essayez d’obtenir ou de [vaccine’s molecular] cible. Et ces deux choses ont été des choses qui inquiètent [Sette] et moi et d’autres personnes sur ces efforts de vaccination en cours. Nous voulions vraiment générer des informations utiles [us] comprendre la maladie elle-même – et également générer des informations sur les stratégies vaccinales susceptibles d’être meilleures ou pires et si les gens obtiennent le bon [molecular target] ou pas. Notre objectif était d’examiner des cas essentiellement moyens de COVID-19 – ceux où les gens réussissent certainement à obtenir des réponses immunitaires – et de demander: «D’accord, à quoi ressemble cette réponse immunitaire?»

Pouvez-vous décrire les différentes parties de la réponse immunitaire et comment elles fonctionnent?

CROTTY: De nombreux laboratoires dans le monde ont étudié les réponses en anticorps. Celles-ci sont généralement plus faciles à mesurer et à examiner. Mais vraiment, il y a trois parties du système immunitaire adaptatif: vous avez essentiellement des anticorps, vous avez des lymphocytes T auxiliaires et vous avez des lymphocytes T tueurs. Les cellules T sont plus difficiles à mesurer, mais elles font des choses vraiment importantes. Vous devez avoir les cellules T auxiliaires pour obtenir une réponse en anticorps. Par exemple, dans les modèles animaux, [helper T cells] sont importants pour la protection contre [severe acute respiratory syndrome (SARS)]. Et les cellules T tueuses sont importantes pour la plupart des infections virales. Vous ne voulez pas aller de l’avant sans rien comprendre de la réponse des lymphocytes T. Et [Sette] est l’expert mondial dans la prédiction et l’identification des cellules T [targets], en particulier chez l’homme. Nous avons donc collaboré pour obtenir des échantillons de sang de patients COVID-19 le plus rapidement possible et pour essayer d’obtenir des informations sur ces questions. Nous avons surtout conclu que c’était une bonne nouvelle: les choses ont largement ressemblé à ce que nous attendions.

Savons-nous combien de temps dure la réponse immunitaire au nouveau virus?

SETTE: Ce que nous pouvons certainement dire, c’est que l’infection induit une réponse immunitaire robuste, et cela se produit chez les personnes qui réussissent à lutter contre le virus et ne tombent pas très malades. La question [of] combien de temps dure cette réponse prend évidemment du temps, car nous n’avons affaire à ce virus que depuis quelques mois, et nous ne pouvons pas savoir ce qui va se passer un an plus tard. Mais ce que nous avons vu jusqu’à présent est encourageant, car ces cellules T semblent saines, heureuses. Ils ne sont pas épuisés et n’expriment pas certaines des caractéristiques moléculaires associées aux cellules sur le point de mourir.

En général, la mémoire immunologique est comme n’importe quelle autre mémoire en ce sens que l’intensité de l’événement dicte la force de la mémoire. Un peu comme n’importe quel événement de votre vie: s’il s’agissait d’une situation mettant la vie en danger – par exemple, vous avez failli vous faire écraser par un camion – vous vous en souvenez. Si c’était plutôt le type de chaussettes que vous portiez, vous ne vous en souvenez peut-être pas. C’est la même chose pour le système immunitaire, dans le sens où une infection très forte avec un microbe qui se reproduit à des niveaux élevés génère une forte réponse immunitaire, ce qui crée alors une impression durable. Je suppose que la mémoire générée par le SRAS ou [Middle East respiratory syndrome (MERS)] pourrait être quelque peu différent de celui généré par un rhume, qui est assez adapté pour ne pas causer beaucoup de problèmes à l’hôte humain.

Vous avez également vu des réponses des lymphocytes T, ou «réactivité croisée», au nouveau coronavirus dans le sang de personnes qui n’y ont jamais été exposées, n’est-ce pas?

SETTE: Nous avons examiné les patients COVID-19, puis nous avons examiné un groupe témoin. Nous avons délibérément recherché des dons de sang qui ont été obtenus de 2015 à 2018, avant que le SARS-CoV-2 n’existât. Étonnamment, chez environ la moitié de ces personnes, nous avons pu constater une certaine réactivité des lymphocytes T. Et nous avons examiné attentivement les données de gauche et de droite et nous sommes convaincus que c’était réel. Nous ne savons pas, à ce stade, exactement ce que signifie cette réactivité croisée, mais il est raisonnable de supposer que c’est le résultat de personnes ayant été exposées à des coronavirus froids communs qui sont différents du SRAS-CoV-2 mais ont une certaine similitude [to it]. Cela a potentiellement des implications très fortes, car l’une des choses qui est inconnue et tout le monde veut obtenir plus d’informations sur la raison pour laquelle il existe un tel éventail de différents résultats COVID-19: certaines personnes sont totalement asymptomatiques, tandis que d’autres meurent. Bien sûr, l’âge et d’autres problèmes de santé sont des facteurs, mais un élément pourrait être immunologique: si quelqu’un a des cellules T qui peuvent réagir de façon croisée au SRAS-CoV-2, son système immunitaire a un avantage. Ils peuvent commencer à générer des réponses en anticorps plus rapidement, peut-être, et cela pourrait donner de meilleurs résultats. Dans le contexte de la vaccination, cela est également très important, car imaginez que vous avez un groupe de personnes, et la moitié d’entre elles ont la réactivité croisée de ce coronavirus, et la moitié pas. Vous donnez maintenant un vaccin à ces personnes. Il se pourrait que les personnes qui ont la réactivité croisée au froid commune répondent beaucoup plus rapidement et beaucoup mieux au vaccin, par rapport aux autres.

Les données de la pandémie de grippe porcine H1N1 de 2009 constituent une donnée encourageante, en spéculant qu’une immunité préexistante pourrait être bénéfique. Vous vous souvenez peut-être que dans ce cas, les personnes âgées ont fait mieux que les plus jeunes. Et en fait, il s’est avéré que l’âge des personnes qui étaient mieux corrélées avec le moment où une autre souche H1N1, une cousine de la souche pandémique de la grippe porcine, avait circulé – de sorte que les personnes qui avaient été exposées dans les années 1950 à cette autre souche , leur système immunitaire se souvenait encore un peu. Non pas que les gens ne soient pas tombés malades, bien sûr, mais ils sont tombés moins malades. Et ils s’en sont mieux sortis que les personnes totalement naïves et n’ayant jamais vu ce sous-type particulier de grippe.

Savons-nous si les personnes qui avaient des infections asymptomatiques au COVID-19 pourraient être moins protégées contre la réinfection que les personnes qui ont eu un cas très grave?

CROTTY: Nous avons fait cette étude avec des gens qui n’avaient pas de maladies graves – en quelque sorte des cas moyens qui se sont définitivement rétablis. Les cas asymptomatiques sont définitivement une grande inconnue. Nous n’avons aucune idée [if they will be protected against reinfection].

Pouvez-vous commenter les résultats de Moderna de l’essai de phase I de son candidat vaccin contre le coronavirus et les perspectives d’un vaccin en général?

CROTTY: Trois vaccins humains ont en fait été testés sur des singes et ont donné ce qui semble être une assez bonne protection: l’un est un vaccin à virus inactivé, un autre est un vecteur d’adénovirus chimpanzé [a type of double-stranded DNA virus used to harmlessly deliver genetic material to a host]et un troisième est un vaccin à ADN [a DNA sequence that stimulates the host to produce part of the virus and mount an immune response against it]. Et puis il y a le vaccin Moderna, qui n’a pas été testé sur des singes mais a été testé sur un modèle de souris et chez l’homme pour mesurer leur réponse immunitaire. Ce sont donc les trois exemples de données intéressantes sur les candidats vaccins disponibles à ce jour. Et je pense que si nous combinons ceux-ci avec les données de notre article montrant que les réponses des lymphocytes T semblent généralement bonnes et les données d’un certain nombre d’articles sur les personnes faisant des réponses d’anticorps neutralisants dans l’ensemble, je dirais que ces études vaccinales, en particulier les deux qui ont été faites chez les singes – suggèrent, jusqu’à présent, qu’il n’est pas si difficile de se protéger contre ce virus. Je suis certainement encouragé, compte tenu de l’ampleur des réponses immunitaires aux vaccins et de l’ampleur des réponses immunitaires que nous mesurons chez les personnes réellement malades et de ce qui se passe dans les modèles de protection. Jusqu’à présent, les données disponibles sont positives ici.

SETTE: Une chose encourageante est qu’il y a tellement de vaccins différents qui sont développés. Nous espérons donc qu’il n’y aura pas de gagnant, mais qu’il y aura de nombreux gagnants différents. La seule chose importante de notre étude est que la grande majorité de ces différents concepts de vaccins reposent sur une protéine particulière, qui est la protéine de pointe. Et nous avons vu de très bonnes réponses, à la fois en termes de cellules tueuses et de cellules auxiliaires contre le pic, ce qui est vraiment une bonne nouvelle, car ce n’était pas acquis. Dans ce cas particulier, il se trouve que c’est une bonne cible pour les trois différents types de réponse immunitaire, ce qui augure bien pour les personnes qui développent les vaccins à base de pics. Dans le même temps, nos données ont révélé qu’il y avait également des réponses contre d’autres morceaux du virus, ce qui ouvre la voie à penser que peut-être ces autres morceaux pourraient également être inclus pour renforcer davantage un concept de vaccin.

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