Une seule dose inhalée a traité ou même prévenu l’infection au COVID-19 et ses variantes

Un nouveau spray nasal antiviral à base de protéines développé par des chercheurs de la Northwestern University, de la Washington University et de la Washington University à St. Louis est en cours de développement dans le cadre d’essais cliniques humains de phase I pour traiter le COVID-19.

Conçues par ordinateur et raffinées en laboratoire, les nouvelles thérapies protéiques ont contrecarré l’infection en interférant avec la capacité du virus à pénétrer dans les cellules. La protéine supérieure a neutralisé le virus avec une puissance similaire ou supérieure à celle des traitements par anticorps avec le statut d’autorisation d’utilisation d’urgence de la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis. Notamment, la protéine supérieure a également neutralisé toutes les variantes du SRAS-CoV-2 testées, ce que de nombreux anticorps cliniques n’ont pas réussi à faire.

Lorsque les chercheurs ont administré aux souris le traitement sous forme de spray nasal, ils ont découvert que la meilleure de ces protéines antivirales réduisait les symptômes d’infection, voire même prévenait complètement l’infection.

Les résultats ont été publiés hier (12 avril) dans la revue Science de la médecine translationnelle.

Ce travail a été réalisé par Michael Jewett de Northwestern ; David Baker et David Veesler de l’École de médecine de l’Université de Washington ; et Michael S. Diamond à WashU.

Pour commencer, l’équipe a d’abord utilisé des superordinateurs pour concevoir des protéines qui pourraient adhérer aux sites vulnérables à la surface du nouveau coronavirus, ciblant la protéine de pointe. Ce travail a été initialement rapporté en 2020 dans la revue Science.

Dans le nouveau travail, l’équipe a repensé les protéines, appelées mini-liants, pour les rendre encore plus puissantes. Au lieu de cibler un seul site sur la machinerie infectieuse du virus, les mini-liants se lient simultanément à trois sites, ce qui rend le médicament moins susceptible de se répandre.

“La protéine de pointe du SRAS-CoV-2 a trois domaines de liaison, et les thérapies par anticorps courantes ne peuvent en bloquer qu’un”, a déclaré Jewett. «Nos mini-liants reposent sur la protéine de pointe comme un trépied et bloquent les trois. L’interaction entre la protéine de pointe et notre antiviral est parmi les interactions connues les plus proches en biologie. Lorsque nous avons mis la protéine Spike et notre antiviral thérapeutique dans un tube à essai pendant une semaine, ils sont restés connectés et ne se sont jamais séparés. »

Jewett est professeur de génie chimique et biologique à la McCormick School of Engineering de Northwestern et directeur du Center for Synthetic Biology de Northwestern. Andrew C. Hunt, chercheur diplômé du laboratoire de Jewett, est co-auteur de l’article.

Comme le virus SARS-CoV-2 a muté pour créer de nouvelles variantes, certains traitements sont devenus moins efficaces pour lutter contre le virus en constante évolution. Le mois dernier, la FDA a suspendu plusieurs traitements par anticorps monoclonaux, par exemple, en raison de leur échec contre le sous-variant omicron BA.2.

Contrairement à ces traitements par anticorps, qui n’ont pas réussi à neutraliser l’omicron, les nouveaux mini-liants sont restés efficaces contre la variante préoccupante de l’omicron. En bloquant la protéine de pointe du virus, le nouvel antiviral l’empêche de se lier au récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2 (ACE2), qui est le point d’entrée pour infecter le corps. Étant donné que le nouveau coronavirus et ses variantes mutantes ne peuvent pas infecter le corps sans se lier au récepteur ACE2, l’antiviral devrait également agir contre les futures variantes.

“Pour entrer dans le corps, la protéine de pointe et le récepteur ACE2 participent à une poignée de main”, a déclaré Jewett. « Notre antiviral bloque cette poignée de main et, en prime, il résiste à la fuite virale. »

En plus de perdre en efficacité, les thérapies actuelles par anticorps présentent également plusieurs problèmes : elles sont difficiles à développer, coûteuses et nécessitent un professionnel de la santé pour être administrées. Ils nécessitent également des chaînes d’approvisionnement complexes et une réfrigération extrême, souvent indisponible dans les pays à faibles ressources.

Le nouvel antiviral résout tous ces problèmes. Contrairement aux anticorps monoclonaux, qui sont fabriqués en clonant et en cultivant des cellules de mammifères vivantes, le nouveau traitement antiviral est produit à grande échelle dans des micro-organismes comme E. coli, ce qui les rend plus rentables à fabriquer. La nueva terapia no solo es estable a altas temperaturas, lo que podría optimizar aún más la fabricación y reducir el costo de los productos para el desarrollo clínico, sino que también promete ser autoadministrado como un solo aerosol nasal, evitando así la necesidad de profesionales de la santé.

Les chercheurs envisagent qu’il pourrait être disponible dans les pharmacies et utilisé comme mesure préventive pour traiter les infections.

Cette étude, « Les protéines d’ingénierie multivalentes neutralisent les variants du SRAS-CoV-2 et confèrent une protection contre l’infection chez les souris », a été soutenue par le projet Audacious de l’Institute for Protein Design ; Fondation Bill et Melinda Gates (OPP1156262, INV-004949) ; Fonds d’accueil Burroughs ; Programme Professeur-Chercheur Camille Dreyfus ; Fondation David et Lucile Packard ; Fondation Helen Hay Whitney; Projet philanthropique ouvert ; Prix ​​Pew Biomedical Scholars ; contrats à terme Schmidt ; Fonds de recherche translationnelle Wu Tsai ; le Howard Hughes Medical Institute, y compris une subvention de la Damon Runyon Cancer Research Foundation ; Département de la Défense (NDSEG-36373, W81XWH-21-1-0006, W81XWH-21-1-0007, W81XWH-20-1-0270-2019, AI145296 et AI143265) ; Agence des projets de recherche avancée de défense (HR0011835403 contrat FA8750-17-C-0219) ; Agence de réduction des menaces de défense (HDTRA1-15-10052, HDTRA1-20-10004) ; Commission européenne (MSCA CC-LEGO 792305) ; Instituts nationaux de la santé (1P01GM081619, R01GM097372, R01GM083867, T32GM007270, S10OD032290) ; Institut national des allergies et des maladies infectieuses (DP1AI158186, HHSN272201700059C, R37 AI1059371, R01 AI145486) ; Institut national du diabète et des maladies digestives et rénales (R01DK117914, R01DK130386, U01DK127553, F31DK130550) ; Institut national des sciences médicales générales (R01GM120553) ; Consortium de biologie des cellules souches NHLBI (U01HL099997, UO1HL099993); Centre national pour l’avancement des sciences translationnelles (UG3TR002158); Réseau mondial de recherche antivirale des Nations Unies ; subventions rapides; Bourse de formation T90 ; et avec des fonds fédéraux du ministère de la Santé et des Services sociaux (HHSN272201700059C).

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