Utilisation de techniques de biologie des systèmes pour une analyse détaillée de la réponse immunitaire au vaccin à ARN messager BNT162b2 chez les patients ayant bénéficié d'une allogreffe

La greffe allogénique de cellules souches hématopoïétiques (allo-HCT) est la meilleure option thérapeutique pour de nombreux patients atteints de maladies hématologiques graves. Cette procédure thérapeutique induit une immunosuppression sévère qui peut persister des mois ou même des années après la greffe. Les infections causées par le SARS-CoV2 peuvent entraîner des complications sévères et dans les pires situations le décès des patients allogreffés, particulièrement lorsqu’ils souffrent de la maladie du greffon contre l’hôte (GVHD). Il est cependant difficile d’établir une protection durable chez les patients allogreffés car leur système immunitaire met plusieurs mois/années pour se reconstruire après la greffe, et ce particulièrement chez les patients ayant une GVHD chronique. Dans ce projet, nous avons effectué une analyse des systèmes biologique visant à mieux comprendre la réponse au vaccin BNT162b2 contre le SARS-CoV2.

Les patients ont reçu trois doses du vaccin BNT162b2 : jours 0 (1ère dose), 21 (2ème dose) et +/- 150 (3ème dose). Nous avons réalisé un séquençage à ARN en vrac aux jours 0 et 1 pour la 1ère et 3ème doses, correspondant aux jour 0/jour 1 et jour 150/jour 151 respectivement. Nous avons ensuite comparé l’expression des gènes au jour 1 contre le jour 0 et au jour 151 contre le jour 150 par une méthode pairée. Pour étudier les voies de signalisation à partir des gènes surexprimés, nous avons utilisé le package R « Tmod ». Par la suite, nous avons cherché à savoir si l’expression des gènes au départ (jour 0) permettait de prédire la réponse des anticorps (Ab) face au vaccin après la 1ère et 3ème dose.

Une réponse sérologique a été détecté chez 33/40 patients naifs d’une infection COVID-19 après la 2nd dose et chez 37/38 patients après la 3ème dose du vaccin1,2. Nous avons observé 146 et 4005 gènes significativement surexprimés après la 1ère et 3ème dose du vaccin, respectivement. En groupant les gènes surexprimés en voies de signalisation, nous avons observé quatre modules surexprimés après la 1ère dose (3 modules concernant une signature d’interféron (IFN) et un module concernant l’activation des cellules dendritiques). Ces quatre modules et neuf modules additionnels ont été identifié après la 3ème dose. Il est intéressant de noter que la surexpression des IFN n’était pas corrélée à la production des Ab en réponse au vaccin chez nos patients. Nous avons observé que des voies de signalisation des cellules B étaient surexprimées chez les répondeurs par rapport aux non-répondeurs. En conclusion, nous avons observé que le vaccin induit une réponse IFN qui est supérieure à la 3ème dose par rapport à la 1ère dose. Contrairement à ce qui a été observé chez les sujets sains3, la réponse IFN n’est pas corrélée avec la réponse sérologique chez les patients allogreffés. Enfin, une signature des cellules B au départ prédit une meilleure réponse sérologique.