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Les lymphocytes T non conventionnels chez les patients atteints de formes sévères de Covid-19 sont prédictifs de l’évolution de la maladie

Coronavirus SARS-CoV-2 responsable de la maladie COVID-19 observé en gros plan à la surface d’une cellule épithéliale respiratoire humaine. ©M.Rosa-Calatrava/O.Terrier/A.Pizzorno/E.Errazuriz-Cerda

Des chercheurs de l’Inserm, de l’Université de Tours et du CHRU de Tours ont découvert que les patients souffrant de formes sévères de Covid-19 présentent des changements dans une classe de cellules immunitaires connues sous le nom de « lymphocytes T non conventionnels ». L’étude, publiée dans le Journal of Experimental Medicine (JEM), suggère que surveiller l’activité de ces cellules dans le sang des patients pourrait permettre de prédire la gravité et l’évolution de la maladie.

Alors que la plupart des personnes infectées par le virus du SARS-CoV-2 présentent des symptômes relativement bénins, certains patients développent une réponse inflammatoire anormale associée à des lésions pulmonaires et à un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), pouvant entraîner le décès du patient. Cependant, les cellules immunitaires et les molécules inflammatoires responsables du SDRA associé au Covid-19 restent mal connues des chercheurs.

Les lymphocytes T non conventionnels sont une classe de cellules immunitaires qui participent au contrôle de la réponse à une infection virale et sont fréquemment retrouvées dans les poumons et dans d’autres tissus muqueux de l’organisme. « Néanmoins, le rôle des lymphocytes T non conventionnels dans le processus physiopathologique du SDRA causé par le SARS-CoV-2 n’a pas encore été exploré », souligne Christophe Paget, dernier auteur et chercheur Inserm au Centre d’Etude des Pathologies Respiratoires (Inserm/Université de Tours). 

Avec ses collègues, dont le co-auteur de l’étude Youenn Jouan, Christophe Paget s’est intéressé à 30 patients admis en Médecine Intensive Réanimation au CHRU de Tours, atteints de formes graves de Covid-19. Les chercheurs ont comparé la quantité et le type de cellules immunitaires présentes dans leur sang et leurs voies respiratoires à celles retrouvées chez des volontaires sains ou des patients admis en réanimation pour des raisons autres que le Covid-19. 

Ils ont ainsi découvert que deux populations de lymphocytes T non conventionnels, connues sous le nom de lymphocytes T invariants associés aux muqueuses (MAIT) et de lymphocytes T Natural Killer (iNKT), se retrouvaient en quantité considérablement réduite dans le sang des patients atteints de Covid-19 sévère. A l’inverse, la quantité des MAIT dans les voies respiratoires de ces patients était augmentée, ce qui pourrait suggérer une migration de ces cellules vers les poumons afin de contrôler localement l’infection par le SARS-CoV-2.

Par ailleurs, les MAIT et iNKT des patients atteints de Covid-19 semblaient être fortement activées, produisant de nombreuses molécules inflammatoires. Les chercheurs ont découvert que les patients dont les MAIT et iNKT du sang étaient particulièrement activées au moment de leur admission en réanimation présentaient une meilleure évolution de leur niveau d’hypoxémie (faible taux d’oxygène dans le sang). De plus, ces patients sortaient également plus tôt des soins intensifs, suggérant donc une évolution plus rapide et favorable de leur maladie.

« Ces résultats suggèrent que les cellules MAIT et iNKT pourraient jouer un rôle bénéfique lors d’une Covid-19 grave bien que leurs fonctions précises et les mécanismes associés nécessitent des recherches plus approfondies », explique Youenn Jouan.

« Dans l’ensemble, nos conclusions devraient encourager d’autres études sur les cellules MAIT et iNKT dans les cas de SDRA induits par le SARS-CoV-2 afin d’évaluer leur potentiel en tant que biomarqueurs et/ou cibles pour les stratégies d’intervention immunitaire. Cette piste est intéressante car nous savons déjà manipuler les lymphocytes T non conventionnels dans des modèles expérimentaux. Toutefois, ces perspectives cliniques sont à envisager à plus long terme », ajoute Christophe Paget.

Prise en charge des formes sévères de Covid-19 : une méta-analyse incluant l’étude CAPE-COVID plaide en faveur de la corticothérapie

Coronavirus SARS-CoV-2 accrochés au niveau des cils de cellule épithéliale respiratoire humaine. © Manuel Rosa-Calatrava, Inserm ; Olivier Terrier, CNRS ; Andrés Pizzorno, Signia Therapeutics ; Elisabeth Errazuriz-Cerda  UCBL1 CIQLE. VirPath (Centre International de Recherche en Infectiologie U1111 Inserm – UMR 5308 CNRS – ENS Lyon – UCBL1). Colorisé par Noa Rosa C.

Identifier un traitement pour les formes sévères de Covid-19 et en particulier pour l’insuffisance respiratoire aiguë qui y est associée, s’avère une priorité pour améliorer la prise en charge et le pronostic vital des patients. Le repositionnement médicamenteux de corticoïdes est récemment apparu comme une piste thérapeutique à explorer. Des scientifiques de l’Inserm, du CHU de Tours et de l’AP-HP publient ce 2 septembre les résultats de l’étude CAPE-COVID dans le Journal of the American Medical Association, en parallèle de la publication dans cette même revue d’une méta-analyse coordonnée par l’OMS et l’Université de Bristol, regroupant 7 études (dont CAPE-COVID). Pris collectivement, les résultats de ces travaux montrent qu’un traitement par corticoïdes diminuerait de 21% le risque de mortalité des formes sévères de Covid-19.

Les formes sévères de Covid-19 peuvent amener les patients en réanimation, le plus souvent en raison d’une insuffisance respiratoire aiguë. Aucun médicament repositionné n’ayant jusqu’à récemment montré d’efficacité significative, le traitement ne reposait que sur différentes techniques d’oxygénation et de ventilation artificielle (on parle alors de « traitement symptomatique » ou de « soins standards »).

Le 17 juillet 2020, une équipe britannique a publié les résultats d’une partie de l’essai randomisé RECOVERY, montrant qu’un traitement par dexamethasone, un corticoïde de synthèse, diminuait d’environ 11% la mortalité à 4 semaines chez les patients hospitalisés pour une Covid-19, par rapport au traitement usuel. Ce bénéfice ne semblait observé que chez les patients recevant de l’oxygène, et était plus important chez les patients sous ventilation mécanique, dont la mortalité relative diminuait de près de 30%. Quand les premiers résultats de cette étude ont commencé à circuler, plusieurs essais thérapeutiques évaluant la corticothérapie dans les formes sévères de Covid-19 étaient en cours dans le monde. Suite aux résultats positifs de RECOVERY quant à l’efficacité de la corticothérapie, ces différents essais ont été interrompus. A l’initiative de l’Organisation Mondiale de la Santé, les résultats des sept essais randomisés les plus avancés (dont ceux des patients de RECOVERY sous ventilation mécanique) ont fait l’objet d’une méta-analyse, méthode statistique qui, en regroupant les patients de différentes études, permet d’augmenter la puissance statistique de ces dernières. Une telle analyse se justifiait dans le cas présent, pour pallier l’arrêt prématuré de 6 de ces études.

Parmi les 7 essais inclus dans ce travail, 3 font l’objet d’une publication simultanée dans le Journal of the American Medical Association, dont l’essai CAPE-COVID, un essai multicentrique français promu par le CHRU de Tours et dirigé par le Professeur Pierre-François DEQUIN, chef du service de médecine intensive – réanimation du CHU de Tours, au sein du Centre d’étude des pathologies respiratoires (Inserm/Université de Tours), avec le Pr Djillali Annane, chef du service de médecine intensive réanimation de l’hôpital Raymond-Poincaré, AP-HP, Université Paris-Saclay et en collaboration avec le réseau de recherche CRICS-TriGGERSep, coordonné par l’Inserm.

Dans ce travail, 149 patients inclus du 7 mars au 1er juin dans 9 centres français ont reçu en aveugle (les équipes en charge du patient ignoraient quel traitement lui était administré) soit de l’hydrocortisone, un corticoïde naturel, soit un placebo.

L’objectif était ici d’évaluer l’efficacité de l’hydrocortisone à 3 semaines après le début du traitement en comparant dans chaque groupe le nombre de patients pour lesquels il était nécessaire de poursuivre la ventilation mécanique ou toute autre technique d’oxygénothérapie propre à la réanimation, ainsi que le nombre de décès.


Les différences qui ont été observées entre les deux groupes dans cette étude sont trop faibles pour conclure au bénéfice de l’hydrocortisone sur la base de cette seule publication. En effet, si la mortalité relative à 3 semaines apparaissait diminuée de 46% l’effectif trop faible ne permettait pas de conclure que cette différence n’était pas due au hasard. L’étude a en effet été interrompue, avant d’avoir atteint les 290 patients initialement attendus. En revanche, cette étude a permis de constater que les infections secondaires nosocomiales, un risque redouté avec les corticoïdes lors d’une infection virale, n’étaient pas plus fréquentes sous hydrocortisone.

L’équipe du Pr Djillali Annane a également participé à l’étude internationale REMAP-CAP, coordonnée par l’Université de Pittsburgh, dont les résultats font aussi l’objet d’une publication dans le Journal of the American Medical Association. [1]

Les équipes du CHRU de Tours, de l’Inserm et de l’AP-HP ont également participé à la méta-analyse, coordonnée par l’OMS et effectuée par des chercheurs du National Institute for Health Research (NIHR, Institut national pour la recherche en santé) à l’Université de Bristol, publiée en parallèle dans le Journal of the American Medical Association et dont les résultats incluent CAPE-COVID, REMAP-CAP et RECOVERY. Cette étude a compilé les données de 1 703 patients provenant de 12 pays ayant reçu par tirage au sort, soit les soins standards, soit un placebo associé aux soins standards, soit un corticoïde (dexamethasone, hydrocortisone ou methylprednisolone).

Entre 3 et 4 semaines après le début du traitement, les patients traités par un corticoïde présentaient un risque relatif de mortalité inférieur à 21% par rapport aux patients recevant le seul traitement symptomatique ou le traitement symptomatique associé au placebo. De plus, aucun effet secondaire spécifique au traitement par corticoïdes n’a été mis en évidence.

« La publication de la méta-analyse confirme aujourd’hui le bénéfice des corticoïdes dans les formes sévères de COVID-19 », précise Pierre-François Dequin, « bénéfice qui n’avait jamais été montré dans une infection respiratoire et systémique due à un virus. C’est une étape thérapeutique importante qui a été franchie cet été, ajoute-t-il elle ne s’applique en revanche qu’à des patients hospitalisés pour une forme sévère : le bénéfice et surtout la sécurité des corticoïdes ne sont pas montrés dans d’autres formes. » Pour Djillali Annane, « c’est un tournant dans la lutte contre la pandémie. L’augmentation spectaculaire des chances de survie grâce au traitement par de faibles doses de corticoïdes est confirmé par sept études indépendantes dont les résultats sont aujourd’hui publiés dans 4 articles dans la prestigieuse revue JAMA. En réaction l’OMS recommande dans un article publié simultanément dans le British Medical Journal, le traitement par les corticoïdes des patients COVID 19 nécessitant un traitement par oxygène avec ou sans assistance ventilatoire ».

D’autres données sont attendues dans les mois à venir, notamment celles du suivi des patients à plus long terme. Par ailleurs, l’Inserm, à travers le Centre d’Etude des Pathologies Respiratoires, étudie actuellement des échantillons sanguins d’une partie de ces patients, pour mieux comprendre l’impact des corticoïdes sur les défenses immunitaires des patients atteints de Covid-19.

 

[1] Effect of Hydrocortisone on Mortality and Organ Support in Patients with Severe COVID-19
The REMAP-CAP COVID-19 Corticosteroid Domain Randomized Clinical Trial
Journal of the American Medical Association, doi:10.1001/jama.2020.17022

Covid-19 : Évaluation de la performance de plusieurs tests sérologiques de détection d’anticorps

Echantillons sanguins dans la cohorte Constances et tests sérologiques de l’infection au virus SARS-Cov-2  Crédits :   ©Unité des Virus Émergents (Inserm - Aix Marseille Université - IRD)  Image « UVE Séroneutralisation cellules » :  des cellules non infectées par le virus SARS-CoV-2, preuve que l’échantillon de sang contenait des anticorps neutralisants capable d’empêcher le virus d’entrer dans les cellules.   Image « UVE Séroneutralisation cellules infectées » : de nombreuses cellules ont été détruites, preuve de l’absence d’anticorps neutralisants contre le virus.

 Echantillons sanguins dans la cohorte Constances et tests sérologiques de l’infection au virus SARS-Cov-2. A gauche : des cellules non infectées par le virus SARS-CoV-2, preuve que l’échantillon de sang contenait des anticorps neutralisants capable d’empêcher le virus d’entrer dans les cellules. A droite : de nombreuses cellules ont été détruites, preuve de l’absence d’anticorps neutralisants contre le virus. ©Unité des Virus Émergents (Inserm – Aix Marseille Université – IRD)

Des chercheurs de l’Institut Pasteur, du CNRS, de l’Inserm et d’Université de Paris ont réalisé une étude pilote pour évaluer la fiabilité de plusieurs tests de laboratoire afin de mieux comprendre le profil de réponses en anticorps contre le SARS-CoV-2 et la propagation du virus dans la population. A ce jour, quatre tests de détection d’anticorps anti SARS-CoV-2 ont été développés et évalués ainsi que deux tests de détection d’anticorps neutralisants. Ces tests, dits de laboratoire, sont une première étape pour les études épidémiologiques sur COVID-19. Les résultats de cette étude ont été publiés en ligne sur MedRxiv, le 24 avril 2020, puis dans Science Tanslational Medicine, le 17 août 2020. 

Pour endiguer l’épidémie et mieux comprendre la propagation du virus, il est extrêmement important d’évaluer la prévalence des cas asymptomatiques et symptomatiques d’infection par le SARS-CoV-2 et leur profil de réponses en anticorps.

Actuellement, les tests basés sur la PCR sont largement utilisés en France et dans le monde, pour le diagnostic du COVID-19 et pour la détection et la quantification de l’ARN du SARS-CoV-2. Ces tests virologiques sont essentiels pour identifier et surveiller les individus atteints d’infections actives.

Parallèlement, des tests sérologiques sont également mis en œuvre. Ces tests sont de deux types :

  • Les tests de détection d’anticorps qui permettent d’évaluer si une personne a développé des anticorps contre des protéines du SARS-CoV-2, et donc, si elle a antérieurement contracté le virus.
  • Les tests de neutralisation qui permettent quant à eux de déterminer si une personne possède des anticorps neutralisants et si elle est donc immunisée contre le virus.

Des tests fiables nécessaires

Des tests fiables sont essentiels. Plusieurs équipes de l’Institut Pasteur, du CNRS, de l’Inserm et d’Université de Paris se sont donc mobilisées pour développer différents tests sérologiques et ont donc réalisé une étude pilote pour évaluer la fiabilité de 4 tests de détection en mesurant les niveaux d’anticorps anti-SARS-CoV-2. Parallèlement, deux tests de détection ont été développés et ont permis une comparaison supplémentaire. Les groupes d’échantillons sanguins proviennent de différentes catégories d’individus. Ces groupes ayant servi à l’évaluation de ces tests étaient répartis de la manière suivante : 

  • des échantillons de 400 individus pré-épidémiques (2017-2019), servant d’échantillons de comparaison afin d’établir la spécificité des tests en s’assurant qu’il n’y a pas ou très peu de « faux positifs » ;
  • des échantillons de 51 patients positifs au COVID-19 avec des formes sévères ou critiques, provenant de l’hôpital Bichat (Paris). Cela permet d’établir la sensibilité des tests, et d’étudier les cinétiques d’apparition des anticorps ;
  • des échantillons de 209 individus présentant des symptômes légers (fièvre ou toux par exemple) prélevés dans le département de l’Oise les 3 et 4 mars 2020 ;
  • des échantillons de 200 donneurs de sang de l’Oise, asymptomatiques et prélevés entre le 20 et le 24 mars 2020.

Résultats de séroprévalence

La séropositivité (présence d’anticorps) a été détectée chez 32% des individus ayant présenté des signes légers compatibles avec COVID-19 dans les 15 jours précédant les prélèvements et chez 3 % des personnes asymptomatiques, ayant donné leur sang.
 Délai d’apparition des anticorps

Les chercheurs ont caractérisé les délais d’apparition des anticorps chez les personnes hospitalisées atteintes de COVID-19. Les anticorps apparaissent dès 5-6 jours après les premiers symptômes et ils possèdent une activité neutralisante dès 7-14 jours.

Ce délai est probablement plus long chez les personnes pauci-symptomatiques (avec peu de symptômes) ou asymptomatiques (aucun symptôme), et les titres (concentration) d’anticorps plus faibles.
 

Description et évaluation des tests

Les équipes de recherche ont conçu quatre tests de laboratoire pour évaluer les niveaux d’anticorps anti-SARS-CoV-2 dans le sérum humain.

Tests ELISA : Les deux tests ELISA sont des tests classiques, utilisant comme antigènes cibles la protéine N entière du SARS-CoV-2 (ELISA N) ou le domaine extracellulaire du spicule du virus (S).

Avantages : ces tests utilisent une technique facilement transposable et qui est utilisée dans des kits commerciaux. Le test ELISA S est un peu plus sensible que l’ELISA N.

Pour ces deux tests, se pose la question de leur utilisation à grande échelle, ou de leur industrialisation. Pour l’instant ce sont des tests maison. Des tests de principe similaire sont déjà commercialisés, et sont en cours d’évaluation par le CNR.
Les performances des tests commerciaux sont évaluées par le CNR en utilisant des sérums qui ont été qualifiés comme négatifs ou positifs en anticorps dirigés contre le SARS-CoV-2 à l’aide d’au moins deux des tests sérologiques développés à l’Institut Pasteur.

Test S-Flow : ce test détecte la protéine du spicule du SARS-Cov-2 dans sa conformation naturelle, à la surface de la cellule. Il est très sensible et spécifique. Les résultats sont similaires à ELISA S, avec une sensibilité supérieure lorsque les taux d’anticorps sont faibles.  Mais le test nécessite un appareillage de lecture particulier (cytomètre de flux), moins répandu que le lecteur de plaques dans les laboratoires d’analyse. Il est donc adapté à des activités de recherche épidémiologique plutôt qu’au diagnostic individuel à grande échelle.

Test LIPS : ce test dit « d’immunoprécipitation », utilise une technique différente des précédents et détecte les anticorps se fixant sur les protéines N ou S du SARS-Cov-2 ou leurs sous-domaines. Le test permet de caractériser de façon fine les régions des protéines virales cibles de la réponse anticorps. Le test utilise donc différents « antigènes cibles » de détection, et la sensibilité du test varie avec l’antigène détecté. Dans le cadre de cette étude une partie de N et une partie de S (S1) ont été utilisées. Par ailleurs ces tests sont utilisables sans modification chez la plupart des animaux

Les équipes de recherche ont par ailleurs développé deux tests dédiés à la recherche d’anticorps neutralisants dans le sérum des personnes infectées.  Un test qui utilise du virus infectieux SARS-Cov-2, et nécessite un accès en laboratoire P3. Et un test avec un « pseudovirus » qui permet de travailler hors P3.

Le test de neutralisation avec le virus SARS-CoV-2 infectieux est plus fastidieux à mettre en œuvre car il nécessite une manipulation en laboratoire P3. Il utilise une dose fixe de virus qui détruit 100 % des cellules. Après mélange avec différentes dilutions de sérum, on observe si la présence d’anticorps anti-SARS-CoV-2 permet de neutraliser le virus et donc d’inhiber la multiplication virale et par conséquent d’empêcher la destruction des cellules.

Les équipes de recherche ont également mis au point un test de séro-neutralisation, appelé Lenti S, utilisant non pas le virus SARS-CoV-2 mais un pseudovirus non infectieux. Ce test ne nécessite donc pas de confinement en laboratoire de sécurité ce qui en assure une grande facilité de mise en œuvre à large échelle.

A l’inverse des tests de type ELISA qui détectent la présence d’anticorps, un test de séro-neutralisation mesure la capacité des anticorps à bloquer l’entrée du virus dans les cellules. Il permet donc de déterminer si une personne possède des anticorps capables de limiter la multiplication du virus et donc susceptibles de contribuer à la protection contre une nouvelle infection par le SARS-CoV-2. Les équipes de recherche souhaitent adapter ce test pour qu’il puisse être utilisé à très haut débit. D’autres travaux seront nécessaires pour déterminer la quantité d’anticorps neutralisants susceptible de contribuer à la protection, ainsi que leur persistance dans le temps.
 

Corrélation entre les tests

Pour évaluer la fiabilité des tests les uns par rapport aux autres, les équipes de recherche ont comparé les tests en utilisant les trois cohortes.

Chez les patients hospitalisés, un nombre à peu près similaire de cas positifs a été obtenu avec les tests sérologiques visant N ou S alors que la recherche d’anticorps anti-S1 est moins sensible dans cette application diagnostique, l’objectif de ce dernier test étant l’étude d’une corrélation avec la protection.

Avec la cohorte d’individus symptomatiques de l’Oise, le test S Flow, le test ELISA S, la combinaison LIPS N+S1 ont donné des résultats très proches et des taux de détection plus élevés que les autres tests. Chez les donneurs de sang, les cas positifs n’ont été détectés qu’avec les tests S Flow et le test ELISA S.
 

En conclusion :

1. Les équipes de recherche ont comparé les performances de 4 tests d’identification d’anticorps anti SARS-CoV-2. Globalement, ils fonctionnent très bien, avec des différences de sensibilité en fonction des tests et surtout des antigènes visés.

2. En ce qui concerne les tests d’identification d’anticorps neutralisants, le test de séro-neutralisation avec pseudovirus est simple et robuste mais il nécessite un équipement de culture cellulaire et des machines spéciales. Les tests sérologiques permettent d’estimer un taux d’anticorps se liant au virus sans préjuger de leur activité fonctionnelle.

3. Les chercheurs établissent actuellement des corrélations, qui permettront d’estimer, en fonction des taux d’anticorps se fixant sur différentes parties du virus, les échantillons de sang qui ont une activité neutralisante.

4. La présence d’anticorps neutralisants dans le sang est très probablement un signe que la personne est protégée contre une nouvelle infection, de manière d’autant plus importante que leur titre est élevé, mais cela n’a pas été encore formellement démontré.

5. Les tests de sérologie permettent de faire des études épistémologiques de séroprevalence sur des groupes donnés.

6. Le virus a bien circulé au sein du cluster de premiers cas, dans l’Oise : 32% de personnes avec signes cliniques modérés compatibles avec COVID-19 avaient des anticorps.

7. Concernant les tests chez les personnes asymptomatiques, les résultats dépendent des groupes étudiés et de leur localisation. Par exemple, les donneurs de sang asymptomatiques (les personnes ayant présenté des signes récents ne peuvent donner leur sang) dans l’Oise montrent 3 % de cas positifs parmi 200 cas testés.

« Ces tests servent à détecter la séroprévalence dans des études épidémiologiques et aussi à réaliser des diagnostics individuels. Ils sont également très utiles pour caractériser complètement des panels de sérums lors de l’évaluation des tests commerciaux. Cette étude a associé de nombreuses équipes de l’Institut Pasteur, qui ont travaillé en collaboration avec des médecins et virologistes de l’APHP, de l’INSERM, des épidémiologistes, l’EFS. Nous remercions les patients et les volontaires qui ont donné leur sang pour cette étude » soulignent Marc Eloit, Hugo Mouquet, Olivier Schwartz et Sylvie van der Werf, co-auteurs de cette étude.

« Les test ELISA N et ELISA S sont particulièrement intéressants dans le contexte actuel. A l’Institut Pasteur, il pourra être effectué plusieurs milliers de tests par semaine et la technique pourra être partagée avec d’autres laboratoires » explique quant à elle Sylvie van der Werf, responsable du Centre National de Référence des virus des infections respiratoires et co-dernière auteure de l’étude.

« Les tests de type LIPS ont une sensibilité équivalente pour un même antigène à des tests de type ELISA et sont adaptés à l’étude fine d’une probabilité de protection contre une nouvelle infection sur les cohortes de quelques milliers de sérums, pour définir les antigènes optimaux à utiliser pour des tests à très haut débit, ce qui correspond à une des demandes majeures pour la gestion du déconfinement. Depuis ces travaux, nous avons également étendu l’utilisation du test LIPS à la détection de l’infection par des coronavirus saisonniers et à la détermination de leur rôle dans la protection contre le SARS-CoV-2 ou sa facilitation » souligne Marc Eloit, responsable du laboratoire de Découverte de Pathogènes et co-dernier auteur de l’étude.
« Depuis le début de cette étude, en mars 2020, le test S-Flow est utilisé pour étudier l’importance de la réponse humorale chez les individus positifs à la PCR, présentant des symptômes bénins. Nous évaluons actuellement la durée de cette réponse. Nous analysons des échantillons d’individus convalescents collectés à différents points dans le temps après l’apparition des symptômes », explique Olivier Schwartz, responsable de l’unité Virus et immunité et co-dernier auteur de l’étude.

Identification d’une nouvelle cible thérapeutique potentielle contre le Covid-19

Image de microscopie du Coronavirus SARS-CoV-2 responsables de la maladie COVID-19 accrochés aux cellules épithéliales respiratoires humaines

Coronavirus SARS-CoV-2 responsables de la maladie COVID-19 accrochés aux cellules épithéliales respiratoires humaines
©M.Rosa-Calatraval/O.Terrier/A.Pizzorno/E.Errazuriz-cerda

Une étude menée par des chercheurs et médecins de Gustave Roussy, de l’Assistance Publique – Hôpitaux de Paris AP-HP, de l’Inserm , de l’Université Paris-Saclay et d’Université de Paris, en collaboration avec plusieurs équipes étrangères (Singapour, Chine, Israël), révèle que les patients atteints d’une forme grave de Covid-19 présentent un déficit des fonctions de l’immunité innée des cellules myéloïdes (fraction des globules blancs) comme les polynucléaire neutrophiles, monocytes), associé à un taux très élevé de calprotectine, une protéine pro-inflammatoire de la famille des alarmines, dans le sang.

Publiés dans la prestigieuse revue Cell, ces résultats permettent de proposer un test diagnostique susceptible d’identifier rapidement les patients risquant de développer une forme sévère de la maladie et ouvrent la voie à une approche thérapeutique inédite : le blocage du récepteur de la calprotectine, une protéine pro-inflammatoire de la famille des alarmines.

Dirigés par Aymeric Silvin, chercheur en immunologie, spécialiste des cellules myéloïdes, au sein de l’Unité 1015 Gustave Roussy / Inserm / Université Paris-Saclay, ces travaux ont été réalisés en collaboration étroite avec le docteur Florent Ginhoux, éminent chercheur du Singapore Immunology Network (SIgN), la Professeure Michaela Fontenay, cheffe du service d’hématologie biologique de l’hôpital Cochin, APHP, et directrice d’équipe à l’Institut Cochin dans l’Unité 1016 Inserm / CNRS / Université de Paris, et le Professeur Eric Solary, de l’Unité 1287 Gustave Roussy / Inserm / Université Paris-Saclay.

L’étude s’est appuyée sur l’analyse d’échantillons sanguins provenant de 158 patients admis aux urgences pour suspicion de Covid-19. Parmi eux, 72 patients ont été testés négatifs par PCR et 86 se sont révélés positifs, en présentant trois degrés de sévérité de la maladie (léger, modéré, sévère).

De multiples analyses des cellules sanguines de ces patients, notamment par cytométrie spectrale en flux, ont révélé des modifications de la production et de la répartition de certaines cellules myéloïdes du système immunitaire chez les patients atteints d’une forme grave de la Covid-19, aboutissant à une immunosuppression. Ces modifications incluent :

  • Un nombre élevé de monocytes « classiques » sous exprimant l’antigène HLA-DR, favorisant l’immuno-suppression
  • Une forte diminution des monocytes « non classiques », qui constituent habituellement 10% des monocytes mais représentent moins de 4% chez les patients sévères
  • La libération de cellules myéloïdes correspondant à des polynucléaires neutrophiles immatures aux propriétés immunosuppressives (myélopoïèse d’urgence). Cette libération pourrait être liée à un taux très élevé de calprotectine.

En effet, l’analyse de multiples protéines du plasma sanguin a révélé un taux très élevé de calprotectine (taux normal multiplié par 100 à 1 000) chez les patients atteints de forme sévère de Covid-19.  La calprotectine est une protéine générée dans un contexte inflammatoire.

« Nos résultats suggèrent que la calprotectine pourrait être responsable de l’aggravation de la Covid-19, puisque sa quantité corrèle avec les besoins en oxygène ainsi que les facteurs impliqués dans la thrombose, souligne Aymeric Silvin. La forte augmentation de calprotectine dans le sang pourrait intervenir avant l’orage cytokinique associé à l’emballement inflammatoire des patients développant une forme sévère.  Nous pensons qu’une boucle d’amplification se crée entre la calprotectine et l’interleukine-6, induisant une inflammation chronique aboutissant à une immuno-suppression ».

La Professeure Michaela Fontenay, cheffe du service d’hématologie biologique de l’hôpital Cochin, AP-HP, précise qu’« un diagnostic précoce d’une forme grave peut être réalisé par la combinaison d’un dosage de calprotectine et d’un test de routine de cytométrie en flux implantable dans les laboratoires d’hématologie. Un test de routine équivalent a déjà été déployé en France dans le but de faciliter le diagnostic d’une maladie hématologique. »

Ces résultats inédits permettent d’envisager de nouvelles stratégies thérapeutiques pour contrer l’aggravation de la Covid-19, en bloquant par exemple les récepteurs de la calprotectine et la myélopoïèse d’urgence. Ces stratégies sont à évaluer par des essais cliniques. Des discussions ont démarré pour repositionner un médicament anticancéreux dans cette indication.

Les conclusions de l’étude indiquent aussi que les taux de calprotectine et de monocytes non classiques dans le sang constituent des marqueurs susceptibles d’identifier les patients qui vont développer une forme grave de Covid-19. L’analyse de ces biomarqueurs pourrait être effectuée en routine. « Le diagnostic précoce d’une forme grave de la Covid-19 peut être réalisé sur un tube de sang en combinant un dosage de la calprotectine et un test de cytométrie en flux facilement implantable dans les laboratoires d’hématologie de routine, indique Pre Michaela Fontenay. Un test équivalent a été déployé ces dernières années en France dans le but de faciliter le diagnostic d’une maladie hématologique »

Cette étude a pu être réalisée grâce au soutien financier d’Amazon et de la Fondation Carrefour, des mécènes de Gustave Roussy, et du centre national de médecine de précision PRISM, soutenu par l’Agence Nationale de la Recherche.

Résultats de l’étude translationnelle Explore Covid-19

Coronavirus SARS-CoV-2 responsable de la maladie COVID-19 observé en gros plan à la surface d’une cellule épithéliale respiratoire humaine.©M.Rosa-Calatrava/O.Terrier/A.Pizzorno/E.Errazuriz-cerda

Innate Pharma SA (Euronext Paris : IPH – ISIN : FR0010331421 ; Nasdaq : IPHA) (« Innate » ou la « Société ») a annoncé la publication d’un article dans la revue scientifique Nature, écrit par les chercheurs d’Innate en collaboration avec le Centre d’Immunologie de Marseille-Luminy (Inserm, CNRS, AMU), les Hôpitaux Universitaires de Marseille – AP-HM (Hôpital de la Timone et Hôpital Nord), l’Hôpital Laveran, l’Université Aix-Marseille (AMU), ainsi que le laboratoire d’immunoprofiling de Marseille Immunopôle / AP-HM à l’Hôpital de la Timone. Les données présentées suggèrent que le ciblage de la voie C5a-C5aR1 pourrait limiter la réponse inflammatoire sévère.

Cette task-force de recherche exploratoire marseillaise, baptisée EXPLORE COVID-19, a analysé les cellules immunitaires des patients présentant un Covid-19 à différents stades de la maladie. L’objectif de cette étude était de mieux comprendre la réponse immunitaire chez les patients et d’identifier de nouveaux moyens potentiels de combattre l’infection virale.

L’étude a montré que chez les patients qui progressent vers une forme sévère de Covid-19, dont ceux présentant une pneumonie sévère ou un syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA), on observe une activation de la voie C5a/C5aR1 (C5a est un peptide hautement inflammatoire et C5aR1 son récepteur).

Plus particulièrement, les chercheurs ont observé des niveaux élevés de C5a et une suractivation des cellules myéloïdes dépendantes de C5a, qui contribueraient à l’inflammation des poumons.

Cette étude se concentrait sur les effets d’une molécule nommée avdoralimab (IPH5401), un anticorps au stade clinique, qui bloque C5aR1 (CD88). Avdoralimab empêche le recrutement et l’activation des cellules myéloïdes induits par C5a. Actuellement, Innate évalue avdoralimab en oncologie, fournissant des données de pharmacocinétiques et de tolérance en amont de son exploration dans la Covid-19.

Les résultats publiés dans Nature suggèrent que le blocage de la voie C5a-C5aR1 pourrait être considéré comme une stratégie thérapeutique potentielle pour les maladies respiratoires graves associées au SARS-Cov-2. L’analyse a montré que le blocage de la voie C5a-C5aR1 pourrait limiter l’infiltration des cellules myéloïdes aux sites inflammatoires et prévenir l’inflammation pulmonaire associée à un SDRA chez les patients atteints de Covid-19.

« Il est urgent de mieux comprendre l’évolution du Covid-19 et la cascade du complément associée pour aider à améliorer le pronostic des patients Covid-19 qui présentent des symptômes sévères, » commente Pr Eric Vivier, PhD, Directeur Scientifique d’Innate Pharma et Professeur au Centre d’Immunologie de Marseille Luminy (Inserm/CNRS/AMU) et à l’AP-HM « Cette étude exploratoire nous encourage, car nous commençons à comprendre l’impact de la réponse immunitaire sur la progression du Covid-19 et les voies susceptibles de moduler cette réponse. »

Sur la base des résultats de cette étude, la Société a précédemment annoncé le début d’un essai clinique indépendant, nommé FORCE[2]. Cet essai de Phase II randomisé est en cours, évaluant en double aveugle avdoralimab chez des patients atteints d’un Covid-19 entrainant une pneumonie sévère.

Pour lire le papier, accédez à la publication en ligne de Nature.

[1] Association de l’inflammation Covid-19 avec l’activation de la voie C5a-C5aR1

[2] FOR Covid-19 Elimination (POUR l’Elimination de Covid-19)

 

À propos de l’étude EXPLORE COVID-19 :

Les chercheurs ont analysé la réponse immunitaire de patients Covid-19 ne présentant aucun ou peu de symptômes, de patients nécessitant de l’oxygène et d’un groupe de patients dans un état grave nécessitant une ventilation mécanique prolongée. L’étude a porté sur 82 personnes : 10 témoins sains et 72 patients COovid-19, dont 10 patients présentant peu de symptômes, 34 patients présentant une pneumonie et 28 patients présentant un SDRA.

Avdoralimab dans le cancer :

Avdoralimab est un anticorps thérapeutique qui se lie spécifiquement et bloque les récepteurs C5aR1 sur les cellules myéloïdes suppressives (MDSC) et les neutrophiles. Avdoralimab est actuellement évalué dans un essai de Phase I chez des patients présentant des tumeurs solides, dont un cancer du poumon non à petites cellules ou un carcinome hépatocellulaire.

Avdoralimab dans la Covid-19 :

Le C5a serait impliqué dans la pathogenèse du syndrome de détresse respiratoire aiguë en favorisant un environnement pro-inflammatoire, par l’attraction des cellules myéloïdes (neutrophiles, monocytes, macrophages) et en stimulant leur production de cytokines. Avdoralimab bloque les récepteurs C5aR1 et a le potentiel de réduire la réponse inflammatoire dans les poumons.

Covid-19 : l’association prometteuse du remdesivir et du diltiazem ouvre de nouvelles pistes thérapeutiques

Epithélium respiratoire humain infecté par le SARS-CoV-2. Des grappes de virus au niveau des cils des cellules épithéliales ainsi que de très nombreuses vésicules cytoplasmiques très caractéristiques contenant de larges accumulations de matériel viral (dense aux électrons) et de nombreux virus en assemblage sont observés. © Manuel Rosa-Calatrava, Inserm; Olivier Terrier CNRS; Andrés Pizzorno Signia Therapeutics; Elisabeth Errazuriz-Cerda  UCBL1 CIQLE. VirPath (Centre International de Recherche en Infectiologie U1111 INSERM – UMR 5308 CNRS – ENS Lyon – UCBL1). Colorisé par Noa Rosa C.

 

Alors que la pandémie de Covid-19 se poursuit, trouver un traitement permettant de lutter efficacement contre la maladie reste un enjeu majeur de la recherche. Des chercheurs de l’Inserm, du CNRS, de l’Université Claude Bernard Lyon 1 et de l’ENS Lyon au sein du Centre international de recherche en infectiologie (CIRI) ont mis au point une stratégie unique de sélection, d’évaluation et de repositionnement de médicaments déjà sur le marché pour évaluer leur effet contre le SARS-CoV-2. Ils ont également développé plusieurs modèles précliniques d’infections très pertinents, à partir d’épithéliums respiratoires humains d’origine nasale et bronchique reconstitués in vitro. Grâce à leur savoir-faire, les chercheurs montrent que l’association entre la molécule remdesivir, utilisée dans le traitement d’Ebola, et l’antihypertenseur diltiazem pourrait apporter un bénéfice significatif chez les patients atteints de Covid-19. Leurs résultats sont publiés dans Cell Reports Medicine.

Dans le cadre du programme REACTing coordonné par l’Inserm, l’équipe Virpath dirigée par le chercheur Inserm Manuel Rosa-Calatrava au Centre international de recherche en infectiologie (Inserm/CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1/ENS Lyon) travaille au repositionnement pour de nouvelles indications thérapeutiques contre les infections virales de médicaments déjà disponibles sur le marché.

Pour tester l’efficacité thérapeutique de ces molécules contre le Covid-19, l’équipe a développé et caractérisé dès le mois de février des modèles expérimentaux d’infections virales. Pour cela elle a reconstitué in vitro, au plus proche de la physiologie humaine, des épithéliums respiratoires humains d’origine nasale et bronchique.  « Nous utilisons depuis plusieurs années ces modèles précliniques d’infection, qui sont très prédictifs de l’infection in vivo », précise Manuel Rosa Calatrava.

Les chercheurs ont aussi développé plusieurs protocoles de quantification de génome viral et de particules infectieuses. Leurs observations et analyses ont confirmé et complété les connaissances actuelles sur les mécanismes de l’infection par le SARS-CoV-2 et les interactions entre le virus et son hôte. « Nous observons notamment dans nos modèles infectés par le virus l’induction de la production d’interleukines Il6 qui est un des marqueurs de sévérité de la maladie », précise Manuel Rosa-Calatrava.

Un grand nombre de médicaments candidats a été évalué sur ces modèles, dont deux molécules d’intérêt : le remdesivir et le diltiazem, seules et en combinaison. Le remdesivir présente une activité antivirale contre les virus à ARN dont fait partie le SARS-CoV-2. Des modèles in vitro cellulaires, des modèles animaux, ainsi que plusieurs essais cliniques en cours montrent des premiers résultats positifs contre ce virus.

Le diltiazem, lui, est un antihypertenseur utilisé dans le traitement de l’angine de poitrine. Il a déjà été caractérisé et repositionné par les chercheurs de VirPath afin de stimuler fortement la réponse immunitaire innée antivirale endogène, notamment contre les virus influenza et les pneumovirus. La toxicité chez l’humain de ces deux molécules repositionnées a aussi déjà été évaluée, ce qui permet de réduire considérablement les délais de leur développement clinique pour leur nouvelle indication thérapeutique contre le SARS-CoV-2.

Les résultats de cette étude montrent une réduction significative de la charge virale dans les épithéliums infectés par le SARS-CoV-2 lorsqu’ils sont traités par le remdesivir. Cet effet est accru lorsque le diltiazem est ajouté en combinaison. « En stimulant la réponse immunitaire innée des épithéliums, le diltiazem potentialise l’effet du remdesivir et offre l’opportunité d’en réduire les doses. Le remdesivir présente en effet une certaine toxicité in vivo en plus d’être un médicament très couteux », souligne Manuel Rosa-Calatrava.

L’équipe poursuit ses essais précliniques avec cette bithérapie dans des modèles animaux et espère lancer un essai clinique dès l’hiver prochain si les résultats positifs se confirment.

Les survivants d’Ebola présentent des anomalies sévères du système immunitaire deux ans après leur maladie

Cette étude est le fruit d’une collaboration étroite entre les équipes de l’Inserm, de l’IRD, de l’INSP, de l’Université Paris-Est Créteil et du CERFIG de Guinée. © Aurélie Wiedemann.

Quatre ans après la fin de l’épidémie d’Ebola en Afrique de l’Ouest, et alors que la maladie continue de faire des ravages en RDC, la communauté scientifique s’interroge sur les séquelles qui peuvent subsister chez les survivants. Pour en apprendre plus, des chercheurs de l’Inserm et de l’Université Paris-Est Créteil à l’Institut de Recherche vaccinale se sont intéressés à l’évolution du profil immunitaire de ces personnes. Ils se sont pour cela appuyés sur une cohorte de survivants développée par l’Inserm,  l’Institut de recherche pour le développement (IRD) et le Centre de Formation et de Recherche en infectiologie de Guinée (CERFIG), la cohorte PostEboGui. Ils montrent ainsi la présence de marqueurs immunitaires et inflammatoires à des niveaux anormaux dans le sang, deux ans après la survenue de la maladie. Leurs résultats sont publiés dans Nature Communications.

Au cours de l’épidémie d’Ebola de 2013-2016 en Afrique de l’Ouest, plus de 28 000 personnes ont été infectées. Plus de 11,000 d’entre elles sont décédées. Si les conséquences à long terme sur la santé des survivants sont encore mal connues, un nombre croissant d’études décrit des séquelles cliniques persistantes chez ces patients, par exemple une fatigue généralisée, des douleurs musculo-squelettiques ou encore des troubles oculaires.

Pour identifier ces problèmes de santé, les équipes de recherche se sont appuyées sur des données issues du suivi de cohortes de survivants, comme la cohorte PostEboGui de l’Inserm, développée avec l’IRD et le CERFIG. Composée de 802 anciens malades d’Ebola recrutés sur plusieurs centres à travers toute la Guinée, cette cohorte visait à décrire et à analyser les conséquences clinique, immunologiques, psychologiques et socio-anthropologiques de la maladie à virus Ebola sur une période de 2 ans.

L’étude publiée dans Nature Communications, menée par le Pr Yves Lévy avec Aurélie Wiedemann à l’Institut de Recherche Vaccinale (VRI, Inserm/Université Paris-Est Créteil), est l’une des premières à s’intéresser au profil immuno-inflammatoire à long terme des survivants d’Ebola.

Les chercheurs se sont fondés sur l’analyse de prélèvements sanguins de 35 individus issus de la cohorte PostEboGui et recrutés pour participer à cette étude en moyenne deux ans après la survenue de leur maladie. Un groupe contrôle a également été mis en place afin de comparer leurs profils immunitaires. Chaque patient a été vu à trois reprises pour réaliser ces prises de sang. En outre, des échantillons de salive, d’urine et de sperme ont été analysés pour écarter la présence du virus.

De tels travaux de recherche n’ont été possibles que grâce à l’implication des équipes locales, spécifiquement formées pour manipuler les prélèvements biologiques. Elle est donc le fruit d’une collaboration étroite entre les équipes de l’Inserm et de l’IRD avec les techniciens de laboratoire et les scientifiques guinéens à l’Institut National de Santé Publique (INSP) et au CERFIG.

Inflammation et marqueurs immunitaires

L’analyse des échantillons sanguins indique que, même lorsque les survivants sont guéris physiquement et n’ont plus de virus détectable, ils présentent encore un profil immunitaire particulier, différent de celui des personnes n’ayant jamais contracté la maladie.

Les chercheurs ont notamment identifié la présence de cellules immunitaires, appelées lymphocytes T mémoires CD4+ et CD8+, spécifiques du virus, qui subsistent deux ans après la maladie dans le sang des 35 survivants. De plus, on retrouve également un nombre plus élevé de lymphocytes T CD8+ cytotoxiques impliquées dans la destruction des cellules infectées ainsi que la présence d’anticorps IgG spécifiques du virus Ebola chez ces survivants.

Par ailleurs, l’équipe a montré la présence d’une quantité importante de marqueurs inflammatoires dans les échantillons sanguins (cytokines pro-inflammatoires, marqueurs d’activation immunitaire), qui témoignent de la persistance d’une inflammation chez les survivants d’Ebola.  Enfin, cette étude a mis en évidence que certains marqueurs immunitaires spécifiques étaient associés à la persistance des symptômes chez ces patients.

Ces résultats soulignent donc l’existence à long terme d’une persistance de l’activité immunitaire spécifique à Ebola et d’une inflammation intense et chronique chez ces anciens malades, deux ans après avoir été infectés par le virus.  « Nos travaux soulignent l’importance de réaliser un suivi à long terme des survivants d’Ebola, ce qui avait déjà été mis en avant dans les études portant sur les séquelles cliniques. Il est important de voir comment l’état et le profil immunitaire de ces personnes évolue et si l’on ne s’oriente pas vers une maladie chronique », précise Aurélie Wiedemann.

Alors qu’une épidémie d’Ebola se poursuit en RDC, une nouvelle cohorte comportant un volet sur l’immunité est en cours de développement dans ce pays, suivant une stratégie similaire à celle employée pour mettre en place PostEboGui. Elle sera l’occasion pour les chercheurs de confirmer leurs résultats sur le profil immunitaire des survivants, auprès d’un plus grand nombre de patients. 

Une étude préclinique montre que l’hydroxychloroquine n’a pas d’effet antiviral contre le SARS-CoV-2 in vivo

Covid-19: Observation intracellulaire d’épithélium respiratoire humain reconstitué MucilAir™ infecté par le SARS-CoV-2. © Manuel Rosa-Calatrava, Inserm ; Olivier Terrier, CNRS ; Andrés Pizzorno, Signia Therapeutics ; Elisabeth Errazuriz-Cerda  UCBL1 CIQLE. VirPath (Centre International de Recherche en Infectiologie U1111 Inserm – UMR 5308 CNRS – ENS Lyon – UCBL1). Colorisé par Noa Rosa C.

Les résultats d’une étude sur les effets de l’hydroxychloroquine, associée ou non à l’azithromycine, dans un modèle d’infection expérimentale chez le macaque par le virus SARS-CoV-2, l’agent infectieux responsable de la pandémie de la COVID-19, font l’objet d’une publication dans la revue Nature le 22 juillet 2020. Réunissant des scientifiques du CEA, de l’Inserm, de l’Institut Pasteur, du CNRS, de l’Université de Paris-Saclay, de l’AP-HM, de l’Université Claude Bernard Lyon 1 et Aix-Marseille université, l’étude a été réalisée sous l’égide du consortium multidisciplinaire REACTing1.

Cette étude, lancée en février 2020, visait à évaluer le potentiel effet antiviral in vivo de l’hydroxychloroquine (HCQ), en traitement prophylactique contre le virus SARS-CoV-2 (avant l’infection pour réduire la charge virale) et lors des premiers jours après infection. Les effets antiinflammatoires potentiels de l’HCQ n’ont pas été analysés.

La première étape avait pour objectif de démontrer la pertinence du modèle animal retenu. Elle a permis de montrer que la maladie observée chez les primates non humains est très similaire à celle observée chez la majorité des patients atteints de la COVID-19 n’ayant pas besoin d’une hospitalisation.

La deuxième étape concernait la caractérisation de la pharmacocinétique de l’HCQ, c’est-à-dire l’analyse de sa concentration dans le sang et les tissus pour s’assurer qu’elle atteignait bien un niveau comparable à celui observé chez les patients humains traités avec le médicament.

Enfin, différentes stratégies de traitements ont été testées en prévention (avant l’infection des animaux), immédiatement après l’infection, et enfin à distance de l’infection (J+5 après l’infection – au moment de l’apparition des symptômes), avec ou sans azithromycine, un antibiotique également utilisé dans le traitement du COVID-19. Des doses de traitement différentes ont également été testées chez certains groupes d’animaux.

Les résultats indiquent que l’HCQ n’a pas protégé les animaux lorsqu’elle était utilisée en prévention de l’infection. Aucune des stratégies n’a par ailleurs démontré d’effet significatif sur les quantités de virus SARS-CoV-2 circulant dans l’organisme par rapport à celles détectées chez des animaux traités par un placebo.

L’étude montre donc que l’HCQ, qui possède des propriétés antivirales dans certains tests in vitro (à l’aide de cellules en culture), n’a pas d’efficacité antivirale in vivo chez le macaque dans les conditions spécifiques de ces travaux, et ce malgré une exposition pulmonaire importante.

Cette étude préclinique est complémentaire des études cliniques sur l’HCQ. En effet, elle a permis de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques du virus SARS-CoV-2 et d’obtenir des informations précises sur la biodistribution de la molécule HCQ dans l’organisme d’un animal modèle.

 

1 REACTing est un consortium multidisciplinaire réunissant les partenaires de l’Alliance pour les sciences de la vie et de la santé Aviesan (CEA, CNRS, INRAE, Inria, Inserm, Institut Pasteur, IRD, CPU et Conférence des directeurs généraux de centres hospitaliers régionaux et universitaires) et coordonné par l’Inserm.

Microbiote : la géographie intestinale influence les interactions entre les bactéries et leurs virus

Phages (en jaune) sur une bactérie Escherichia coli (en bleu) © Laurent Debarbieux – Institut Pasteur

Le microbiote intestinal abrite une communauté microbienne complexe et variée qui se maintient dans un équilibre aussi crucial pour la santé humaine qu’elle est méconnue. Les bactéries du microbiote sont soumises à la prédation de leurs virus, les bactériophages, mais une partie d’entre elles peut trouver refuge dans le mucus qui recouvre les tissus de l’intestin, permettant de garder les populations de bactériophages et de bactéries en équilibre. Telles sont les conclusions d’une étude dirigée par Laurent Debarbieux, directeur de recherche et responsable du laboratoire Bactériophage, bactérie, hôte à l’Institut Pasteur avec Luisa De Sordi, maître de conférences Sorbonne Université au Centre de recherche Saint Antoine (Sorbonne Université / Inserm) parue le 1er juillet 2020 dans Cell Host & Microbe.

Les bactéries et les bactériophages (également appelés phages) sont les composantes les plus abondantes du microbiote intestinal. Bien que les phages tuent les bactéries, ces deux populations antagonistes coexistent en équilibre dans l’intestin. Si de précédents travaux ont montré que les bactéries intestinales peuvent développer une résistance à cette prédation à travers des modifications génétiques, cette résistance n’a toutefois pas été observée dans cette nouvelle étude, effectuée sur un modèle de microbiote murin en collaboration avec l’université de Munich[1].

Ici, les auteurs ont observé que les bactéries et les phages ne sont pas distribués uniformément dans le tractus digestif et qu’une grande proportion des bactéries est présente dans le mucus recouvrant le tissu intestinal. Ces données nouvelles confortent un modèle écologique appelé « source-puit » dans lequel le mucus constitue un réservoir (« source ») de bactéries. Celles-ci peuvent s’y multiplier, cachées de leurs prédateurs. La lumière intestinale quant à elle représente un « puit » où les bactéries sont tuées au bénéfice de la population des phages.

« Ces travaux mettent en évidence l’importance de la géographie intestinale et de sa structure hétérogène et irrégulière dans la modulation des interactions qui régulent la composition du microbiote » expliquent Laurent Debarbieux et Luisa de Sordi, derniers auteurs de l’étude. Les résultats ont des implications importantes pour la compréhension de l’équilibre intestinal associé à la santé humaine mais aussi du déséquilibre qui caractérise les nombreuses maladies et syndromes associés à des altérations des micro-organismes de l’intestin telles que le diabète, les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin ou encore les troubles du spectre autistique. De plus, ces conclusions pourraient guider l’utilisation thérapeutique des bactériophages (phagothérapie) pour contrôler la prolifération des pathogènes intestinaux.

 

[1] L’étude a été réalisée avec l’équipe de Bärbel Stecher (German Center for Infection Research).

Choc toxique menstruel : favoriser le bon usage des tampons périodiques pour limiter les risques

L’Inserm propose une vidéo de prévention sur le choc toxique staphylococcique. © Camille Henry/Inserm

Le choc toxique staphylococcique est lié à la présence d’une bactérie, Staphylococcus aureus ou staphylocoque doré, dans le microbiote vaginal de certaines femmes. Chez ces dernières, un mauvais usage d’une protection intravaginale (tampon, coupe menstruelle…) pourrait augmenter la probabilité de le développer. Le choc toxique est caractérisé par de multiples symptômes, notamment par des troubles digestifs, une forte fièvre et des éruptions cutanées. Dans les cas les plus graves, il peut conduire à des défaillances multi-organes et au décès.

Si l’incidence du choc toxique reste très rare, des chercheurs de l’Inserm, du CNRS, des Hospices Civils de Lyon, de l’Université Claude Bernard Lyon 1 et de l’ENS Lyon au sein du Centre International de recherche en infectiologie et du Centre National de référence des staphylocoques, ont identifié les facteurs de risque pouvant dans certains cas le favoriser. Dans une étude parue au mois de mars 2020 dans le journal EClinical Medicine, l’équipe menée par le Pr Gérard Lina propose des mesures simples à mettre en place pour un meilleur usage des tampons périodiques pendant les règles.

Retrouvez tous les conseils dans la nouvelle vidéo pédagogique de l’Inserm visant à sensibiliser et à rassurer les femmes concernées par le port du tampon. N’hésitez pas à partager cet outil de prévention sur vos plateformes et à le diffuser largement. 

Pour obtenir le fichier vidéo au format mp4, merci de contacter le service de presse. 

Covid-19 : La recherche vaccinale à l’Inserm

La mobilisation des chercheurs de l’Inserm permet de grandes avancées dans la compréhension sur SARS-CoV-2 et de la recherche vaccinale. © Inserm/Depardieu, Michel

Développer un vaccin efficace et sûr constitue l’un des objectifs prioritaires de la lutte pour endiguer la pandémie de Covid-19. Depuis le séquençage complet du génome du SARS-CoV-2 en janvier 2020, des équipes de recherche en France et à l’international travaillent sans relâche pour mieux comprendre la réponse immunitaire suite à l’infection et pour tester des candidats vaccins. A l’Inserm, une douzaine d’équipes sont impliquées dans des projets de recherche vaccinale. Trois initiatives ont notamment récemment été sélectionnées par le Ministère de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation sur avis du Comité analyse, recherche et expertise (CARE) Covid-19 et du consortium REACTing de l’Inserm, afin de recevoir un soutien particulier et d’accélérer ainsi les recherches.

A l’heure actuelle, plus de 200 équipes à travers le monde sont engagées dans des projets de recherche pour développer un vaccin contre le Covid-19. Parmi elles, une trentaine de groupe français, membres de l’alliance AVIESAN ou de l’écosystème biotech/industrie. Les chercheurs de l’Inserm ne sont pas en reste, puisqu’une douzaine de ces projets impliquent des unités de l’institut.

Si le degré d’avancement de ces travaux est variable, certaines de ces équipes sont à l’heure actuelle en phase d’identification des séquences antigéniques du virus qui induisent la réponse immunitaire spécifique contre le SARS-CoV-2 et minimisent la possible production des anticorps facilitateurs (un type d’anticorps qui facilite l’entrée du virus dans les cellules). Par ailleurs, certaines des plateformes vaccinales proposées ont déjà été utilisées auparavant pour d’autres candidats vaccin, notamment pour des vaccins contre le VIH, la grippe, le toxoplasme, ou encore pour des vaccins oncologiques. 

Les différents projets en cours peuvent être répartis en trois grandes catégories. La première est celle des vaccins sous-unitaires, qui ne contiennent pas de composants vivants, mais plutôt des fragments antigéniques de l’agent pathogène. La deuxième rassemble les candidats vaccins vivants atténués ayant tous une visée prophylactique. La troisième est celle des vaccins basés sur de l’ADN ou de l’ARN codant pour des antigènes du SARS-CoV-2.

Des candidats vaccins innovants

Au sein de cet écosystème dynamique, trois projets impliquant des unités Inserm ont été identifiés comme prioritaires par le Ministère de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation.

Le premier est porté par le Vaccine Research Institute (VRI), sous tutelle de l’Inserm. L’équipe menée par le Pr. Yves Lévy est impliquée dans French COVID-19, la cohorte nationale des patients infectés par le SARS-CoV-2, coordonnée par le réseau REACTing de l’Inserm, en lien avec 56 hôpitaux en France. Dans un premier temps, à partir des données de ces patients, l’objectif des chercheurs a été de caractériser la réponse immunitaire chez les malades positifs au Covid-19. En effet, ces données sont essentielles et constituent un prérequis au développement de tout vaccin. S’appuyant sur ces travaux mais aussi sur leur expertise dans le domaine de la recherche vaccinale, ils développent à présent un candidat vaccin dans lequel les antigènes du SARS-CoV-2 seraient présentés par des anticorps monoclonaux à certaines cellules clés du système immunitaire (les cellules dendritiques). Le VRI a déjà développé plusieurs candidats vaccins sur la base de cette stratégie, notamment contre le VIH (pour lequel des essais cliniques démarreront en 2020).

Le second projet de recherche vaccinale, menée au sein du Centre Infection et Immunité de Lille par le chercheur Inserm Camille Locht et son équipe s’appuie sur le repositionnement de vecteurs dont l’activité est connue, en intégrant des séquences antigéniques du SARS-CoV-2. Dans ce cas précis, le vecteur choisi est un vaccin contre la coqueluche. L’objectif est ainsi de développer un candidat vaccin sûr, dont l’action sur l’organisme est bien documentée, et très spécifique au nouveau coronavirus car intégrant des antigènes soigneusement sélectionnés.

Porté par le chercheur Inserm Patrice Marche à l’Institut pour l’avancée des biosciences et le chercheur Fabrice Navarro, responsable du Laboratoire des systèmes microfluidiques et de bio-ingénierie du CEA-Leti, le troisième projet propose également une approche vaccinale originale contre le SARS-Cov-2. Elle est fondée sur un système de délivrance innovant, impliquant des nanoparticules lipidiques développées par les chercheurs. Ces nanoparticules très stables et bien tolérées par l’organisme avaient à l’origine été créées pour encapsuler et transporter des médicaments vers des cellules-cibles. Dans le cadre de la lutte contre le SARS-CoV-2, les chercheurs espèrent encapsuler des antigènes du virus afin de susciter une forte réponse immunitaire.

Ayant déjà utilisé cette technique dans le cadre de la recherche vaccinale contre le VIH, l’équipe devrait rapidement être en mesure de développer ce nouveau candidat vaccin, à grand échelle, ce qui constitue un avantage de taille pour permettre à la recherche de gagner en efficacité et en rapidité.

Développer un vaccin sûr et efficace contre Covid-19 est un long processus. Néanmoins, la mobilisation de la communauté scientifique, et notamment des chercheurs de l’Inserm, permet de grandes avancées aussi bien dans la compréhension du virus et de la réponse immunitaire que dans la mise en place de nombreux essais, pour tester en un temps record une grande variété de stratégies vaccinales.

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