Sensitivity of infectious SARS-CoV-2 B.1.1.7 and B.1.351 variants to neutralizing antibodies
Delphine Planas
(1, 2)
,
Timothée Bruel
(1, 2)
,
Ludivine Grzelak
(1, 2, 3)
,
Florence Guivel-Benhassine
(1, 2)
,
Isabelle Staropoli
(1, 2)
,
Françoise Porrot
(1, 2)
,
Cyril Planchais
(4)
,
Julian Buchrieser
(1, 2)
,
Maaran Michael Rajah
(1, 2, 3)
,
Elodie Bishop
(1, 2, 3)
,
Mélanie Albert
(5, 6)
,
Flora Donati
(6, 5)
,
Matthieu Prot
(7)
,
Sylvie Behillil
(6, 5)
,
Vincent Enouf
(6, 5)
,
Marianne Maquart
(8)
,
Mounira Smati-Lafarge
(9)
,
Emmanuelle Varon
(9)
,
Frédérique Schortgen
(9)
,
Layla Yahyaoui
(9)
,
Maria Gonzalez
(10)
,
Jérôme de Sèze
(11)
,
Hélène Péré
(12)
,
David Veyer
(12, 13)
,
Aymeric Sève
(14)
,
Etienne Simon-Lorière
(7)
,
Samira Fafi-Kremer
(10, 15)
,
Karl Stefic
(8, 16)
,
Hugo Mouquet
(4)
,
Laurent Hocqueloux
(14)
,
Sylvie van Der Werf
(5, 6)
,
Thierry Prazuck
(14)
,
Olivier Schwartz
(1, 2)
1
CNRS-UMR3569 -
Virus et Immunité - Virus and immunity
2 VRI - Vaccine Research Institute [Créteil, France]
3 UPCité - Université Paris Cité
4 Immunologie humorale - Humoral Immunology
5 GMV-ARN (UMR_3569 / U-Pasteur_2) - Génétique Moléculaire des Virus à ARN - Molecular Genetics of RNA Viruses
6 CNR - laboratoire coordonnateur - Centre National de Référence des virus des infections respiratoires (dont la grippe) - National Reference Center Virus Influenzae [Paris]
7 Génomique évolutive des virus à ARN - Evolutionary genomics of RNA viruses
8 INSERM - Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale
9 CHIC - Centre Hospitalier Intercommunal de Créteil
10 CHU Strasbourg - Centre Hospitalier Universitaire [Strasbourg]
11 Centre d’Investigation Clinique Plurithématique (CIC - P) - CIC Strasbourg
12 U1162 - Génomique Fonctionnelle des Tumeurs Solides
13 HEGP - Hôpital Européen Georges Pompidou [APHP]
14 CHRO - Centre Hospitalier Régional d'Orléans
15 UNISTRA - Université de Strasbourg
16 CNR VIH - Centre National de Référence du VIH [Tours] - laboratoire associé
2 VRI - Vaccine Research Institute [Créteil, France]
3 UPCité - Université Paris Cité
4 Immunologie humorale - Humoral Immunology
5 GMV-ARN (UMR_3569 / U-Pasteur_2) - Génétique Moléculaire des Virus à ARN - Molecular Genetics of RNA Viruses
6 CNR - laboratoire coordonnateur - Centre National de Référence des virus des infections respiratoires (dont la grippe) - National Reference Center Virus Influenzae [Paris]
7 Génomique évolutive des virus à ARN - Evolutionary genomics of RNA viruses
8 INSERM - Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale
9 CHIC - Centre Hospitalier Intercommunal de Créteil
10 CHU Strasbourg - Centre Hospitalier Universitaire [Strasbourg]
11 Centre d’Investigation Clinique Plurithématique (CIC - P) - CIC Strasbourg
12 U1162 - Génomique Fonctionnelle des Tumeurs Solides
13 HEGP - Hôpital Européen Georges Pompidou [APHP]
14 CHRO - Centre Hospitalier Régional d'Orléans
15 UNISTRA - Université de Strasbourg
16 CNR VIH - Centre National de Référence du VIH [Tours] - laboratoire associé
Delphine Planas
- Fonction : Auteur
- PersonId : 805693
- ORCID : 0000-0002-2509-9954
Timothée Bruel
- Fonction : Auteur
- PersonId : 746191
- IdHAL : timothee-bruel
- ORCID : 0000-0002-3952-4261
- IdRef : 169340171
Ludivine Grzelak
- Fonction : Auteur
- PersonId : 801252
- ORCID : 0000-0002-1298-7565
Florence Guivel-Benhassine
- Fonction : Auteur
- PersonId : 758270
- ORCID : 0000-0003-3410-5671
Isabelle Staropoli
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1142674
- IdHAL : istaro
- ORCID : 0000-0001-8637-4545
Françoise Porrot
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755795
- ORCID : 0000-0001-8995-3614
Cyril Planchais
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1296576
- IdHAL : cyril-planchais
- ORCID : 0000-0002-5142-7253
Julian Buchrieser
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1063805
- IdHAL : julian-buchrieser
- ORCID : 0000-0003-4790-7577
Maaran Michael Rajah
- Fonction : Auteur
- PersonId : 797648
- ORCID : 0000-0002-6674-8850
Flora Donati
- Fonction : Auteur
- PersonId : 745633
- IdHAL : flora-donati
- ORCID : 0000-0003-2862-9751
Vincent Enouf
- Fonction : Auteur
- PersonId : 746961
- IdHAL : venouf
- ORCID : 0000-0001-7609-4742
- IdRef : 069685991
Frédérique Schortgen
- Fonction : Auteur
- PersonId : 766922
- ORCID : 0000-0003-1756-7508
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Maria Gonzalez
- Fonction : Auteur
- PersonId : 791312
- ORCID : 0000-0001-5089-4397
Hélène Péré
- Fonction : Auteur
- PersonId : 770550
- ORCID : 0000-0002-3225-4238
David Veyer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 767415
- IdRef : 126541264
Etienne Simon-Lorière
- Fonction : Auteur
- PersonId : 734968
- IdHAL : etiennesimon-loriere
- ORCID : 0000-0001-8420-7743
- IdRef : 136869076
Samira Fafi-Kremer
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1062952
- ORCID : 0000-0003-3886-7833
- IdRef : 094693501
Karl Stefic
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1227603
- ORCID : 0000-0002-9686-9194
- IdRef : 196849403
Hugo Mouquet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 945442
- ORCID : 0000-0002-4230-610X
- IdRef : 112571832
Laurent Hocqueloux
- Fonction : Auteur
- PersonId : 765803
- ORCID : 0000-0002-2264-4822
Sylvie van Der Werf
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1202918
- IdHAL : sylvie-van-der-werf
- ORCID : 0000-0002-1148-4456
- IdRef : 070954534
Olivier Schwartz
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- Fonction : Auteur correspondant
- PersonId : 757442
- ORCID : 0000-0002-0729-1475
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Résumé
Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) B.1.1.7 and B.1.351 variants were first identified in the United Kingdom and South Africa, respectively, and have since spread to many countries. These variants harboring diverse mutations in the gene encoding the spike protein raise important concerns about their immune evasion potential. Here, we isolated infectious B.1.1.7 and B.1.351 strains from acutely infected individuals. We examined sensitivity of the two variants to SARS-CoV-2 antibodies present in sera and nasal swabs from individuals infected with previously circulating strains or who were recently vaccinated, in comparison with a D614G reference virus. We utilized a new rapid neutralization assay, based on reporter cells that become positive for GFP after overnight infection. Sera from 58 convalescent individuals collected up to 9 months after symptoms, similarly neutralized B.1.1.7 and D614G. In contrast, after 9 months, convalescent sera had a mean sixfold reduction in neutralizing titers, and 40% of the samples lacked any activity against B.1.351. Sera from 19 individuals vaccinated twice with Pfizer Cominarty, longitudinally tested up to 6 weeks after vaccination, were similarly potent against B.1.1.7 but less efficacious against B.1.351, when compared to D614G. Neutralizing titers increased after the second vaccine dose, but remained 14-fold lower against B.1.351. In contrast, sera from convalescent or vaccinated individuals similarly bound the three spike proteins in a flow cytometry-based serological assay. Neutralizing antibodies were rarely detected in nasal swabs from vaccinees. Thus, faster-spreading SARS-CoV-2 variants acquired a partial resistance to neutralizing antibodies generated by natural infection or vaccination, which was most frequently detected in individuals with low antibody levels. Our results indicate that B1.351, but not B.1.1.7, may increase the risk of infection in immunized individuals.