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Est-ce que les variants remettent en question l’efficacité des vaccins ?

Texte mis à jour le 2021-01-14


La plupart des vaccins développés jusqu’à présent entraînent la production d’anticorps dirigés contre la protéine Spike. Spike est une protéine du coronavirus en forme d’aiguille et elle joue un rôle très important dans l’infection des cellules humaines. Elle se fixe sur certains récepteurs des cellules humaines, dits ACE2, et fonctionne ensuite comme une clef qui ouvre une porte en permettant au coronavirus de rentrer dans les cellules.

Ce qui est rassurant, c’est que les vaccins entraînent une réponse anticorps assez large, dirigée contre différentes régions de la protéine Spike. Il est donc peu probable que des petits changements locaux rendent tous les anticorps d’un vaccin inefficaces. Mais cela doit être vérifié expérimentalement pour les variants du coronavirus comportant de nombreuses mutations qui affectent la protéine Spike. Depuis janvier 2021, des études sont en cours pour déterminer si les nouveaux variants communs de SARS-CoV-2  vont diminuer l’efficacité des vaccins. Il est à noter que les vaccins à ARN (Pfizer BioNTech et ModeRNA) peuvent être mis à jour rapidement pour pouvoir fonctionner sur de nouveaux variants : il faut quelques semaines pour créer un nouveau vaccin à ARN contre le SARS-CoV-2.


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Sources

Étude qui évalue la reconnaissance de la protéine Spike de SARS-CoV-2 selon les mutations qu’elle présente par les anticorps contenus dans le sérum de 17 personnes atteintes de la COVID-19 en convalescence aux Etats-Unis. Cette analyse a concerné des patients infectés naturellement par le coronavirus, qui n’ont pas reçu le vaccin, pour savoir si les anticorps qu’ils ont développés suite à l’infection (et qui seraient probablement semblables en cas de vaccination) permettent de déclencher une réponse immunitaire vis à vis d’autres variants du virus. Les patients ont été suivis longitudinalement et les sérums ont été prélevés au moins deux fois pour chaque patient entre 15 et 121 jours après le début des symptômes. Plusieurs mutations de la protéine Spike ont été testées et les résultats montrent qu’il y a une énorme variabilité entre les différents sérums des patients et aussi une variabilité dans le temps pour un même patient. Certains sérums ne sont affectés par aucune des mutations, alors que d’autres le sont. Parmi les mutations, certaines semblent affecter plus la reconnaissance des anticorps que d’autres. Notamment chez 11 des 17 patients pour qui le sérum avait été prélevé environ 30 jours après le début des symptômes, les auteurs rapportent que les mutations sur le site E484, muté dans le variant 501Y.V2 découvert en Afrique du Sud, réduit la reconnaissance des anticorps chez 9 des 11 patients. En revanche, la mutation sur le site N501 comme celle observée dans le variant britannique VoC 202012/01 n’a pas d’effet notable sur la reconnaissances des anticorps.

Greaney, A. J., Loes, A. N., Crawford, K. H., Starr, T. N., Malone, K. D., Chu, H. Y., & Bloom, J. D. (2021). Comprehensive mapping of mutations to the SARS-CoV-2 receptor-binding domain that affect recognition by polyclonal human serum antibodies. bioRxiv, 2020-12.

Dans cette étude, les auteurs ont testé la réaction immunitaire sur deux formes du coronavirus : une forme initiale prélevée sur un patient et une forme mutée obtenue après culture pendant 90 jours en présence du plasma (une partie du sang) d’un patient. La réponse immunitaire du plasma de 20 patients convalescents a été testée avant et après mutation. In vitro, les résultats montrent une grande variabilité de la réponse immunitaire des différents plasmas contre la forme non mutée de SARS-CoV-2. Au bout des 90 jours, le virus avait acquis 3 mutations sur la protéine Spike dont la mutation E484K présente sur le variant sud-africain 501v2. Les auteurs ont montré que les mutations du virus pouvaient affecter la réponse immunitaire et qu’elle était au moins deux fois moins efficace contre la forme mutée que contre celle non mutée, avec toutefois une grande variabilité entre les différents plasmas. L’infectiosité de la forme mutée et de la forme non mutée semble comparable.

Andreano, E., Piccini, G., Licastro, D., Casalino, L., Johnson, N. V., Paciello, I., ... & Rappuoli, R. (2020). SARS-CoV-2 escape in vitro from a highly neutralizing COVID-19 convalescent plasma. bioRxiv.

Cette étude a montré que le variant 501Y.V2, détecté pour la première fois en Afrique du Sud et qui contient 9 mutations dans la protéine Spike, (L18F, D80A, D215G, Δ242-244, and R246I, K417N, E484K, et N501Y) semble échapper à la réaction immunitaire par anticorps : ils réduisent la neutralisation du virus par les anticorps. In vitro, ces mutations empêchent la fixation de trois types d’anticorps. De plus, le pouvoir de fixation des anticorps issus du plasma de 44 personnes préalablement infectées par le SARS-CoV-2 et convalescentes est 4 fois moins élevé pour le variant 501Y.V2 que pour la lignée non mutante.

Wibmer, C. K., Ayres, F., Hermanus, T., Madzivhandila, M., Kgagudi, P., Lambson, B. E., ... & Moore, P. L. (2021). SARS-CoV-2 501Y. V2 escapes neutralization by South African COVID-19 donor plasma. BioRxiv.

Etude in vitro qui montre que l’activité de neutralisation du plasma de 6 personnes préalablement infectées par le SARS-CoV-2 (lignée SARS-CoV-2 D614G) et convalescentes est réduite pour le variant 501Y.V2 par rapport à la forme non mutante de SARS-CoV-2.

Cele, S., Gazy, I., Jackson, L., Hwa, S. H., Tegally, H., Lustig, G., ... & Sigal, A. (2021). Escape of SARS-CoV-2 501Y. V2 variants from neutralization by convalescent plasma. medRxiv.

Dans cette étude, le sérum de 20 personnes vaccinées avec deux doses du vaccin Pfizer a été prélevé. Les auteurs ont ensuite étudié l’activité de neutralisation de ces sérums contre trois types de mutations de SARS-CoV-2 : (1) N501Y présente sur le variant du Royaume-Uni et d'Afrique du Sud, (2) 69/70-délétion + N501Y + D614G présentes sur le variant du Royaume-Uni et (3) E484K + N501Y + D614G présentes sur le variant d’Afrique du Sud. L’activité de neutralisation des 20 sérums était de 0,81 à 1,46 fois l’activité de neutralisation contre le virus non muté, indiquant qu’ après deux doses de vaccin Pfizer les individus sont bien immunisés contre les variants qui ont été testés.

Xie, X., Liu, Y., Liu, J., Zhang, X., Zou, J., Fontes-Garfias, C. R., ... & Shi, P. Y. (2021). Neutralization of SARS-CoV-2 spike 69/70 deletion, E484K and N501Y variants by BNT162b2 vaccine-elicited sera. Nature Medicine, 1-2.

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