Structure atomique de la protéine de pointe de la variante Omicron (en violet) liée au récepteur ACE2 humain (en bleu). Crédit : Faculté de médecine de l’UBC
Les résultats mettent en lumière les facteurs à l’origine de la transmissibilité accrue d’Omicron, notamment la forte évasion des anticorps et la liaison avec les cellules humaines.
Des chercheurs de la faculté de médecine de l’UBC ont réalisé la première analyse structurelle au niveau moléculaire de la protéine de pointe de la variante Omicron. Les résultats ont été publiés le 20 janvier 2022 dans la revue Science.
L’analyse – réalisée à une résolution quasi atomique à l’aide d’un microscope cryo-électronique – révèle comment la variante fortement mutée d’Omicron se fixe aux cellules humaines et les infecte.
“La compréhension de la structure moléculaire de la protéine virale de pointe est importante car elle nous permettra de développer des traitements plus efficaces contre Omicron et les variantes apparentées à l’avenir”, a déclaré l’auteur principal, le Dr Sriram Subramaniam (he/him), professeur au département de biochimie et de biologie moléculaire de l’UBC. “En analysant les mécanismes par lesquels le virus infecte les cellules humaines, nous pouvons développer de meilleurs traitements qui perturbent ce processus et neutralisent le virus.”
La protéine spike, qui se trouve à l’extérieur d’un coronavirus, permet à l’organisme de se protéger contre le virus. SRAS-CoV-2 de pénétrer dans les cellules humaines. Le variant Omicron présente un nombre sans précédent de 37 mutations sur sa protéine spike, soit trois à cinq fois plus que les variants précédents.
L’analyse structurelle a révélé que plusieurs mutations (R493, S496 et R498) créent de nouveaux ponts salins et des liaisons hydrogène entre la protéine spike et le récepteur cellulaire humain appelé ACE2. Les chercheurs ont conclu que ces nouvelles liaisons semblent augmenter l’affinité de liaison, c’est-à-dire la force avec laquelle le virus se fixe aux cellules humaines, tandis que d’autres mutations (K417N) diminuent la force de cette liaison.
“Dans l’ensemble, les résultats montrent qu’Omicron a une plus grande affinité de liaison que le virus original, avec des niveaux plus comparables à ce que nous observons avec la variante Delta”, a déclaré le Dr Subramaniam. “Il est remarquable que le variant Omicron ait évolué pour conserver sa capacité à se lier aux cellules humaines malgré des mutations aussi importantes.”
Les chercheurs ont mené d’autres expériences montrant que la protéine de pointe Omicron présente une évasion accrue des anticorps. Contrairement aux variantes précédentes, Omicron a montré une évasion mesurable des six anticorps monoclonaux testés, avec une évasion complète de cinq d’entre eux. Le variant a également montré une évasion accrue des anticorps collectés auprès d’individus vaccinés et non vaccinés. COVID-19 patients.
“Notamment, Omicron s’est montré moins évasif vis-à-vis de l’immunité créée par les vaccins, par rapport à l’immunité provenant d’une infection naturelle chez les patients non vaccinés. Cela suggère que la vaccination reste notre meilleure défense”, a déclaré le Dr Subramaniam.
Sur la base de l’augmentation observée de l’affinité de liaison et de l’évasion des anticorps, les chercheurs affirment que les mutations de la protéine spike sont probablement des facteurs contribuant à la transmissibilité accrue de la variante Omicron.
Ensuite, le Dr Subramaniam indique que son équipe de recherche exploitera ces connaissances pour soutenir le développement de traitements plus efficaces.
“Un point important pour notre équipe est de mieux comprendre la liaison des anticorps neutralisants et des traitements qui seront efficaces sur toute la gamme des variantes, et comment ceux-ci peuvent être utilisés pour développer des traitements résistants aux variantes.”
Référence : “Variant Omicron du SRAS-CoV-2 : Antibody evasion and cryo-EM structure of spike protein-ACE2 complex” par Dhiraj Mannar, James W. Saville, Xing Zhu, Shanti S. Srivastava, Alison M. Berezuk, Katharine S. Tuttle, Ana Citlali Marquez, Inna Sekirov et Sriram Subramaniam, 20 janvier 2022, Science.
DOI : 10.1126/science.abn7760
