Des anticorps ciblant la glycoprotéine S (protéine S) ont été identifiés lors de la séroconversion du SARS-CoV-2. Ils ciblent principalement une région immunodominante de S : le domaine de liaison au récepteur (RBD : Receptor Binding Domain). Nombre de ces anticorps confèrent une protection in vivo, mais l'ampleur des réponses en anticorps contre la protéine S à la suite d'une infection naturelle varie considérablement. Ainsi, les réponses basales sont généralement maintenues pendant des mois mais peuvent diminuer quelques semaines après l'infection, notamment chez les individus asymptomatiques. Une approche vaccinale qui induirait une immunité durable capable d'empêcher l'infection et la transmission du virus constituerait un atout majeur pour lutter contre la pandémie.

La stabilité de la protéine S native est limitée et sa stabilité est pourtant essentielle pour la présentation d'épitopes pertinents dans le cadre d'une vaccination. Des chercheurs de l’Irig ont utilisé la réticulation chimique au formaldéhyde, largement utilisée dans les formulations de vaccins cliniquement approuvés, afin d’augmenter la stabilité de la protéine S et ainsi préserver sa conformation native pour des périodes de stockage prolongées.
En collaboration avec l’Institut de biologie François Jacob, l’Université d’Amsterdam et l’Institut Pasteur, les chercheurs de l’Irig ont ensuite présenté ces antigènes S sous la forme de nanoparticules lipidique par le biais de liposomes. Ceux-ci offrent en effet un degré de multivalence et de stabilité très contrôlable ainsi qu’une demi-vie de circulation prolongée in vivo. Des études précliniques réalisées à l'aide de ces liposomes chargés en protéine S a permis d’induire des titres d’anticorps élevés, après deux immunisations, avec une puissante activité neutralisante contre la souche vaccinale (variants alpha, beta et gamma). Bien que la réponse initiale prédominante consiste en la production d'anticorps dirigés contre RBD, une troisième immunisation a permis d’augmenter de façon significative la production d’anticorps dirigés contre d’autres régions de la protéine S, codées par des séquences moins enclines à des mutations. Les essais précliniques réalisés avec les nanoparticules lipidiques a conduit à une protection complète contre une infection par le SARS-CoV-2. En fait les données indiquent une immunité stérilisante. En effet, aucune réplication virale n’a pu être détectée lors de l’infection virale du groupe vacciné par rapport au groupe témoin non vacciné. Cette protection est très probablement corrélée à la présence de titres d’anticorps importants au niveau des muqueuses nasopharyngées.

La création d’un candidat vaccin via des nanoparticules lipidiques s'avère donc être une approche efficace, basée sur une démarche classique et éprouvée. En outre l’étude fournit une voie pour induire une immunité stérilisante en corrélation avec une réponse immunitaire des muqueuses qui est souhaitée pour empêcher la propagation du virus.