Covid-19 immunity: How antibodies, B cells, and T cells tackle omicron

Au cours des deux dernières années, les États-Unis ont enregistré plus de 63 millions de cas de Covid-19, certaines personnes étant infectées plus d’une fois. Plus de 240 millions de personnes aux États-Unis ont reçu au moins une dose d’un vaccin Covid-19. Plus de 60 millions en ont reçu trois.

Bien que les infections à Covid-19 ne soient jamais une bonne chose, ces chiffres s’ajoutent toujours à une lueur de bonnes nouvelles : une grande majorité d’Américains ont maintenant une certaine immunité contre le SRAS-CoV-2, le virus qui cause le Covid-19. C’est un grand pas vers l’élimination de la maladie.

Lorsque le corps humain est infecté par le virus ou rencontre un fragment de l’agent pathogène dans un vaccin, notre système immunitaire change de manière subtile mais importante. Dans une grande partie de la population, ces changements pourraient éventuellement aider à transformer Covid-19 d’une catastrophe mondiale en une légère gêne.

Les anticorps, des protéines qui se fixent au virus, sont un élément essentiel de la réponse immunitaire et sont souvent au centre des discussions sur la protection contre le Covid-19. Mais ils augmentent pendant l’infection et diminuent naturellement avec le temps. Heureusement, les anticorps ne sont pas tout pour le système immunitaire.

D’autres outils plus durables contre l’infection se cachent à l’intérieur de nos os. Le système immunitaire puise dans les cellules souches vivant dans la moelle osseuse pour produire une gamme de composants dont nous n’entendons pas beaucoup parler. Ils forment de nombreux types de globules blancs qui entrent immédiatement en action lorsqu’ils rencontrent un virus pour la première fois, et qui prennent essentiellement des notes pour commencer à planifier la prochaine infection.

C’est cette mémoire du système immunitaire qui est la clé de la protection à long terme contre le Covid-19. Ce qui est rassurant, c’est qu’à mesure que les globules blancs s’entraînent davantage contre le SRAS-CoV-2, ils semblent mieux contenir le virus, même lorsqu’il évolue vers de nouvelles variantes. Cela semble se produire dans la vague omicron de Covid-19.

Omicron est la variante la plus transmissible du coronavirus connue à ce jour. Il semble également mieux esquiver la protection immunitaire des vaccins Covid-19. Les cas ont atteint des niveaux record dans de nombreuses régions des États-Unis, et les hôpitaux sont à nouveau sous le fardeau.

Mais la fraction des cas entraînant des hospitalisations et des décès semble être beaucoup plus petite par rapport aux autres variantes. Bien qu’il y ait plus de rapports d’infections et de réinfections par omicron, de nombreuses personnes précédemment exposées signalent des symptômes légers, semblables à ceux du rhume.

L’une des raisons est que le virus lui-même semble avoir muté d’une manière qui entraîne moins de complications dangereuses. Pourtant, il est également clair que l’immunité généralisée absorbe certains des pires effets de la maladie, une tendance pleine d’espoir qui devrait se poursuivre en 2022 et au-delà.

Rencontrez vos lymphocytes B et T, vos protecteurs durables contre la pandémie

Le monde regorge de tant de choses qui peuvent nous rendre malades : virus, bactéries, parasites, champignons et même des versions mutées de nos propres cellules. Les menaces sont variées et implacables, mais notre système immunitaire l’est aussi. C’est un orchestre de cellules, de protéines, d’organes et de voies qui s’harmonisent pour tenir les envahisseurs à distance. Sous forme simplifiée, voici comment.

Lorsqu’un agent pathogène comme le coronavirus pénètre pour la première fois dans l’organisme, il confronte le système immunitaire inné, qui offre une protection généralisée contre tous les agents pathogènes, mais n’est pas toujours suffisant pour prévenir la maladie à lui seul. Après qu’une infection a pris racine, le système immunitaire lance une réponse plus ciblée avec ce qu’on appelle le système immunitaire adaptatif.

Les anticorps neutralisants forment le pilier du système immunitaire adaptatif. Le virus est parsemé de protéines de pointe (ce qui lui donne son nom de couronne, ce qui signifie couronne en latin), qui se fixent aux cellules humaines pour commencer le processus d’infection. Les anticorps en forme de Y peuvent se fixer aux pointes du virus et l’empêcher de pénétrer dans les cellules, neutralisant ainsi l’agent pathogène. Les parties d’un virus qui peuvent déclencher une réponse immunitaire sont appelées antigènes.

Les travailleurs de la santé prélèvent des échantillons d'écouvillonnage nasal sur un site de test COVID-19 au volant au Camping World Stadium à Orlando, en Floride.

Contrôler la transmission de Covid-19 avec des mesures telles que les tests, le masquage et la distanciation sociale est un moyen important d’empêcher la montée de nouvelles variantes.
Paul Hennessy/SOPA Images/LightRocket via Getty Images

“En général, les anticorps neutralisants vous empêchent d’être infecté en premier lieu”, a déclaré Lewis Lanier, directeur du département de microbiologie et d’immunologie de l’Université de Californie à San Francisco.

Les anticorps neutralisants sont pointilleux sur les parties du virus qu’ils reconnaissent, appelées épitopes. Si ces points d’attache sur le virus changent, comme ils le font dans de nombreuses variantes de coronavirus, les anticorps peuvent devenir moins efficaces. Dans les mois qui suivent une infection ou une immunisation, la quantité de ces anticorps neutralisants diminue également. C’est prévu. La fabrication d’anticorps demande beaucoup d’énergie, de sorte que le corps en fabrique moins après la fin d’une infection.

Ce déclin peut sembler inquiétant, mais le système immunitaire a d’autres outils puissants dans son hangar. Pour commencer, il existe des anticorps non neutralisants. Ceux-ci n’interfèrent pas directement avec le fonctionnement du virus, mais ils peuvent aider le système immunitaire à détecter les cellules infectées et à les marquer pour destruction. Il s’agit d’une tâche cruciale car les virus ne peuvent pas se copier eux-mêmes : ils doivent réquisitionner une cellule hôte pour se reproduire. Une fois qu’un virus pénètre dans une cellule, il n’est pas accessible aux anticorps neutralisants, mais les anticorps non neutralisants qui ont appris à reconnaître les cellules infectées peuvent toujours donner l’alarme.

La tâche d’éliminer les cellules infectées incombe à un groupe de globules blancs appelés cellules T cytotoxiques, parfois appelées cellules T tueuses. Ils proviennent de cellules souches de la moelle osseuse et provoquent l’autodestruction des cellules infectées, sans perturber les cellules normales.

“Les lymphocytes T, ils ne peuvent pas prévenir l’infection”, a déclaré Lanier. “La seule façon pour une cellule T de reconnaître que vous avez une infection est après qu’une cellule a été infectée.”

Les lymphocytes T auxiliaires sont une autre variété importante de globules blancs. Ils stimulent la production d’anticorps par un groupe différent de globules blancs appelés cellules B. Les lymphocytes B se forment dans la moelle osseuse puis migrent vers les ganglions lymphatiques ou la rate.

Après une infection ou une vaccination, certaines cellules B et cellules T restent, devenant des cellules B et des cellules T mémoires. Ils restent inactifs, parfois pendant des décennies, attendant de voir si un agent pathogène revient. Si c’est le cas, ils peuvent rapidement se réactiver.

Micrographie électronique à balayage colorée (SEM) de lymphocytes T au repos à partir d'un échantillon de sang humain.

Les lymphocytes T éliminent les cellules infectées. Ils aident également les cellules B à mûrir afin de fabriquer des anticorps.
Greg Towers, University College de Londres via Getty Images

C’est pourquoi une baisse du nombre d’anticorps neutralisants n’est pas toujours un désastre. Même si les concentrations d’anticorps neutralisants chutent si bas qu’elles ne peuvent plus prévenir une infection, d’autres parties du système immunitaire peuvent s’activer pour s’assurer que le virus ne fait pas trop de dégâts.

“Il y a une fenêtre de temps après que le virus pénètre dans le corps avant qu’il ne commence vraiment à manifester la maladie chez la personne”, a déclaré Deborah Fuller, professeur de microbiologie à la faculté de médecine de l’Université de Washington. “Cette fenêtre de temps permet au système immunitaire qui a été vacciné et qui a des réponses immunitaires de mémoire de se rappeler très rapidement et d’arrêter le virus avant qu’il ne provoque réellement la maladie.”

Notre système immunitaire s’adapte, mais le virus aussi

Certains responsables de la santé disent maintenant que Covid-19 est si répandu que la plupart des gens sont susceptibles d’être infectés à un moment donné. “Il est difficile de traiter ce qui se passe réellement en ce moment, c’est-à-dire que la plupart des gens vont attraper Covid”, a déclaré mardi Janet Woodcock, commissaire par intérim de la Food and Drug Administration, au comité sénatorial de la santé. “Ce que nous devons faire, c’est nous assurer que les hôpitaux peuvent toujours fonctionner, que les transports et les autres services essentiels ne sont pas interrompus pendant que cela se produit.”

Cependant, les vagues d’infection peuvent culminer aussi rapidement qu’elles se forment. Des pays comme le Royaume-Uni et l’Afrique du Sud ont connu des pics d’omicron terribles, mais ont ensuite vu des baisses précipitées de cas par la suite. Les cas d’Omicron semblent également se stabiliser dans certaines régions des États-Unis, signe qu’un déclin pourrait être à venir.

La question de savoir si ces pics de cas de Covid-19 entraînent de graves problèmes de santé dépend du travail d’équipe des lymphocytes B, des lymphocytes T et des anticorps, et de la manière dont ils résistent à toute nouvelle mutation du virus. C’est un domaine de recherche active pour les scientifiques.

“Les vaccins et les infections antérieures ne vous empêcheront peut-être pas d’être infecté par les prochaines vagues de variantes, mais cela pourrait bien vous empêcher d’aller à l’hôpital”, a déclaré Lanier.

Au cours des deux dernières années, avec des pics récurrents de cas de Covid-19, les anticorps neutralisants ont occupé le devant de la scène. “Nous sommes vraiment plus préoccupés en ce moment au milieu de la pandémie par la durabilité de cet anticorps parce que ce que nous essayons de faire, c’est d’empêcher la transmission”, a déclaré Fuller. Mais cela pourrait changer.

Les anticorps neutralisants restent une référence clé pour les vaccins : les scientifiques jugent le succès et le calendrier des vaccins en partie en mesurant le nombre d’anticorps qu’ils provoquent dans notre sang et la durée pendant laquelle les anticorps persistent. Lorsque les vaccins à ARNm de Moderna et Pfizer/BioNTech étaient en cours de développement, ils ont démontré qu’ils pouvaient susciter un niveau élevé d’anticorps neutralisants. D’autres essais cliniques ont montré que cela se traduisait par une efficacité de plus de 90 % dans la prévention des maladies.

Le prochain test est de savoir dans quelle mesure la production d’anticorps augmente si le même virus envahit à nouveau. Cela peut prendre jusqu’à deux semaines pour générer des anticorps après avoir été exposé à un virus pour la première fois, mais la production peut augmenter beaucoup plus rapidement lors d’une deuxième infection.

Illustration de cellules B sécrétant des anticorps.

Les cellules B sécrètent des anticorps qui peuvent stopper un virus. Certaines cellules B se transforment en cellules mémoire qui stockent les instructions pour fabriquer des anticorps contre un agent pathogène particulier.
Getty Images/Photothèque scientifique

En même temps, un virus est rarement le même lorsqu’il revient. Les virus mutent fréquemment lorsqu’ils se reproduisent, et les virus à ARN comme le SRAS-CoV-2 sont particulièrement susceptibles de changer. Les versions du virus avec des groupements distincts de mutations sont classées en variantes, comme omicron, delta et alpha. Nos systèmes immunitaires deviennent plus forts et plus rapides, mais les changements apportés au virus ont toujours le potentiel de les jeter en boucle.

Déjà, certaines entreprises développent des vaccins spécifiques à l’omicron, mais ils pourraient ne pas arriver sur le marché avant des mois. Les plans reformulés peuvent être trop peu, trop tard. En attendant, nous devons compter sur l’immunité que nous avons déjà, y compris les augmentations de notre nombre d’anticorps qui proviennent des doses de rappel des vaccins Covid-19.

Nous finirons par atteindre un équilibre avec le Covid-19

Il reste encore beaucoup à apprendre sur la façon dont tous les éléments du système immunitaire fonctionnent ensemble au fil du temps pour contenir Covid-19, et certaines des réponses ne deviendront évidentes qu’avec le temps. Et le comportement étrange d’omicron oblige les chercheurs à repenser ce qu’ils ont appris.

La bonne nouvelle est que de nombreux aspects de notre système immunitaire semblent également bien gérer la dernière variante. “D’après ce que j’ai vu, les réponses des lymphocytes T fonctionnent toujours plutôt bien contre l’omicron”, a déclaré Brianne Barker, chercheuse en vaccins à l’Université Drew. « Je pense qu’il nous reste encore un peu de temps » pendant lequel les protections immunitaires resteront intactes.

L’immunité continuera de se renforcer dans la population et atténuera les arêtes vives de la pandémie, même si le virus change. Il est peu probable que Covid-19 disparaisse complètement. En circulant, il continuera à muter et peut provoquer des épidémies sporadiques. Mais notre système immunitaire progresse.

Micrographie électronique à transmission d'une particule de virus SARS-CoV-2 (variant UK B.1.1.7), isolée d'un échantillon de patient et cultivée en culture cellulaire.

Le virus SARS-CoV-2, vu au microscope électronique, avec la couronne de protéines de pointe représentée en rouge.
NIH/NIAID via Getty Images

“Lorsque vous exposez le corps humain, même au même antigène encore et encore, notre système immunitaire évolue également”, a déclaré Fuller. “Ce que nous commençons à voir chez les personnes ayant reçu une troisième vaccination, c’est un anticorps [response] c’est plus large.

C’est un bon signe que les améliorations de notre système immunitaire sont susceptibles de dépasser les changements dans le virus. Mais la pandémie a également montré clairement qu’il n’y a rien dans sa trajectoire que nous puissions tenir pour acquis. Bien que les cellules en nous puissent protéger contre l’infection, c’est toujours une bonne idée de limiter la transmission du virus de toute autre manière possible. Moins il infecte de personnes, moins il y a de mauvaises surprises à venir.

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