Conception et évaluation de différentes approches vaccinales contre le coronavirus associé au syndrome respiratoire aigu sévère

Design and evaluation of various vaccine strategies against severe acute respiratory syndrome associated coronavirus

• Auteur / Autrice : Benoît Callendret
• Direction : Sylvie Van der Werf
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie. Virologie
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transfection

Glycoprotéines membranaires

Vaccins à ADN

Anticorps antiviraux

Immunisation

Virus du SRAS

Syndrome respiratoire aigu sévère

Résumé

Le coronavirus associé au syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV) émergea à la fin de l'année 2002 et fut responsable d'une épidémie de pneumopathie atypique chez l'homme. Nous décrivons dans ce mémoire trois approches vaccinales contre le SRAS permettant l'induction d'anticorps neutralisants contre la glycoprotéine S, qui représentent les principaux effecteurs de la réponse immune protectrice. Nous avons montré que l'expression du gène S en cellules de mammifères nécessitait des vecteurs optimisés munis d'un intron et d'éléments de régulation post-transcriptionnelle comme WPRE ou CTE. Dans le modèle souris, seule l'association d'un intron et de WPRE permet d'augmenter l'immunogénicité d'un vaccin ADN contre le SRAS de telle sorte qu'il soit efficace à une dose faible d'ADN (2 μ g). Nous avons établi des lignées cellulaires sécrétant l'ectodomaine soluble de la protéine S (Ssol). L'immunogénicité du polypeptide Ssol purifié a été étudiée dans les modèles souris et hamster. Deux injections de Ssol adjuvé par de l'Alum permettent l'induction d'une réponse immune Th2 comprenant des titres élevés d'anticorps neutralisants, et protègent les animaux contre une infection d'épreuve par le SRAS-CoV. Nous avons également montré que l'utilisation d'adjuvants développés par GlaxoSmithkline Biologicals permettait une amélioration importante des réponses induites par la protéine Ssol et l'induction d'une réponse Thl. Parallèlement, nous avons montré chez le hamster qu'une seule injection de vecteurs lentiviraux permettant l'expression de la protéine S membranaire permet l'induction d'une réponse humorale neutralisante comparable à celle induite par deux injections de la protéine Ssol

Severe acute respiratory syndrome associated coronavirus (SARS-CoV) emerged in late 2002 and caused an epidemic of atypic pneumonia in humans. Here, we describe three vaccine candidates designed to induce neutralizing antibodies against the viral S glycoprotein, which are the main effectors of the protective immune response. We demonstrated that efficient expression of S gene in mammalian cell lines required the use of optimized vectors containing an intron and post-transcriptional regulatory elements such as WPRE and CTE. Upon immunization of mice with low doses of naked DNA, only intron and WPRE-containing vectors were able to provide protection against challenge with SARS-CoV. We also established stable cell lines constitutively secreting a soluble form of the S protein (Ssol). The immunogenicity of purified Ssol was studied in mouse and hamster models. Two injections of the Ssol polypeptide adjuvanted with Alum induced a strong and long-lasting Th2 immune response comprising high levels of SARS-CoV-neutralizing antibodies. Upon intranasal challenge with SARS-CoV, virus replication was strongly reduced in the lungs of immunized animals and hamsters were protected from the occurrence of lesions in the respiratory tract. Moreover, the use of two new adjuvants developed by GlaxoSmithKline Biologicals further increased the anti-S humoral response and the Thl component of the immune response. Concurrently, we developed HIV-based lentiviral vectors expressing the full-length S protein as an alternate SARS vaccine candidate. In the hamster model, a single injection of these vectors induced a neutralizing antibody response similar to that induced by two injections of Ssol