Des chercheurs de l’Université de São Paulo (USP) et des collaborateurs allemands ont développé une stratégie innovante de production de vaccins. Dans un article publié dans la revue npj Vaccines, le groupe présente la création d'un « vaccin intelligent » basé sur une version génétiquement modifiée du virus chikungunya. Le grand avantage de cette technologie est que l’agent pathogène ne peut se répliquer qu’une seule fois dans le corps – un stimulus précis et sûr pour entraîner le système immunitaire à générer des anticorps, sans présenter de risque de provoquer la maladie.
Lors des premiers tests réalisés sur des souris, une dose unique de la formulation a permis de protéger les rongeurs. Plus qu’une solution prometteuse contre le chikungunya, les résultats ouvrent la voie à la consolidation d’une nouvelle plateforme vaccinale, dont la base technologique pourrait être adaptée pour combattre d’autres maladies dans le futur.
« L'idée était de créer un virus qui pénètre dans la cellule et active le système immunitaire, mais est physiquement incapable de devenir infectieux. Ainsi, la personne immunisée ne présente pas de symptômes ni ne court le risque de développer la maladie. Ceci est important, car cela permet une protection robuste sans risque d'effets secondaires, en élargissant son utilisation également aux personnes immunodéprimées et aux personnes âgées », explique Danillo Lucas Alves Esposito, chercheur à la Faculté des sciences pharmaceutiques de Ribeirão Preto (FCFRP-USP) et premier auteur de l'étude. étudier.
L'enquête a reçu le soutien de la FAPESP à travers trois projets (17/19137-7, 18/11939-0 et 23/09619-5) et a été menée en partenariat avec une équipe de l'Université de Bonn (Allemagne).
Stratégie sans précédent
Traditionnellement, les vaccins sont produits pour entraîner le système immunitaire contre les virus atténués (affaiblis par des mutations génétiques) ou inactivés (incapables de se répliquer). Plus récemment, la science a développé des technologies qui ne nécessitent pas l’utilisation de l’intégralité de l’agent pathogène. Cela a donné naissance aux vaccins à sous-unités protéiques (fabriqués uniquement avec des fragments isolés du virus), aux vaccins recombinants (qui utilisent des protéines virales produites artificiellement en laboratoire), aux conjugués (qui unissent un morceau de l'agent pathogène avec une protéine plus forte pour renforcer la réponse immunitaire) et aux vaccins à vecteur viral (qui utilisent un virus inoffensif comme « véhicule » pour administrer l'antigène). Il existe également des vaccins modernes à ADN et à ARN, qui fournissent des instructions génétiques aux propres cellules du patient pour fabriquer la protéine virale et générer une défense immunologique.
La nouvelle plateforme proposée dans l'étude utilise une stratégie sans précédent basée sur l'inoculation de virus incapables de terminer leur maturation dans la cellule hôte et de devenir infectieux, tout en garantissant une protection contre de futures infections.
« C'est important, car nous disposons aujourd'hui d'un vaccin à virus atténué contre le chikungunya qui, après une période de suspension en 2025, a été à nouveau approuvé par la FDA (agence nord-américaine qui réglemente les médicaments), mais avec des restrictions. Il n'est pas recommandé aux très jeunes, aux personnes âgées, aux personnes immunodéprimées ou à celles qui présentent certaines comorbidités (maladies associées), car il peut générer des effets indésirables », commente le chercheur.
Selon Esposito, presque tous les virus passent par un processus fondamental de maturation pour devenir infectieux. Dans le cas des agents pathogènes transmis par les insectes (arbovirus) – comme ceux responsables du chikungunya, du zika, de la dengue et de la fièvre jaune –, cette maturation se produit à la fin du cycle de réplication au sein de la cellule hôte.
« Plus précisément dans le cas du chikungunya, la maturation dépend de l'élimination d'une protéine de surface (E3), qui recouvre la protéine chargée de permettre au virus de pénétrer dans la cellule (E2). Lorsque E3 n'est pas éliminée, E2 n'est pas exposé et le virus est incapable d'infecter », explique le chercheur.
Dans le cycle naturel du virus chikungunya, la fonction d'éliminer la protéine E3 et de permettre à E2 d'agir comme une clé pour envahir la cellule suivante est la furine, une enzyme hôte. Pour empêcher ce processus et pouvoir développer le vaccin avec le virus encore immature, les scientifiques ont utilisé une lignée cellulaire humaine qui ne possède pas l'enzyme furine.
Conseils pour modifier le génome
Pour générer une réponse immunitaire efficace, explique Esposito, le virus vaccinal doit se répliquer au moins une fois à l’intérieur des cellules. Le défi pour les scientifiques était de permettre cette première étape sans que l’agent pathogène ne continue à se multiplier. Pour ce faire, ils ont modifié le génome viral en remplaçant le site d'action de la furine par une séquence reconnue par l'enzyme du virus de la corrosion du tabac (TEV), qui infecte exclusivement les plantes. Comme il s’agit d’une enzyme totalement absente chez les humains et les moustiques, ce changement garantit que l’agent pathogène ne pourra pas accomplir de nouveaux cycles d’infection après l’application du vaccin.
« Ainsi, le virus est artificiellement 'activé' avant la vaccination. Mais, comme cette enzyme n'est pas présente dans le corps humain, l'agent pathogène est incapable de réaliser de nouvelles infections », commente le chercheur.
Après cette première réplication contrôlée, tous les virus produits naissent immatures et incapables d’infecter d’autres cellules. « Ils fonctionnent uniquement comme des antigènes, servant de modèle au système immunitaire », ajoute-t-il.
Une autre découverte intéressante de l’étude est qu’en plus de la protection contre le chikungunya, les animaux immunisés ont montré la capacité de neutraliser le virus mayaro, ce qui suggère un potentiel de protection plus large. « Comme plusieurs arbovirus dépendent de la furine pour devenir infectieux, la plateforme peut être adaptée au Zika, à la fièvre jaune et même aux variantes du SARS-CoV-2 (le virus COVID-19), par exemple », précise-t-il.
En plus de chercher à faire avancer les essais cliniques du vaccin contre le chikungunya, le groupe compte adapter cette plateforme vaccinale à d’autres arbovirus. (Avec informations de l'Agence Fapesp)
