Un candidat pour le développement de vaccins contre le VIH-1
Publié par Isabelle le 14/11/2019 à 14:00
Source et illustration: CEA IRIG
Dans cette étude, des chercheurs de notre institut et leurs collaborateurs ont caractérisé un nouvel anticorps neutralisants à large spectre dirigé contre un épitope du VIH. Ils définissent les caractéristiques structurales d'un candidat pour le développement de vaccins afin qu'il produise des anticorps puissants pour favoriser l'immunogénicité.


LN01 interagit avec un épitope constitué du domaine MPER (violet) et de l'hélice transmembranaire (beige) correctement inséré dans une bicouche lipidique (gris).

L'élaboration d'un vaccin préventif anti-VIH représente la meilleure solution pour contrôler et éradiquer l'épidémie d'infections par le VIH. La clef (Au sens propre, la clef ou clé (les deux orthographes sont correctes) est un dispositif amovible permettant d'actionner un mécanisme.) du développement d'un vaccin contre le VIH est l'induction d'anticorps neutralisants à large spectre (bnAb). Les classes de bnAb actuellement connues sont dirigées contre six régions fonctionnelles de la protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En général, on parle de protéine lorsque...) d'enveloppe (gp120 + gp41) du VIH. Plusieurs bnAb puissants qui ciblent un épitope très conservé situé sur gp41 ont été identifiés. Des candidats pour le développement d'un vaccin basé sur des peptides mimant cet épitope ont été testés sans succès. Quelle est la raison de ces échecs ?

Dans cette étude, les chercheurs de l'Irig et leurs collaborateurs ont caractérisé un nouveau bnAb humain très puissant (LN01) dirigé contre l'épitope appelé "MPER gp41" du VIH. Cet épitope neutralise 92% d'un panel (Le panel est un groupe de personnes interrogées régulièrement sur leurs opinions ou leurs attitudes. Les personnes peuvent participer aux enquêtes par courrier, téléphone ou, de plus en plus...) de 118 souches virales. En examinant les détails structuraux et moléculaires de la neutralisation du virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous une forme extracellulaire ou intracellulaire. Sous la forme...) par l'anticorps LN01, les chercheurs ont montré que, en plus de l'épitope MPER, l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en...) de LN01 avec gp41 nécessite une partie de la région transmembranaire (TM) de gp41. En révélant que l'épitope MPER et la région transmembranaire TM forment ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être...) une hélice continue en complexe avec LN01, les études structurales menées ont permis d'élucider le rôle de cette région transmembranaire TM et l'importance de l'interaction de LN01 avec les lipides pour la neutralisation du virus. (Figure). En s'appuyant également sur des études utilisant la simulation dynamique moléculaire (Une simulation de dynamique moléculaire consiste à calculer l'évolution d'un système de particules au cours du temps. Ces simulations servent de modèles structuraux et dynamiques pour la compréhension de résultats...), les chercheurs proposent un modèle d'interaction de LN01 avec son épitope inséré dans la membrane virale. Ainsi, leurs résultats indiquent que la stabilisation de l'hélice formée par MPER-TM, par exemple par des moyens chimiques, pourrait favoriser l'immunogénicité et donc la stimulation (Une stimulation est un événement physique ou chimique qui active une ou plusieurs cellules réceptrices de l'organisme. La cellule traduit la stimulation par un potentiel d'action, qui est transmis par les nerfs vers les...) des lymphocytes B qui participent aux défenses naturelles de l'organisme contre le VIH.

Toutes ces données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) démontrent qu'un candidat pour le développement de vaccins doit comprendre les domaines MPER et transmembranaire de gp41 correctement insérés dans une bicouche lipidique pour induire des anticorps neutralisants à large spectre puissants.

Les six régions fonctionnelles de la glycoprotéine d'enveloppe Env englobent la boucle V2 située à l'apex de Env, le site riche en glycane V3, le site de liaison CD4, la région d'interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque élément a besoin de connaître de l’autre pour pouvoir fonctionner correctement.) gp120-gp41, la face silencieuse gp120 et la région externe proximale membranaire (MPER) situé sur gp41.

Note:
Épitope: partie d'un antigène (Un antigène est une macromolécule naturelle ou synthétique, reconnue par des anticorps ou des cellules du système immunitaire et capable d'engendrer une...) pouvant être reconnue par un anticorps spécifique qui lui correspond et qui peut stimuler la production de cet anticorps. La liaison d'un anticorps à un antigène se produit au travers d'une région spécifique. Une protéine peut souvent contenir plusieurs épitopes auxquels les anticorps peuvent s'agripper. Les antigènes sont généralement des peptides, des protéines et des polysaccharides. Des antigènes plus complexes sont parfois composés des plusieurs de ces molécules mais aussi de lipides ou ADN.


Références publication:
Pinto D, Fenwick C, Caillat C, Silacci C, Guseva S, Dehez F, Chipot C, Barbieri S, Minola A, Jarrossay D, Tomaras GD, Shen X, Riva A, Tarkowski M, Schwartz O, Bruel T, Dufloo J, Seaman MS, Montefiori DC, Lanzavecchia A, Corti D, Pantaleo G and Weissenhorn. Structural basis for broad HIV-1 neutralization by the MPER-specific human Broadly neutralizing antibody LN01. Cell Host Microbe (Les micro-organismes ou microbes sont des organismes vivants microscopiques (invisible à l'œil nu) et qui ne peuvent donc être observés qu'à l'aide d'un microscope.), 2019
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