Des vaccins à coronavirus à large protection
Un candidat vaccin qui pourrait offrir une protection contre le COVID-19 et d’autres coronavirus a donné des résultats prometteurs lors des premiers essais sur les animaux. Ces vaccins candidats contre les coronavirus, créés par le professeur X.J. Meng de la Virginia Tech et le professeur Steven L. Zeichner de l’UVA Health, ont empêché les porcs de tomber malades d’un coronavirus porcin, le virus de la diarrhée épidémique porcine (PEDV).
Des résultats prometteurs
« Ce candidat vaccin a été développé à l’aide d’une plateforme vaccinale innovante ciblant une région génomique hautement conservée des coronavirus », a déclaré Meng. « Cette nouvelle plate-forme vaccinale utilise une bactérie dont le génome a été réduit pour exprimer l’antigène vaccinal du coronavirus sur sa surface. Une telle plateforme vaccinale peut être fabriquée à faible coût dans des installations existantes dans le monde entier, ce qui pourrait répondre à la demande en cas de futures pandémies. »
« Notre nouvelle plateforme offre une nouvelle voie pour produire rapidement des vaccins à très faible coût qui peuvent être fabriqués dans des installations existantes dans le monde entier, ce qui devrait être particulièrement utile pour la réponse aux pandémies », a déclaré M. Zeichner.
Une nouvelle approche pour la production de vaccins
Cette nouvelle plate-forme de production de vaccins, consiste à synthétiser de l’ADN qui dirige la production d’une partie du virus capable d’indiquer au système immunitaire comment organiser une réponse immunitaire protectrice contre un virus. Cet ADN est inséré dans un autre petit cercle d’ADN appelé plasmide qui peut se reproduire à l’intérieur des bactéries. Ce plasmide est ensuite introduit dans la bactérie et lui ordonne de placer des morceaux de protéines sur sa surface. Cette technique utilise la bactérie commune E. coli.
L’une des principales innovations réside dans le fait qu’un grand nombre de gènes d’E. coli ont été supprimés. Cette suppression d’un grand nombre de gènes de cette bactérie, y compris les gènes qui composent une partie de sa surface extérieure ou membrane externe, semble augmenter considérablement la capacité du système immunitaire à reconnaître et à réagir à l’antigène du vaccin placé à la surface de cette bactérie. Pour produire ce vaccin, il suffit de cultiver les bactéries exprimant l’antigène vaccinal dans un fermenteur, un peu comme les fermenteurs utilisés dans les procédés industriels microbiens courants comme la brasserie, puis de les tuer avec une faible concentration de formol.
« Les vaccins à cellules entières tuées sont actuellement largement utilisés pour protéger contre des maladies mortelles comme le choléra et la coqueluche. Dans de nombreux pays du monde à revenu faible ou intermédiaire, des usines fabriquent maintenant des centaines de millions de doses de ces vaccins par an, pour un dollar par dose ou moins », a déclaré M. Zeichner. « Nous pourrions adapter ces usines à la fabrication de ce nouveau vaccin. Comme la technologie est très similaire, le coût devrait l’être aussi. »
L’ensemble du processus, depuis l’identification d’une cible vaccinale potentielle jusqu’à la production des bactéries dépourvues de gènes qui portent les antigènes vaccinaux à leur surface, peut se dérouler très rapidement, en deux à trois semaines seulement, ce qui rend cette plateforme idéale pour répondre à une pandémie.
Potentiellement efficace contre les variants
Les vaccins candidats de l’équipe adoptent une approche inhabituelle en ciblant une partie de la protéine de pointe du virus, le « peptide de fusion virale », qui est hautement universelle parmi les coronavirus. On n’a pas observé de différence entre ce peptide de fusion et les nombreuses séquences génétiques du SARS-CoV-2, obtenues auprès de milliers de patients dans le monde entier au cours de cette pandémie.
« Avec l’émergence de diverses variantes du SARS-CoV-2, un vaccin ciblant une région conservée de tous les coronavirus, comme le peptide de fusion, pourrait potentiellement conduire à un candidat vaccin largement protecteur. Un tel vaccin, s’il est efficace, serait d’une grande utilité contre les souches virales variantes », a déclaré Meng,
Pour créer leur vaccin, les chercheurs ont utilisé cette nouvelle plateforme vaccinale, en synthétisant l’ADN avec les instructions pour fabriquer le peptide de fusion et ont modifié des bactéries pour placer les protéines à la surface de la bactérie dont un grand nombre de gènes ont été supprimés, puis ont cultivé et inactivé cette bactérie pour fabriquer ce candidat vaccin contre les coronavirus.
Des vaccins pour le PEDV et le SARS-CoV-2
Meng et Zeichner ont fabriqué deux vaccins, l’un conçu pour protéger contre le COVID-19, et l’autre conçu pour protéger contre le coronavirus du porc, le PEDV. Le PEDV et le SARS-CoV-2, sont tous deux des coronavirus, mais ils sont de lointains parents. Le PEDV et le SARS-CoV-2, comme tous les coronavirus, partagent un certain nombre d’acides aminés essentiels qui constituent le peptide de fusion.
Dans des résultats inattendus, Meng et Zeichner ont observé que le vaccin candidat contre le PEDV et le vaccin candidat contre le SARS-CoV-2 protégeaient les porcs contre la maladie causée par le PEDV. Les vaccins n’ont pas empêché l’infection, mais ils ont empêché les porcs de développer de graves symptômes, tout comme les observations faites lorsque des primates ont été testés avec les vaccins candidats.
Ces vaccins ont également permis au système immunitaire des porcs de développer une réponse immunitaire beaucoup plus vigoureuse contre l’infection. Si les vaccins contre le PEDV et le COVID-19 ont protégé les porcs contre la maladie causée par le PEDV et ont activé le système immunitaire pour combattre la maladie, il est raisonnable de penser que le vaccin contre le COVID-19 protégerait également les humains contre la maladie du COVID-19 grave.
Les prochaines étapes
Des tests supplémentaires – y compris des essais sur l’homme – seront nécessaires avant que ce vaccin à large spectre puisse être approuvé par la FDA ou d’autres organismes de réglementation dans le monde pour une utilisation chez l’homme, mais les collaborateurs sont satisfaits des premiers succès de la plateforme de développement de ce vaccin.
« Bien que les premiers résultats de l’étude sur les animaux soient prometteurs, des travaux supplémentaires sont nécessaires pour affiner à la fois la plateforme vaccinale utilisant différentes souches bactériennes à génome réduit et la cible vaccinale peptidique de fusion », a déclaré Meng. « Il sera également important de tester le vaccin peptidique de fusion dans un modèle de singe contre l’infection par le SARS-CoV-2. »
Cette recherche a été publiée dans PNAS.
Source : Virginia Tech
Crédit photo : StockPhotoSecrets