Au fur et à mesure que la pandémie progressait, Davis a réfléchi : «Beaucoup de gens tombent très malades ou meurent de COVID-19, tandis que d'autres se promènent sans savoir qu'ils l'ont. Pourquoi?"
Pour le savoir, le premier auteur de l'étude, le boursier postdoctoral Vamsee Mallajosyula, PhD, a d'abord confirmé que certaines parties de la séquence du SRAS-CoV-2 sont effectivement identiques à des parties analogues d'une ou plusieurs des quatre souches répandues de coronavirus causant le rhume. Ensuite, il a assemblé un panel de 24 séquences peptidiques différentes qui étaient soit uniques aux protéines fabriquées par le SRAS-CoV-2, soit également trouvées sur des protéines similaires fabriquées par une ou plusieurs (voire toutes) des souches saisonnières.
Les chercheurs ont analysé des échantillons de sang prélevés sur des donneurs sains avant le début de la pandémie de COVID-19, ce qui signifie qu'ils n'avaient jamais rencontré le SRAS-CoV-2 – bien que beaucoup aient vraisemblablement été exposés à des souches de coronavirus causant le rhume. Les scientifiques ont déterminé le nombre de cellules T ciblant chaque peptide représenté dans le panel.
Ils ont découvert que les cellules T tueuses d'individus non exposés ciblant les peptides du SRAS-CoV-2 qui étaient partagés avec d'autres coronavirus étaient plus susceptibles d'avoir proliféré que les cellules T tueuses ciblant les peptides trouvés uniquement sur le SRAS-CoV-2. Les cellules T ciblant ces séquences peptidiques partagées avaient probablement déjà rencontré l'une ou l'autre souche de coronavirus plus douce – et avaient proliféré en réponse, a déclaré Davis.
Beaucoup de ces cellules T tueuses étaient en mode « mémoire », a-t-il ajouté.
"Les cellules mémoire sont de loin les plus actives dans la défense contre les maladies infectieuses", a déclaré Davis. "C'est ce que vous voulez avoir pour combattre un agent pathogène récurrent. C’est ce que les vaccins sont censés générer. »
Les cellules T tueuses dont les récepteurs ciblent des séquences peptidiques uniques au SRAS-CoV-2 doivent proliférer sur plusieurs jours pour se mettre à niveau après l'exposition au virus, a déclaré Davis. "Ce temps perdu peut faire la différence entre ne jamais remarquer que vous avez une maladie et en mourir", a-t-il déclaré.
COVID-19 moins sévère
Pour tester cette hypothèse, Davis et ses collègues se sont tournés vers des échantillons de sang de patients COVID-19. Ils ont constaté que, bien sûr, les patients COVID-19 présentant des symptômes plus légers avaient tendance à avoir beaucoup de cellules mémoire T tueuses dirigées contre les peptides SARS-CoV-2 partagés avec d'autres souches de coronavirus. Le nombre accru de cellules T tueuses des patients plus malades était principalement parmi les cellules T ciblant généralement des peptides uniques au SRAS-CoV-2 et, par conséquent, avait probablement commencé à partir de zéro dans leur réponse au virus.
« Il se peut que les patients atteints de COVID-19 sévère n’aient pas été infectés, du moins pas récemment, par des souches de coronavirus plus douces, ils n’ont donc pas conservé de cellules T tueuses de mémoire efficaces », a déclaré Davis.
Davis a noté que les souches saisonnières de coronavirus provoquant le froid sont endémiques chez les enfants, qui développent rarement un COVID-19 sévère même s'ils sont tout aussi susceptibles d'être infectés que les adultes.
« Les reniflements et les éternuements caractérisent le milieu de la garderie », a-t-il déclaré, « et les rhumes communs causés par les coronavirus en sont une grande partie. Aux États-Unis, jusqu'à 80 % des enfants sont exposés au cours des deux premières années de leur vie. »
Davis et Mallajosyula ont déposé, par l'intermédiaire du Bureau des licences technologiques de Stanford, des brevets sur la technologie utilisée dans cette étude.
Davis est membre de Stanford Bio-X, du Stanford Cardiovascular Institute, du Stanford Maternal and Child Health Research Institute, du Stanford Cancer Institute et du Stanford Wu Tsai Neurosciences Institute.
Les autres co-auteurs de l'étude de Stanford sont l'ancien étudiant de premier cycle Conner Ganjavi; chercheur postdoctoral Saborni Chakraborty, PhD; les anciennes professionnelles de la recherche en sciences de la vie Alana McSween et Allison Nau ; étudiante diplômée Ana Jimena Pavlovitch-Bedzyk; professionnelle de la recherche en sciences de la vie Julie Wilhelmy; Monali Manohar, PhD, directeur de laboratoire et chercheur au Sean N. Parker Center for Asthma and Allergy Research; et Kari Nadeau, MD, PhD, professeur de pédiatrie et directeur du Sean N. Parker Center.
Le travail a été financé par les National Institutes of Health (subventions AI057229 et U01 AI140498) ; l'Institut pour l'immunité, la transplantation et l'infection de Stanford ; l'Institut médical Howard Hughes; la Fondation Bill et Melinda Gates ; le Sean N. Parker Center et la Sunshine Foundation.
Le département de microbiologie et d'immunologie de Stanford a également soutenu le travail.
