Cellule T humaine modifiée par CRISPR/Cas9 (cellules T conçues par knock-out PD-1 et ACE2) pour induire une immunité à long terme chez les patients COVID-19

L'épuisement des lymphocytes T peut limiter l'immunité à long terme chez les patients atteints de COVID-19. Les lymphocytes T peuvent perdre leur capacité à combattre les virus et les tumeurs lorsqu'ils sont exposés de manière prolongée à ces ennemis. De nouvelles données suggèrent que les personnes qui présentent de légers symptômes de COVID-19 présentent les signes moléculaires de cellules T mémoire épuisées et pourraient donc avoir une capacité réduite à lutter contre la réinfection. Au contraire, les personnes qui développent des symptômes graves de COVID-19 peuvent être mieux protégées contre la réinfection. Une étude récente a rapporté que 82,1 % des cas de COVID-19 affichaient un faible nombre de lymphocytes circulants . Il a été rapporté que, dans le cas de virus chroniques, l'expression continue de PD-1 provoque l'épuisement des lymphocytes T et altère la capacité de tuer les cellules infectieuses . L'ébauche des patients atteints de COVID-19 se caractérise par une diminution du pourcentage de lymphocytes, avec une proportion similaire de lymphocytes T CD4+ et CD8+. La quantité de lymphocytes T, principalement des lymphocytes T CD8+, présentant des taux d'expression élevés du marqueur d'activité tardive CD25 et du marqueur d'épuisement PD-1 augmente. Par conséquent, le SRAS-CoV-2 est capable d'apporter des changements en modifiant le système immunitaire acquis, y compris les cellules B et T. Selon des expériences, l'expression de PD-1, en tant que facteur important dans l'induction et le maintien de la tolérance circonférentielle maintenant la stabilité des lymphocytes T, s'est avérée avoir un pourcentage plus élevé dans différentes cellules de patients COVID-19. Dans une expérience menée par Diao et al., sur des patients atteints du SRAS-CoV-2, il a été observé que l'expression de PD-1 à la surface des lymphocytes T était augmentée de manière significative ; il a également été montré que pendant la maladie induite par le SRAS-CoV-2, des expressions supplémentaires de PD-1 et Tim-3 sur les lymphocytes T étaient directement liées à la gravité de la maladie ; les facteurs qui ont également été augmentés dans d'autres infections virales. Le phénomène d'épuisement des lymphocytes T pourrait être inversé relativement facilement, par exemple lorsque les lymphocytes T ne sont plus exposés au virus ou à la tumeur. Mais malheureusement, bien que les lymphocytes T épuisés récupérés d'une infection chronique (REC-TEX) retrouvent certaines fonctions et caractéristiques des lymphocytes T mémoire (TMEM), ils conservent des cicatrices épigénétiques indiquant que le contrôle de l'expression des gènes est "verrouillé" à leur historique d'épuisement. Une fois que les lymphocytes T sont épuisés, ils restent fondamentalement « câblés » pour être épuisés, il peut donc être difficile de les faire redevenir des combattants efficaces contre les virus et le cancer », a déclaré John Wherry, PhD, président du département de pharmacologie des systèmes et Translational Therapeutics et directeur du Penn Institute of Immunology de la Perelman School of Medicine de l'Université de Pennsylvanie. De plus, le COVID-19 peut infecter les lymphocytes T et induire l'apoptose et des marqueurs apoptotiques. Une lymphocytopénie a également été trouvée dans les cas de syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS). Le MERS-CoV peut infecter directement les lymphocytes T primaires humains et induire l'apoptose des lymphocytes T par des voies d'apoptose extrinsèques et intrinsèques, mais il ne peut pas se répliquer dans les lymphocytes T. Cependant, on ne sait pas si le SRAS-CoV-2 peut également infecter les cellules T, entraînant une lymphocytopénie. Une étude a montré que les cellules T expriment un très faible niveau d'expression de hACE2 sur sa surface cellulaire et que les lignées de cellules T étaient significativement plus sensibles à l'infection par le SRAS-CoV-2 par rapport au SRAS-CoV. En d'autres termes, ces résultats nous indiquent que les lymphocytes T pourraient être plus permissifs à l'infection par le SRAS-CoV-2. Par conséquent, il est plausible que la protéine S du SRAS-CoV-2 puisse être à l'origine d'une infectivité puissante, même sur des cellules exprimant un faible hACE2, ce qui expliquerait à son tour pourquoi le taux de transmission du SRAS-CoV-2 est si élevé. Grâce aux progrès récents de l'édition génomique, les lymphocytes T peuvent désormais être modifiés avec succès via la technologie CRISPR/Cas9. Par exemple, engager des mécanismes (post-) transcriptionnels pour améliorer la production de cytokines des lymphocytes T, le reciblage de la spécificité de l'antigène des lymphocytes T ou rendre les lymphocytes T réfractifs à la signalisation des récepteurs inhibiteurs peut augmenter la fonction effectrice des lymphocytes T. Par conséquent, l'édition du génome médiée par CRISPR/Cas9 pourrait fournir de nouvelles stratégies pour induire une immunité à long terme contre le COVID-19. Les immunothérapies avec des lymphocytes T autologues sont devenues une option de traitement puissante pour de nombreuses maladies comme les infections virales ou le cancer. Celles-ci comprennent l'isolement adoptif et le transfert de lymphocytes T spécifiques de virus/tumeurs d'origine naturelle et le transfert de lymphocytes T qui ont été génétiquement modifiés . Selon l'investigateur, les lymphocytes T mémoire CD8 + réactifs au virus épuisés seront isolés des patients atteints d'une infection bénigne à l'aide d'un test d'enrichissement des lymphocytes T réactifs à l'antigène modifié (ARTE). Les lymphocytes T mémoire CD8 + réactifs au virus épuisés seront collectés et le gène de la protéine de mort cellulaire programmée 1 (PDCD1) et le gène ACE2 seront éliminés par CRISPR Cas9 en laboratoire. Les lymphocytes seront sélectionnés et multipliés ex vivo et réinjectés aux patients.