Role de la voie lectine du complément dans la pathogenèse de l'infection au SARS-CoV-2 – COVI-COMPLECT

La voie lectine du complément, un acteur majeur de la défense immunitaire antivirale innée, est activée par la reconnaissance de glycoprotéines virales par des protéines solubles oligomériques de la famille des collectines (MBL, ficolines) qui s’associent avec des protéases (MASPs) pour déclencher la cascade du complément. De puissants mécanismes effecteurs de l’immunité sont alors générés, qui visent à éliminer le pathogène, mais peuvent également contribuer à une inflammation excessive et causer des dommages tissulaires en l’absence de régulation appropriée. Des études récentes ont mis en évidence une forte activation du complément dans le sérum et les poumons de patients COVID-19 gravement malades et quelques études de cas ont montré un effet bénéfique d’un blocage du complément au niveau des composants C3 et C5, impliqués dans la génération des médiateurs de l’inflammation C3a et C5a. Cependant, les rôles relatifs de composants du complément spécifiques, notamment ceux impliqués dans l’activation de la voie lectine, restent à évaluer. Cette connaissance serait clairement utile pour identifier de possibles patients à risque (dans le cas de déficits en MBL relativement communs, par exemple), en orientant une potentielle thérapie ciblant le complément, et pourrait ouvrir la voie à une intervention plus précoce qu’aux stades finaux de COVID-19 sévère.
Le projet COVI-COMPLECT vise à comprendre le rôle de la voie lectine du complément dans la physiopathogénie de l’infection au SARS-CoV-2. Nos principaux objectifs sont (i) de déchiffrer les mécanismes moléculaires des interactions des protéines du SARS-CoV-2 avec les composants de la voie lectine du complément et (ii) d’évaluer leurs conséquences fonctionnelles, incluant la neutralisation virale et l’activation du complément.
Au cours des travaux préliminaires de préparation du projet COVI-COMPLECT, nous avons produit avec succès l’ectodomaine trimérique recombinant de la protéine « spike » du SARS-CoV-2, stabilisé en conformation de préfusion (S-2P), et montré sa capacité à interagir avec les domaines de reconnaissance de la MBL et de la ficoline-1 recombinantes, à l’aide de la résonance plasmonique de surface (SPR). De plus, nous avons produit des pseudoparticules lentivirales fonctionnalisées avec la protéine S du SARS-CoV-2 et portant un gène rapporteur luciférase, en tant qu’outil pour tester l’infectivité du SARS-CoV-2.
L’implémentation du projet inclut quatre tâches principales, visant à (i) produire les protéines S et N du SARS-CoV-2 et les protéines humaines (MBL, ficoline-1, MASP-2 et ectodomaine du récepteur ACE2) recombinantes; (ii) caractériser les interactions moléculaires entre les protéines virales et humaines; (iii) tester la capacité des protéines virales à activer la voie lectine du complément; (iv) évaluer l’effet des composants de la voie lectine du complément sur l’infectivité des pseudovirus. Le budget demandé inclut principalement des consommables de laboratoire, l’accès aux plates-formes de l’ISBG (SPR, contrôle qualité des protéines recombinantes) et 9 mois de salaire de technicien.
Ce projet associe des participants de deux équipes de recherche de l’Institut de Biologie Structurale de Grenoble possédant une expertise dans la structure et la fonction des lectines/protéases du complément (N. Thielens) et dans les mécanismes d’entrée virale et de son inhibition par des anticorps (P. Poignard). Les deux équipes ont des liens étroits avec le CHU Grenoble-Alpes, ce qui leur permettra de corréler les résultats obtenus in vitro avec les données sur l‘exploration de l’activation du complément et de la MBL (antigénémie et fonction) dans le sérum de patients COVID-19.