vaccin sabin

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Dans les années 50, Albert Sabin cherchait un vaccin antipoliomyélitique amélioré. À cette fin, son laboratoire a infecté le cerveau de souris, de chimpanzés et de singes avec le virus qui cause la maladie. Ils voulaient voir si le pathogène changerait et si des formes affaiblies pourraient apparaître.

Ils ont finalement isolé des versions du virus de la polio qui pouvaient encore infecter les gens mais qui n’ont pas causé de paralysie. Les prétendues souches atténuées de Sabin sont devenues le célèbre vaccin antipoliomyélitique oral administré sur un morceau de sucre à des milliards d’enfants.

Maintenant, disent les chercheurs, la biologie synthétique a conduit à un moyen de créer une forme affaiblie du coronavirus pandémique qui cause la covid-19. Bien que l'idée reste longue dans la course aux vaccins, un coronavirus atténué pourrait être formulé en gouttes nasales peu coûteuses à utiliser dans le monde entier.

La start-up à l'origine de la nouvelle version de SARS-CoV-2, appelée Codagenix, travaille avec le Serum Institute of India, basé à Pune, qui se présente comme le plus grand fabricant de vaccins au monde. Il est prévu que les premiers volontaires reniflent le virus de conception synthétique à partir de novembre, lors des premiers tests de sécurité humaine au Royaume-Uni.

Les candidats-vaccins covid les plus avancés, y compris ceux d'AstraZeneca et de Moderna Pharmaceuticals, exposent une personne à une seule partie du virus, le «pic» en forme de couronne qui lui donne son nom, afin de générer des anticorps.

L'avantage potentiel d'un vaccin utilisant une souche vivante atténuée est que le corps rencontrera et sera capable de réagir contre l'ensemble du virus. Les gens «l'attraperont» par le nez, et cela poussera même à l'intérieur d'eux. En théorie, cela pourrait entraîner la formation non seulement d'anticorps, mais également de cellules T et de formes spécialisées d'immunité dans le passage nasal, conduisant à une protection plus large.

Il peut sembler effrayant d'imaginer être infecté par le coronavirus exprès, mais les vaccins à virus atténué sont courants. Le vaccin antigrippal pour enfants FluMist contient un virus grippal affaibli. Et le Serum Institute vend 750 000 doses par an de vaccins contre la rougeole vivante. La seule maladie qui ait jamais été éradiquée avec succès du globe, la variole, a été éradiquée par des injections de virus vivant.

«Si vous souhaitez compléter la réponse immunologique, vous devez imiter l'évolution de la maladie», explique Rajeev Dhere, directeur du Serum Institute. «Cela ne peut être fait qu'avec un vaccin vivant atténué.»

Recréer le virus

Dans le passé, trouver une souche atténuée à utiliser comme vaccin était un processus laborieux, explique Stanley Plotkin, qui conseille Codagenix et a participé aux premières études sur la polio. C’est parce que cela a été fait en faisant pousser un virus dans des cellules d’autres espèces et en attendant qu’une souche plus faible apparaisse par hasard. Cela peut prendre 10 ans. Parfois, une souche au comportement convenable n'est jamais trouvée.

Une nouvelle approche rationnelle a émergé en 2002. C'est à ce moment-là qu'Eckard Wimmer, virologue à l'Université de Stony Brook, a fait sensation en créant un virus de la polio infectieux à partir d'instructions génétiques uniquement. C'était la «première création de la vie dans un tube à essai», selon les gros titres des journaux, et une possible menace de bioterrorisme aussi.

Certains ont qualifié la manifestation de Wimmer d’irresponsable. Mais la technologie de génération de virus à partir de données permet également aux chercheurs de faire preuve de créativité, car la procédure leur permet de réécrire les gènes viraux comme ils le souhaitent. «C'est là que la biologie synthétique, l'édition du génome, entre en jeu. Vous pouvez réduire l'évolution, qui a pris des années à se produire, jusqu'à quelques jours», explique Farren Isaacs, biologiste à l'Université de Yale. «Malheureusement, la pandémie crée une opportunité pour cette technologie.»

Au lieu de créer des germes dangereux, en 2008, Wimmer et J. Robert Coleman, alors membre de son laboratoire et maintenant PDG de Codagenix, avaient commencé à montrer comment ils pouvaient utiliser la biologie synthétique pour concevoir des versions affaiblies de la polio en utilisant une stratégie qu'ils appelaient «synthétique ingénierie virale atténuée »ou, plus coloré,« mort par mille coupures ».

Pour comprendre comment ils le font, il est nécessaire de savoir que les gènes fonctionnent en utilisant un code à trois lettres. Pour fabriquer des protéines, une cellule se tourne vers ces «codons» de trois lettres pour déterminer quel acide aminé ajouter à côté d'une protéine qu'elle construit. Mais il s'avère que le code génétique a une redondance. Il y a 64 codons qui peuvent être épelés avec l'alphabet génétique, mais seulement 20 acides aminés à fabriquer. Par exemple, quatre codons codent pour le même acide aminé, la sérine.

La façon dont l'évolution a géré cette redondance est également importante. Toute vie utilise les mêmes règles, mais selon que vous êtes une bactérie, un humain ou une étoile de mer, vous aurez une préférence pour l'utilisation de certains codons ou paires de codons.

Les virus, qui détournent les cellules pour copier leurs protéines, ont, de manière prévisible, développé un goût pour les mêmes codons que les cellules humaines préfèrent. Mais les choix de l’évolution peuvent être inversés en laboratoire, dans un processus que Codagenix appelle «désoptimisation». Coleman dit que la société a créé des versions du coronavirus dont les gènes sont parsemés de 240 mutations qui lui confèrent certains des codons les moins performants.

Le résultat: le virus conçu a exactement le même aspect à l'extérieur mais a une «pédale de frein virtuelle» à l'intérieur, ce qui le fait se répliquer beaucoup moins rapidement. Le coronavirus peut généralement faire 100 millions de copies de lui-même dans une cellule en une journée environ, mais Coleman dit que la version désoptimisée se copiera également à moitié en laboratoire. À l'intérieur d'une personne, il pourrait être moins efficace d'un facteur allant jusqu'à 1000, ce qui donne au système immunitaire le temps de réagir.

Certains scientifiques ne voient pas le rôle d’un vaccin vivant dans la lutte contre le covid-19. «Il s'agit d'un virus stupide contre lequel il est facile de se faire vacciner», déclare Michael Farzan, spécialiste du Scripps Research Institute. Il dit que le virus expose sa vulnérabilité la plus importante, la protéine de pointe, d'une manière qui en fait une cible prête pour les anticorps, que d'autres vaccins peuvent générer. "Vous n'avez besoin de virus atténués vivants que lorsque vous n'en avez pas un plus sûr. Dans ce cas, cela comporte un risque inutile. Il n’est pas nécessaire qu’un virus vivant se multiplie en vous. »

Serum Institute, qui vend des vaccins principalement dans les pays en développement, travaille à la fabrication de quatre vaccins potentiels contre les coronavirus, y compris des leaders de l'Université d'Oxford et de Novavax, une société de biotechnologie américaine. Ceux-ci sont à des stades avancés de test, mais rien ne garantit qu'ils fonctionneront et il pourrait y avoir des pénuries d'approvisionnement.

Dhere appelle le vaccin vivant comme un plan de secours pour le Serum Institute. Ces vaccins sont fabriqués à l'aide d'une technologie ancienne et bien établie et peuvent être administrés sans aiguille. «Le vaccin antipoliomyélitique oral a un tel succès dans le monde entier parce qu’il s’agit de quelques gouttes dans la bouche d’un enfant. Vous n’avez pas besoin d’un gros attirail médical », dit-il. «Nous avons donc senti que lors d'une pandémie, la version la plus simple d'un vaccin est celle qui pourrait atteindre des milliards de doses. Lorsqu'il passe à une échelle de masse, nous pensons que l'intranasal sera la meilleure approche.

Risque de réversion

Quels sont les risques? Un virus atténué peut encore être dangereux pour les personnes dont le système immunitaire est affaibli. Un autre risque est qu’un virus affaibli puisse «revenir» à sa forme la plus dangereuse. «Nous avons toujours la question de savoir si cela va revenir», dit Coleman.

Cela se produit avec la polio. Au cours des dernières décennies, plus d'épidémies ont été causées par des souches vaccinales que par des virus sauvages. Selon Plotkin, c’est parce que seules «relativement peu» de mutations distinguaient les souches vaccinales de Sabin de la polio sauvage, et le virus atténué (qui se multiplie à l’intérieur des personnes et se propage même entre elles) peut éventuellement revenir à sa forme originale.

En revanche, le coronavirus «désoptimisé» présente plusieurs centaines de modifications génétiques. Les chances que l'évolution trouve un moyen d'en défaire ne serait-ce qu'une fraction d'entre elles sont mathématiquement minuscules. «Je pense que c’est impossible», dit Dhere.

Plutôt que la souche vaccinale revenant à la forme dangereuse, Dhere dit que le risque plus grand est que le coronavirus sauvage mute de manière à rendre certains vaccins moins efficaces. Le coronavirus n’a pas beaucoup évolué jusqu’à présent: en fait, il a été remarquablement stable. Pourtant, si la protéine de pointe venait à changer, les principaux vaccins candidats pourraient devenir moins efficaces car ils ne ciblent que cette molécule.

Un vaccin vivant atténué — parce qu'il comprend toutes les parties du virus — pourrait ne pas avoir ce problème. «Nous ne voulons pas poursuivre le virus s’il change», dit-il. Mais si tel est le cas, "nous aurons toujours un vaccin toujours similaire à 99%."

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