Flavivirus serological discrimination, study of the Zika virus envelope protein domain III as a target for specific antibodies

Autor: Denis, Jessica
Přispěvatelé: STAR, ABES, Institut de Recherche Biomédicale des Armées (IRBA), Université Paris-Saclay, Cyril Badaut, Isabelle Leparc-Goffart
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Immunité adaptative. Université Paris-Saclay, 2020. Français. ⟨NNT : 2020UPASS078⟩
Popis: The Zika virus, like the dengue virus, is a Flavivirus and both are transmitted by Aedes mosquitoes. In 2015, an epidemic caused more than 700,000 infections, leading to foetal microcephaly and Guillain Barré syndrome. In addition, sexual transmission of the Zika virus was demonstrated for the first time. Flaviviruses co-circulate in many countries, sometimes concomitantly. Infections with Flaviviruses induce cross-reacting antibodies, leading to cross-neutralization or, on the contrary, worsening of the disease following a second infection, depending on their concentration and affinity. Such cross-reaction leads to two principle problems: (i) it is difficult to make a reliable serodiagnosis and (ii) a vaccine may aggravate the disease instead of providing protection. Here, we evaluated the reliability of antibodies induced during human infections to recognise envelope protein domain III of the Zika virus. This domain carries epitopes recognized by the IgG produced during a Zika virus infection, making it a specific marker. An ELISA developed to detect this domain shows 92% sensitivity and 90% specificity. We used this tool to diagnose an old case from a pre-epidemic area as well as an indigenous case from the south of France in 2019. Monitoring the kinetics of the appearance and disappearance of IgM and IgG in the blood of patients for one year allowed us to estimate the window of use for our diagnostic tool, while characterizing the humoral immune responses linked to the epidemic and the severity of the disease, as well as the presence of a serological scar. Finally, the study of antibodies induced by this domain complexed to nanoparticles in an animal model showed such nanoparticles to be a strong adjuvant and the antibodies to specifically recognize the Zika virus.
Le virus Zika fait partie du genre des Flavivirus comme le virus de la dengue. Ils sont transmis par les moustiques du genre Aedes. En 2015, une épidémie a causé plus de 700 000 infections, à l’origine de microcéphalies chez les fœtus et de syndromes de Guillain Barré. Pour la première fois, la transmission d’un arbovirus par voie sexuelle est mise en évidence. Les Flavivirus co-circulent dans de nombreux pays, parfois de façon concomitante. Leurs infections induisent des anticorps capables de reconnaitre différents Flavivirus. Cette réactivité croisée peut conduire, en fonction de leur concentration et de leur affinité à une séro-neutralisation virale croisée ou au contraire aggraver la pathologie liée à une seconde infection. Deux problématiques dues à cette réaction croisée apparaissent, (i) il est difficile de rendre un sérodiagnostic fiable et (ii) un vaccin pourrait induire, au contraire d’une protection, une aggravation des pathologies. Au cours de ces travaux, nous avons évalué la fiabilité de reconnaissance du domaine III de la protéine d’enveloppe du virus Zika par les anticorps qu’une infection virale induit chez l’homme. Ce domaine porte des épitopes reconnus spécifiquement par des IgG produits lors d’une infection par ce virus ce qui en fait un marqueur spécifique. L’ELISA mis au point a une sensibilité de 92% et une spécificité de 90%. Avec cet outil nous avons diagnostiqué un cas ancien présent dans une zone pré-épidémique ainsi qu’un cas autochtone dans le sud de la France en 2019. Le suivi de la cinétique d’apparition et de disparition des IgM et des IgG de patients pendant une année nous a permis d’estimer une fenêtre d’utilisation de notre diagnostic, tout en caractérisant les réponses immunitaires humorales liées à l’intensité des infections, la gravité de la pathologie ainsi que la présence d’une cicatrice sérologique. Enfin, l’étude d’anticorps induits par ce domaine complexé à une nanoparticule dans un modèle animal a montré un fort pouvoir adjuvant de ces nanoparticules ainsi qu’une reconnaissance spécifique du virus Zika.
Databáze: OpenAIRE
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