Les chercheurs rapportent qu’un nouveau candidat vaccin contre la maladie coronavirus de l’ARNm de nanoparticules lipidiques 2019 (COVID-19) a protégé 70% des souris exprimant l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2 (ACE2), tandis que toutes les souris non vaccinées sont mortes.
Pour lutter contre la pandémie COVID-19, plusieurs vaccins ont désormais été approuvés. Les premiers vaccins à être approuvés étaient basés sur la technologie de l’ARNm, par exemple le Pfizer BNT162b2 et le Moderna mRNA-1273. Cette technologie a montré une efficacité élevée, un profil d’innocuité élevé et un processus de fabrication rapide.
L’un des défis de la technologie de l’ARNm est de le délivrer efficacement aux cellules cibles. La plate-forme de support la plus fréquemment utilisée et la plus avancée pour la délivrance d’ARNm sont les nanoparticules lipidiques, qui sont également utilisées dans les vaccins actuels.
Ces nanoparticules lipidiques comprennent du cholestérol, un phospholipide, un lipide lié au polyéthylèneglycol et un lipide ionisable. Le lipide ionisable est essentiel à la délivrance et à la traduction efficaces de l’ARNm.
Dans une nouvelle étude publiée sur le bioRxiv * preprint server, des chercheurs israéliens rapportent l’efficacité d’un vaccin à ARNm comprenant un lipide ionisable dont il a été précédemment démontré qu’il déclenche une réponse immunitaire puissante chez les souris vaccinées.
Caractérisation d’un nouveau candidat vaccin
Les modèles animaux de souris, qui sont généralement utilisés pour tester l’efficacité des vaccins, ne peuvent pas être utilisés tels quels pour le SRAS-CoV-2 car l’enzyme 2 de conversion de l’angiotensine de souris (ACE2) ne peut pas se lier au virus. Par conséquent, les chercheurs ont utilisé des souris exprimant l’ACE2 (hACE2) humain, un récepteur du SRAS-CoV-2 chez l’homme. Il a été démontré que ce modèle conduit à des maladies graves et à la mort lors d’une infection par le virus.
L’ARNm du domaine de liaison au récepteur conjugué au Fc (RBD) et les nanoparticules lipidiques ont été mélangés pour former l’ARNm encapsulé dans les nanoparticules. Le candidat vaccin a été injecté par voie intramusculaire à des souris femelles âgées de 6 à 8 semaines. Certains animaux ont également reçu une dose de rappel après 23 jours. Comme témoins, les animaux n’ont reçu que des nanoparticules lipidiques ou de la RBD-hFc recombinante (rRBD).
L’équipe a découvert que deux doses du vaccin candidat offraient une protection de 70% contre le SRAS-CoV-2, injectées par voie nasale. Tous les animaux non traités sont morts.
Sur la base d’un précédent criblage de formulations lipidiques, l’équipe en a choisi une qui présentait la meilleure réponse immunitaire chez la souris, et des vaccins candidats ont été préparés en utilisant cette formulation lipidique. La diffusion dynamique de la lumière et la microscopie électronique cryogénique ont indiqué que les particules étaient petites, environ 55 nm et uniformément réparties.
Les tests Western blot de cellules HEK293 transfectées ont révélé la traduction efficace de l’ARNm en une protéine fonctionnelle. Les tests ELISA ont montré la liaison de l’ARNm des nanoparticules à hACE2, confirmant la fonctionnalité de la RBD-hFc traduite. Ainsi, le candidat vaccin peut également provoquer des anticorps de liaison.
Test chez la souris
Pour tester le comportement du candidat vaccin à base de nanoparticules lipidiques in vivo, l’équipe a injecté à des souris 5 μg d’ARNm de nanoparticules ou de rRBD par voie intramusculaire. Une dose unique du vaccin candidat n’a montré aucune réponse immunitaire forte dans les deux cas. Cependant, une forte réponse anticorps a été observée après la deuxième dose. Les niveaux d’anticorps produits étaient beaucoup plus élevés pour l’ARNm de nanoparticules que pour le rRBD.
Un test de neutralisation de la réduction de la plaque a confirmé la formation d’une forte réponse d’anticorps neutralisants in vitro. Bien que l’injection d’ARNm de nanoparticules ait suscité une réponse plus forte que l’ARNr, la différence n’était pas statistiquement significative.
Après 23 jours de la dernière injection, les souris ont été provoquées avec le SRAS-CoV-2 administré par voie intranasale. Tous les animaux ont perdu du poids à partir de cinq jours après l’infection et ont atteint une perte de poids maximale après huit jours.
Les animaux témoins ont perdu près d’un quart de leur poids, tandis que ceux qui ont reçu le vaccin candidat ont perdu environ 10% de poids. Tous les animaux témoins sont morts, tandis que 70% des animaux vaccinés ayant reçu deux doses ont survécu. Seuls 40% des animaux auxquels la rRBD a été administrée ont survécu. Seuls 16% des animaux qui n’ont reçu qu’une seule dose du candidat vaccin ARNm ont survécu.
Des études antérieures sur des vaccins ont utilisé des animaux sensibles à l’infection par le SRAS-CoV-2 mais qui n’ont pas entraîné de mort animale, où l’efficacité du vaccin était déterminée par sa capacité à réduire la réplication virale. En revanche, cette étude a utilisé un modèle de souris exprimant hACE2, qui a été moins utilisé dans les études. L’étude a également montré que le candidat vaccin à l’ARNm offrait une protection de 70% contre une autre dose mortelle de SRAS-CoV-2 qui tuait des animaux non immunisés.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé ou être traités comme des informations établies.
