La vaccination par ARNm des sujets naïfs ou convalescents de la COVID-19 permet la génération de lymphocytes B mémoires capables de reconnaître et de neutraliser les variants du SARS-CoV-2

Introduction La memoire immunitaire est un mecanisme qui protege les individus contre la reinfection. Cette strategie de defense de l’organisme, qui est a la base du succes des vaccins, comprend la production d’anticorps protecteurs dans le sang ainsi que la formation de cellules a memoire, capables de se reactiver rapidement en cellules productrices d’anticorps lors d’une nouvelle infection. Les vaccins a ARNm, codant pour la proteine Spike du SARS-CoV-2, ont ete rapidement deployes dans le monde entier, avec une grande efficacite clinique. Determiner les caracteristiques de la reponse lymphocytaire B memoire generee par ces vaccins est d’une importance majeure, notamment dans le contexte de circulation de variants du SARS-CoV-2, porteurs de mutations dans la proteine Spike. Nous avons etudie la dynamique, l’evolution clonale, et l’affinite des cellules B a memoire chez des patients vaccines par le vaccin a ARNm, ainsi que leur capacite a reconnaitre et a neutraliser les variants du SARS-CoV-2 dans deux cohortes longitudinales de patients, l’une infectee lors de la premiere vague (convalescents-vaccines), et l’autre n’ayant pas ete infectee (naifs-vaccines). Patients et methodes Les patients infectes lors de la premiere vague de la pandemie ont ete inclus dans l’etude MEMO-CoV2. Une partie de ces patients avec une forme severe hospitalisee, ou une forme moderee ambulatoire ont recu une dose de vaccin a ANR messager (BNT162b2) un an apres l’infection. De facon parallele, une cohorte de soignants, naifs de toute infection et avec une serologie negative, ont ete vaccines avec deux doses de vaccin a ARNm. Ces deux cohortes ont ete suivies et analysees (Serologie, Cytometrie en flux des cellules B) longitudinalement jusqu’a 2 mois apres le boost vaccinal (premiere injection pour les convalescents, deuxieme injection pour les naifs). Les cellules B memoires specifiques du domaine RBD de la proteine Spike ont ete isolees, triees et cultivees en cellule unique. Pour chaque cellule anti-RBD memoire, nous avons sequence la chaine lourde de l’immunoglobuline et nous avons determine l’affinite par Biolayer-interferometry des anticorps produits contre des variants preoccupants(α, β, γ et δ). Nous avons aussi determine pour certains clones leur capacite a neutraliser le virus D614G (dominant lors de la premiere vague) et β in vitro. Resultats La vaccination induisait une reponse serologique IgG anti-RBD robuste chez tous les patients analyses (n=47). L’activite neutralisante du serum contre le virus D614G etait excellente pour tous les patients. Neanmoins, la neutralisation serique des variants β et δ etait tres nettement meilleure chez les patients deja infectes, suggerant que les plasmocytes mobilises lors du boost vaccinal proviennent de cellules memoires matures. L’analyse en cytometrie en flux, a mis en evidence une expansion du pool memoires chez les patients convalescents a un niveau superieur a celui des naifs. L’analyse de plus de 2400 sequences de la chaine lourde de l’immunoglobuline provenant de cellules B memoires anti-RBD cultives en cellule unique, a revele que la reponse vaccinale anti-RBD mobilise des cellules peu mutees, donc nouvellement generees, chez les individus naifs. A l’inverse les cellules memoires mobilisees apres le boost chez patients convalescents arboraient de nombreuses mutations somatiques, temoignant de la mobilisation de memoires preexistantes. L’analyse du repertoire des cellules B memoires montrait que sa diversite etait conservee apres la vaccination malgre son expansion. Nous avons ensuite analyse l’affinite de 382 anticorps monoclonaux issus cellules B memoires mobilisees par le boost vaccinal, contre le RBD de different variants (α, β, γ, δ, κ). L’affinite des anticorps contre la RBD sauvage etait plus forte chez les convalescents que chez les naifs et correlait avec le nombre de mutations somatiques dans la chaine lourde de l’immunoglobuline, refletant le processus de maturation d’affinite. Des clones de tres haute affinite contre tous les RBD variants etaient detectes chez tous les individus testes, y compris chez les naifs, ainsi que des clones neutralisant le variant β, qui a la plus grande capacite a echapper a la reponse immune. Conclusion Chez les patients convalescents, la vaccination amplifie un large repertoire de cellules B memoires matures et genere des plasmocytes neutralisant les variants. Chez les individus naifs, la vaccination induit un pool de memoire contenant des clones neutralisants puissants contre tous les variants preoccupants actuels, dont beta et delta. Nos resultats suggerent qu’une troisieme dose chez les sujets naifs permettrait de differentier en plasmocytes les lymphocytes B memoires de grande qualite generes par le schema vaccinal initial et ainsi d’augmenter l’activite neutralisante des serums contre les variants du SARS-CoV-2.