ÉTUDE : Les séquences vaccinales d’ARNm de la pointe SARS-CoV-2 circulent dans le sang jusqu’à 28 jours après la vaccination COVID-19

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Je vous présente ci-dessous une toute nouvelle étude de José Alfredo Samaniego Castruita, du Département de microbiologie clinique de l’Hôpital universitaire de Copenhague Amager-Hvidovre au Danemark, et de ses sept autres collègues, intitulée “SARS-CoV-2 spike mRNA vaccine sequences circulate in blood up to 28 days after COVID-19 vaccination” (Les séquences vaccinales d’ARNm de la pointe SARS-CoV-2 circulent dans le sang jusqu’à 28 jours après la vaccination COVID-19). Cette étude a récemment été publiée dans le tome 131, numéro 3 de la très sérieuse revue APMIS (anciennement connue sous le nom d’Acta Pathologica, Microbiologica et Immunologica Scandinavica). Existant depuis 1924, APMIS est une revue médicale mensuelle publiée pour le compte des sociétés scandinaves de microbiologie médicale et de pathologie par Wiley Munksgaard. Son objectif est de « publier des recherches originales dans les domaines de la pathologie, de la microbiologie et de l’immunologie, et dans les domaines en développement connexes de la biomédecine moderne ». L’APMIS couvre les études en sciences fondamentales et cliniques, des registres in vitro, précliniques, cliniques, épidémiologiques, d’autorité/validation et de population. Cette étude est aussi en processus de publication dans la National Library of Medicine (NLM), aux États-Unis.

Au Danemark, la vaccination contre le virus corona 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) a été réalisée avec les vaccins à ARNm Pfizer-BioNTech (BTN162b2) ou Moderna (ARNm-1273). Les patients atteints d’une infection chronique par le virus de l’hépatite C (VHC) suivis dans la clinique de ces scientifiques ont reçu des vaccins à base d’ARNm conformément au plan de vaccination danois. Pour surveiller l’infection par le VHC, l’ARN a été extrait du plasma du patient et le séquençage de l’ARN a été effectué sur la plateforme Illumina. Dans 10 des 108 échantillons de patients infectés par le VHC, des séquences complètes ou des traces de séquences d’ARNm du pic SARS-CoV-2 ont été trouvées dans le sang jusqu’à 28 jours après la vaccination contre le COVID-19.

Je partage avec vous cette étude du bioinformaticien José Alfredo Samaniego Castruita et al., bien que je ne sois pas convaincu de la véracité de la dernière phrase, en conclusion de celle-ci.


Introduction

Avec l’approbation d’urgence par la FDA de deux vaccins à ARNm en décembre 2020, puis des programmes de production de vaccins à très grande échelle et de vaccination de masse, une percée dans les mesures de protection contre la pandémie mondiale de syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2 (SARS-CoV-2 ) a été atteint. Les vaccins Pfizer-BioNTech (BTN162b2) et Moderna (ARNm-1273) codent pour la production de la protéine de pointe SARS-CoV-2 pleine longueur. Pour assurer la stabilité, ces vaccins sont composés d’ARNm de pointe modifié à codons optimisés, ont deux substitutions de proline stabilisatrices et l’ARNm est encapsulé dans des nanoparticules lipidiques (LNP). Les séquences nucléotidiques modifiées permettent une identification parfaite des séquences vaccinales comme étant différentes de toute séquence de coronavirus. Lors de l’injection intramusculaire, l’ARNm du vaccin est capté par les cellules musculaires et immunitaires, et transporté vers les ganglions lymphatiques régionaux et concentré dans la rate. Les vaccins sont constitués d’ARNm non réplicatifs et devraient se décomposer naturellement à la fois dans le cytosol après traduction et au site d’injection. La demi-vie de la traduction de l’ARNm est estimée être courte, de quelques heures à un jour et la traduction est décrite pour s’étendre jusqu’à 10 jours. L’Infectious Diseases Society of America (IDSA) informe que l’ARNm du vaccin est dégradé rapidement par les processus intracellulaires normaux et déclare qu’il n’y a aucune preuve de détection à long terme des vaccins à ARNm chez les individus vaccinés par ARN-seq.

Au Danemark, les vaccins prédominants contre la maladie à virus Corona 2019 (COVID-19) ont été les deux vaccins à base d’ARNm de Pfizer-BioNTech et Moderna. Au 28 juillet 2022, 80,2 % de la population a reçu deux doses et 81,6 % au moins une dose. À l’hôpital universitaire de Copenhague, à Amager-Hvidovre, au Danemark, les patients atteints d’une infection chronique par le virus de l’hépatite C (VHC) sont régulièrement suivis au Département des maladies infectieuses, tandis que la mesure de la charge virale du VHC et le génotypage par séquençage du génome ARN-Seq de leur ARN du VHC, directement à partir d’échantillons de plasma, sont effectuées au Département de microbiologie clinique. Dans cet article, nous décrivons la découverte inattendue de séquences d’ARNm du vaccin SARS-CoV-2 dans le plasma de 10 échantillons de patients infectés par le VHC jusqu’à 28 jours après la vaccination contre le COVID-19. Ces patients avaient récemment reçu des vaccins contre l’ARNm du SRAS-CoV-2 conformément au plan de vaccination danois.

Méthodes

Nous avons analysé cinq cycles de séquençage consécutifs, de mai 2021 à fin juin 2021, avec 108 patients VHC, cinq témoins négatifs et cinq témoins positifs pour le VHC constitués de VHC cultivé en culture cellulaire. Les échantillons provenaient de patients positifs pour le VHC et venus pour une évaluation du traitement contre le VHC sans rapport avec leurs caractéristiques de vaccination. La procédure de séquençage direct de l’ARN (ARN-seq) a été décrite précédemment. En bref, l’ARN a été extrait avec le kit d’ARN viral ZR (Zymo Research, Irvine, CA, USA) et appauvri en ARNr humain avec le kit de déplétion d’ARNr NEBNext (New England BioLabs, Ipswich. MA, USA). Des bibliothèques d’ARN-seq échouées ont été préparées avec le kit de préparation de bibliothèque d’ARN directionnel NEBNext Ultra II (New England BioLabs). Le séquençage a été effectué avec des lectures appariées de 2 × 150 pb sur un instrument NextSeq (Illumina, San Diego, CA, USA).

Tous les logiciels ont été utilisés avec des paramètres par défaut, sauf indication contraire. Les lectures brutes ont été coupées pour les bases de faible qualité avec fastp v 0.20.1 avec une qualité phred minimale de 20 et une longueur minimale de 50. L’épuisement humain a été effectué en cartographiant les lectures coupées au génome humain hg38 (numéro d’accès GenBank GCA_000001405.27) avec Bowtie2 v 2.3.4.1 ajoutant les paramètres -k 1 -X 2000. Les lectures appariées non mappées aux séquences du génome humain ont été assemblées de novo avec VICUNA v 1.3 en utilisant des liens contig minimum de 2 et un identifiant minimum de 90. Dans le cadre de notre pipeline, les contigs au-dessus de 1000 bp sont alignés sur la base de données nt du NCBI à l’aide de BLASTn v2.8.1+ avec un seuil de valeur minimum de 1 e-22. Les contigs qui se sont avérés s’aligner sur les séquences de coronavirus ont ensuite été alignés contre deux assemblages de vaccins à ARNm codant pour le pic SARS-CoV2, BNT-162b2 et ARNm-1273 en utilisant BLASTn pour confirmation. Des lectures appariées ont également été cartographiées par rapport aux deux assemblages de vaccins à l’aide de BWA-mem v 0.7.16 et de SAMtools v 1.2 dans le pipeline NASP v 1.1.2. Les statistiques du nombre de lectures de cartographie et de couverture ont été calculées uniquement pour la région codante du gène de pointe du SRAS-CoV-2 en évitant les UTR 5′ et 3′ car ces régions partagent un pourcentage élevé de similitude avec les régions de gènes humains. La couverture a été calculée avec BEDTools v 2.30.0 et tracée dans R v 3.6.1 avec ggplot2 [21-23]. Les appels SNP ont été générés avec HaplotypeCaller de GATK v 4.2.0.0 et filtrés par génotype hétérozygote, qualité de cartographie <30 et rapport de cotes symétrique >3. Des séquences consensus ont été créées dans GATK et les bases couvertes par moins de 10 lectures ont été masquées avec BEDTools.

La meilleure séquence de pointes (couverture la plus élevée) pour le Pfizer-BioNTech et, de même, les deux meilleures séquences de pointes pour le vaccin Moderna ont été téléchargées sur NCBI (numéros d’accès GenBank OK120840-OK120842). Les lacunes dans les séquences sont représentées par Ns. L’approbation d’un comité d’examen institutionnel n’était pas requise, car cette étude a été réalisée en tant qu’activité opérationnelle liée à la prise en charge des patients.

Figure 1 : Cartographie des lectures coupées et filtrées sur les régions codantes de la protéine de pointe du vaccin ARNm Moderna ou du vaccin Pfizer BioNTech. Chaque parcelle colorée est un échantillon unique. La colonne de droite indique le jour suivant la vaccination, le vaccin administré et trouvé dans le sang et si l’échantillon a été prélevé après la première vaccination ou la revaccination. Les deux échantillons du bas proviennent du même patient après la première et la deuxième vaccination avec le vaccin Moderna.

Résultats

L’assemblage de novo de lectures d’ARN-seq appauvri en humain à partir de deux échantillons de patients a produit des contigs de > 1000 nt avec l’homologie la plus proche avec le coronavirus de chauve-souris et une homologie de 67% avec le génome de référence du SRAS-CoV-2 (NC_045512.2). La traduction des séquences de nucléotides contig en séquences d’acides aminés a révélé une identité à 100 % avec des parties de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2. Dans la littérature, nous avons trouvé les séquences des deux vaccins commerciaux à ARNm du SRAS-CoV-2 qui ont été utilisés comme références pour cartographier les lectures de tous les échantillons. Cela a conduit à l’identification de huit échantillons supplémentaires avec des lectures correspondant aux séquences d’ARNm du vaccin. Les deux séquences d’ARNm du vaccin ont été modifiées et ne sont identiques qu’à environ 70 % au génome de référence du pic au niveau des nucléotides, ce qui les distingue des séquences infectieuses circulantes du SRAS-CoV-2. Ainsi, sur les 108 échantillons de patients, 10 échantillons (9,3 %) avaient des séquences partielles ou complètes de la séquence d’ARNm du vaccin (Fig. 1), identifiées entre un et 28 jours après la vaccination. Il y avait environ 100 % d’identité entre les séquences nucléotidiques d’ARNm détectées trouvées dans le plasma et le vaccin à ARNm spécifique administré. Les 10 échantillons avaient une médiane de 5,5 millions de paires de lectures brutes disponibles. L’étendue et la profondeur de couverture des séquences d’ARNm du vaccin allaient de l’exhaustivité et  > 20 000, respectivement, à de courts fragments avec une profondeur de couverture de 100 (Fig. 1). Aucun des témoins négatifs ou positifs au VHC n’avait de lectures correspondantes pour le SRAS-CoV-2.

Discussion

Nous avons étonnamment trouvé des fragments d’ARNm du vaccin COVID-19 jusqu’à 28 jours après la vaccination dans le sang de patients chroniques infectés par le VHC vaccinés avec des vaccins à ARNm de Pfizer-BioNTech et de Moderna. L’analyse de la fonction du vaccin à ARNm s’est concentrée sur la réponse immunitaire et sur la protection des personnes vaccinées contre le COVID-19 sévère induit par le SRAS-CoV-2. Il a été rapporté que les LNP sont rapidement éliminés par les cellules immunitaires et que l’ARNm est dégradé par les exonucléases dans les tissus et le sang. Une étude récente n’a pas détecté l’ARNm du vaccin par PCR quantitative dans le lait maternel après 4 à 48 heures après la dose 1 ou 2 avec BNT162b2 ou ARNm-1273.

L’ARN-seq est largement utilisé dans la recherche biologique et médicale. Nous utilisons régulièrement l’ARN total direct pour obtenir des séquences d’ARN du VHC pleine longueur et à partir de celles-ci, nous déduisons leur génotype. Notre pipeline comprend une analyse taxonomique de contigs de plus de 1000 nt qui a conduit à la découverte de séquences de coronavirus qui, lors de la première explosion, avaient l’identité la plus proche d’un coronavirus de chauve-souris.

Nous nous attendons à ce que l’ARNm du vaccin détecté dans le plasma soit contenu dans les LNP et que les LNP dans le plasma aient été lentement libérés du site d’injection soit directement dans le sang, soit par le système lymphatique. Sans les LNP protégeant l’ARNm, l’ARNm se dégraderait rapidement. Cela permet une production prolongée de protéines de pointe donnant un avantage pour une réponse immunitaire continue chez certaines personnes. Les études actuelles sur la demi-vie des vaccins à ARNm pourraient avoir sous-estimé la demi-vie des LNP, en utilisant principalement les résultats de la demi-vie des études de l’ARNm dans le cytosol des cellules humaines.

Dans les échantillons où nous n’avons observé que des fragments d’ARNm du vaccin, cela pourrait indiquer que la concentration de LNP dans le plasma est faible. Ceci est conforme à nos conclusions selon lesquelles la charge virale du VHC doit être supérieure à 10 000 UI/mL pour obtenir un génome d’ARN du VHC complet (taille ~ 9600 nt) car la couverture du génome est en corrélation avec la charge virale. Le nombre de molécules d’ARNm du vaccin SARS-CoV-2 est donc probablement inférieur à ~4000 IU/mL, expliquant la couverture de lecture partielle répartie de manière aléatoire sur la séquence du vaccin contre le coronavirus.

À notre connaissance, notre étude est la première à détecter les séquences d’ARNm du vaccin Pfizer-BioNTech et Moderna COVID-19 dans le sang après la vaccination, et fournit donc de nouvelles connaissances sur le délai dans lequel l’ARNm peut être détecté. Cette étude a examiné une cohorte de patients VHC positifs avec un système immunitaire fonctionnel présumé, car la plupart des patients peuvent être guéris, avec un ARN VHC négatif 12 semaines après la fin du traitement avec des antiviraux à action directe. Une future étude prospective visant à établir la demi-vie des vaccins à ARNm chez les receveurs de vaccins pourrait être réalisée à l’aide de PCR spécifiques au vaccin à ARNm. Ces découvertes sont intéressantes et devraient conduire à de nouvelles recherches sur la conception des LNP et la demi-vie des LNP et des vaccins à ARNm, mais il convient de souligner que nos données ne changent en rien la conclusion selon laquelle les deux vaccins à ARNm sont sûrs et efficaces.


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Guy Boulianne, auteur, éditeur et journaliste indépendant, membre de la General News Service Network Association (GNS Press) et de l'International Association of Press Photographers (IAPP) Il est aussi membre de la Society of Professional Journalists (SPJ). Il est le fondateur et l'éditeur en chef des Éditions Dédicaces LLC : http://www.dedicaces.ca.

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