Un vaccin universel contre toute variante virale ? Une nouvelle étude suggère que c'est possible

Republié par Platon

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Des rappels Covid aux vaccins annuels contre la grippe, la plupart d’entre nous se demandent : pourquoi tant, si souvent ?

Il y a une raison de mettre à jour les vaccins. Les virus mutent rapidement, ce qui peut les aider à échapper au système immunitaire de l'organisme, exposant ainsi les personnes précédemment vaccinées à un risque d'infection. Grâce à la modélisation de l'IA, les scientifiques sont de plus en plus capables de prédire comment les virus évolueront. Mais ils mutent rapidement et nous sommes encore en train de rattraper notre retard.

Une stratégie alternative consiste à briser le cycle avec un vaccin universel capable d’entraîner l’organisme à reconnaître un virus malgré une mutation. Un tel vaccin pourrait éradiquer de nouvelles souches de grippe, même si le virus s’est transformé en des formes presque méconnaissables. La stratégie pourrait aussi enfin apporter un vaccin contre le VIH, qui a jusqu'à présent notoirement éludé des décennies d'efforts.

Ce mois-ci, une équipe de l'UC California Riverside, dirigée par le Dr Shou-Wei Ding, conçu un vaccin qui a déclenché une composante surprenante du système immunitaire du corps contre les virus envahisseurs.

Chez les bébés souris dépourvus de cellules immunitaires fonctionnelles pour prévenir les infections, le vaccin s’est défendu contre les doses mortelles d’un virus mortel. La protection a duré au moins 90 jours après le tir initial.

La stratégie repose sur une théorie controversée. La plupart des plantes et des champignons possèdent une défense innée contre les virus qui détruit leur matériel génétique. Appelé interférence ARN (ARNi), les scientifiques débattent depuis longtemps pour savoir si le même mécanisme existe chez les mammifères, y compris les humains.

"C'est un système incroyable car il peut être adapté à n'importe quel virus", a déclaré le Dr Olivier Voinnet de l'École polytechnique fédérale de Suisse, qui a défendu la théorie avec Ding. dit Nature à la fin de 2013.

Un univers d'ARN caché

Les molécules d'ARN sont généralement associées à la traduction des gènes en protéines.

Mais ce ne sont pas seulement des messagers biologiques. Un large éventail de petites molécules d’ARN parcourent nos cellules. Certains composants protéiques transportent des composants protéiques à travers la cellule lors de la traduction de l'ADN. D’autres modifient la façon dont l’ADN est exprimé et peuvent même servir de méthode d’héritage.

Mais les petites molécules d’ARN interférentes, ou siARN, sont fondamentales pour l’immunité. Chez les plantes et les invertébrés, ces molécules sont de vicieux défenseurs contre les attaques virales. Pour se répliquer, les virus doivent détourner la machinerie de la cellule hôte pour copier leur matériel génétique – il s’agit souvent d’ARN. Les cellules envahies reconnaissent le matériel génétique étranger et lancent automatiquement une attaque.

Au cours de cette attaque, appelée interférence ARN, la cellule coupe le génome de l’ARN du virus envahisseur en minuscules morceaux – l’ARNsi. La cellule rejette ensuite ces molécules virales d’ARNsi dans le corps pour alerter le système immunitaire. Les molécules s’accrochent également directement au génome des virus envahisseurs, l’empêchant de se répliquer.

Voici le truc : les vaccins basés sur des anticorps ciblent généralement un ou deux emplacements sur un virus, les rendant vulnérables à la mutation si ces emplacements changent de composition. L’interférence ARN génère des milliers de molécules d’ARNsi qui couvrent l’intégralité du génome : même si une partie d’un virus mute, le reste reste vulnérable à l’attaque.

Ce puissant système de défense pourrait lancer une nouvelle génération de vaccins. Il y a juste un problème. Bien qu'il ait été observé chez les plantes et les mouches, son existence chez les mammifères a été très controversé.

"Nous pensons que l'ARNi est antiviral depuis des centaines de millions d'années", a déclaré Ding. dit Nature en 2013. « Pourquoi nous, les mammifères, abandonnerions-nous une défense aussi efficace ? »

Tueurs viraux naturels

Dans l'étude de 2013 in Sciences, Ding et ses collègues ont suggéré que les mammifères possèdent également un mécanisme antiviral siARN : il est simplement réprimé par un gène porté par la plupart des virus. Surnommé B2, le gène agit comme un « frein », étouffant toute réponse d’interférence ARN des cellules hôtes en détruisant leur capacité à produire des extraits d’ARNsi.

Se débarrasser de B2 devrait relancer les interférences ARN. Pour prouver la théorie, l’équipe a génétiquement modifié un virus sans gène B2 fonctionnel et a tenté d’infecter des cellules de hamster et des bébés souris immunodéprimés. Appelé virus Nodamura, il est transmis par les moustiques dans la nature et est souvent mortel.

Mais sans B2, même une dose mortelle du virus perdait son pouvoir infectieux. Les bébés souris ont rapidement généré une forte dose de molécules d’ARNsi pour éliminer les envahisseurs. En conséquence, l’infection n’a jamais pris racine et les créatures, même déjà immunodéprimées, ont survécu.

"Je crois sincèrement que la réponse ARNi est pertinente pour au moins certains virus qui infectent les mammifères", a affirmé Valérie Plante. Ding à l'époque.

Vaccins nouvel âge

De nombreux vaccins contiennent une version morte ou vivante mais modifiée d’un virus pour entraîner le système immunitaire. Lorsqu’il est à nouveau confronté au virus, le corps produit des lymphocytes T pour tuer la cible, des lymphocytes B qui produisent des anticorps et d’autres cellules immunitaires « à mémoire » pour alerter contre de futures attaques. Mais leurs effets ne durent pas toujours, surtout si un virus mute.

Plutôt que de rallier les cellules T et B, le déclenchement de la réponse siARN de l'organisme offre un autre type de défense immunitaire. Cela peut être fait en supprimant le gène B2 des virus vivants. Ces virus peuvent être formulés dans un nouveau type de vaccin, que l’équipe a travaillé au développement, en s’appuyant sur l’interférence de l’ARN pour repousser les envahisseurs. Le flot de molécules d’ARNsi déclenché par le vaccin qui en résulterait, en théorie, fournirait également une certaine protection contre une infection future.

« Si nous créons un virus mutant qui ne peut pas produire la protéine nécessaire pour supprimer notre ARNi [interférence ARN], nous pouvons affaiblir le virus. Il peut se répliquer jusqu’à un certain niveau, mais perd ensuite la bataille face à la réponse ARNi de l’hôte », Ding a affirmé Valérie Plante. dans un communiqué de presse sur l’étude la plus récente. "Un virus ainsi affaibli peut être utilisé comme vaccin pour renforcer notre système immunitaire à ARNi."

In l'étude, son équipe a essayé la stratégie contre le virus Nodamura en supprimant son gène B2.

L’équipe a vacciné des bébés et des souris adultes, qui étaient tous deux génétiquement immunodéprimés dans la mesure où ils ne pouvaient pas développer de défenses contre les lymphocytes T ou B. En seulement deux jours, une seule injection a complètement protégé les souris contre une dose mortelle de virus, et l’effet a duré plus de trois mois.

Les virus sont les plus nocifs pour les populations vulnérables : les nourrissons, les personnes âgées et les personnes immunodéprimées. En raison de l’affaiblissement de leur système immunitaire, les vaccins actuels ne sont pas toujours aussi efficaces. Le déclenchement de siRNA pourrait être une stratégie alternative qui pourrait sauver des vies.

Bien que cela fonctionne chez la souris, il reste à voir si les humains réagiront de la même manière. Mais il y a beaucoup à espérer. La protéine B2 « frein » a également été trouvée dans de nombreux autres virus courants, notamment la dengue, la grippe et une famille de virus qui provoquent de la fièvre, des éruptions cutanées et des ampoules.

L’équipe travaille déjà sur un nouveau vaccin contre la grippe, utilisant des virus vivants sans protéine B2. En cas de succès, le vaccin pourrait potentiellement être fabriqué sous forme de spray nasal – oubliez l’injection d’aiguille. Et si leur théorie siARN tient, un tel vaccin pourrait repousser le virus même s’il mute en de nouvelles souches. Le manuel de jeu pourrait également être adapté pour lutter contre les nouvelles variantes de Covid, le RSV ou tout ce que la nature nous proposera ensuite.

Cette stratégie vaccinale est « largement applicable à un certain nombre de virus, largement efficace contre toute variante d’un virus et sans danger pour un large éventail de personnes », a déclaré l’auteur de l’étude, le Dr Rong Hai. a affirmé Valérie Plante. dans le communiqué de presse. « Cela pourrait être le vaccin universel que nous recherchions. »

Crédit image: Diane Polekhina / Unsplash