Le séquençage du répertoire immunitaire accélère le développement de vaccins.

Avec l'émergence des antibiotiques, la pandémie ou l'épidémie locale causée par des bactéries pathogènes a considérablement diminué. Cependant, l'abus d'antibiotiques a accéléré l'émergence de bactéries résistantes aux médicaments et le nombre de décès dus à ces bactéries résistantes dans le monde augmente d'année en année. La résistance microbienne aux médicaments est devenue une crise mondiale de plus en plus grave, représentant une grande menace pour la santé humaine. De nouvelles méthodes pouvant remplacer le traitement antibiotique sont urgemment nécessaires, en plus de réguler l'utilisation des antibiotiques et d'accélérer le développement de nouveaux antibiotiques ; les vaccins sont considérés comme un outil efficace pour atténuer la crise de la résistance aux médicaments.

En raison du développement vigoureux de la technologie de séquençage de nouvelle génération et de l'application croissante de l'immunisation dans le diagnostic et le traitement des maladies, le séquençage du répertoire immunitaire a été largement étudié. Séquençage du répertoire immunitaire fait référence à la prise de lymphocytes T/B comme cible de recherche et à l'utilisation de la technologie PCR multiple pour amplifier la région déterminante complémentaire (région CDR3) qui détermine la diversité des récepteurs des cellules B (BCR) ou des récepteurs des cellules T (TCR), puis à la combinaison de la technologie de séquençage à haut débit pour évaluer de manière exhaustive la diversité du système immunitaire. Actuellement, la technologie de séquençage à haut débit de la bibliothèque d'immunoglobulines a été appliquée à la recherche de nombreuses maladies, y compris la conception et l'évaluation de vaccins, les biomarqueurs pour le diagnostic des tumeurs, la classification et le pronostic, la détection de la maladie résiduelle minimale (MRD), les maladies auto-immunes, la recherche sur les tumeurs et le suivi post-transplantation.

Le séquençage du répertoire immunitaire facilite l'étude des anticorps induits par le vaccin contre la COVID-19.

La COVID-19 a continué depuis la fin de 2019, ce qui a posé de grands défis à la sécurité de la santé publique mondiale et a entraîné une crise économique à l'échelle mondiale. Parmi les vaccins approuvés et les candidats vaccins en évaluation clinique, à l'exception des vaccins à virus inactivés, les autres utilisent le domaine de liaison aux récepteurs (RBD) du SARS-CoV-2 ou la protéine de pointe (S) comme immunogène vaccinal. Cependant, peu d'études ont comparé systématiquement les bibliothèques d'anticorps induites par les immunogènes RBD et S. Les chercheurs ont utilisé le séquençage du répertoire immunitaire 10×Genomics pour obtenir des informations importantes sur les réponses anticorps aux différents antigènes du SARS-CoV-2. Les résultats ont indiqué qu'en contraste avec le RBD, l'immunogène S a suscité des anticorps monoclonaux neutralisants (mAbs) divers qui ciblaient non seulement le RBD mais aussi le NTD. Ces mAbs divers ont le potentiel d'exercer une activité neutralisante puissante contre le SARS-CoV-2 grâce à un effet synergique et sont généralement bénéfiques pour lutter contre les variants du virus. Plus important encore, ces différents anticorps peuvent résister au risque d'échec vaccinal causé par la mutation du virus grâce à la synergie dans une certaine mesure.

Répertoires BCR distincts induits par les vaccinations RBD et S de SARS-CoV-2 chez les souris

L'application du séquençage des cellules B chez les patients convalescents

Un rapport récent montre l'identification rapide et efficace des anticorps neutralisants contre le SARS-CoV-2 obtenue par séquençage à haut débit de l'ARN à cellule unique et du VDJ des cellules B liant l'antigène chez des patients convalescents de la COVID-19. Plus de 8 500 clonotypes de cellules B liant l'antigène exprimant des anticorps immunoglobuline G1 (IgG1) ont été identifiés chez 60 patients convalescents. Le séquençage des récepteurs des cellules B pourrait conduire à l'identification d'anticorps monoclonaux neutralisants hautement puissants ayant une forte efficacité thérapeutique et prophylactique, ce qui revêt une grande importance pour le pronostic de la maladie et la conception de vaccins, et pourrait grandement aider à l'intervention contre les maladies infectieuses prévalentes et émergentes, telles que la COVID-19.

Séquençage unicellulaire à haut débit des cellules B de patients convalescents

Le séquençage du répertoire immunitaire a évolué pour devenir une technologie puissante pour la découverte d'antigènes. D'autres études sont attendues dans les années à venir pour éclairer des questions brûlantes dans le domaine. Les antigènes découverts par cette méthode peuvent être directement codés dans des vaccins à base d'acides nucléiques, constituant ainsi un pipeline de développement de vaccins polyvalent et puissant. À l'avenir, la technologie de séquençage du répertoire immunitaire pourra non seulement promouvoir le développement rapide de vaccins bactériens (en particulier des vaccins ciblant les bactéries intracellulaires), mais aussi intensifier les efforts dans la découverte de nouveaux antigènes tumoraux, aidant les vaccins à ARN messager à évoluer vers un développement plus sophistiqué. D'autres améliorations sont attendues pour augmenter le nombre d'antigènes identifiés et renforcer l'alliance dorée avec les plateformes de vaccins à vecteur viral et à ARN messager, facilitant le développement de vaccins antibactériens efficaces et novateurs.

Références:

1. Lavinder JJ, Wine Y, Giesecke C, et al. Identification et caractérisation des anticorps sérums humains constitutifs induits par la vaccination. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014;111(6):2259-2264.
2. Sureshchandra, Suhas et al. Profilage unicellulaire des répertoires de cellules T et B après vaccination par ARNm contre le SARS-CoV-2. JCI aperçu vol. 6,24 e153201. 22 déc. 2021.
3. Tian, Siyu et al. Répertoires BCR distincts suscités par les vaccinations RBD et S de SARS-CoV-2 chez les souris. Découverte cellulaire vol. 7,1 91. 7 oct. 2021.
4. Cao, Yunlong et al. Anticorps neutralisants puissants contre le SARS-CoV-2 identifiés par séquençage à haut débit des cellules B de patients convalescents. Volume de cellule182,1 (2020) : 73-84.e16.