Pour la plupart, la bactérie Staphylococcus aureus est commun et inoffensif, ne présentant aucune menace pour les humains avec lesquels ils coexistent. Parfois, cependant, il peut devenir un agent pathogène opportuniste, provoquant des infections cutanées et sanguines ou une intoxication alimentaire.
Pendant plus d’un siècle, les scientifiques ont recherché un vaccin efficace, y compris au moins 15 études précliniques réussies utilisant des modèles animaux au cours des 30 dernières années. Dans tous les essais humains ultérieurs, cependant, ces vaccins candidats ont échoué.
C’est un problème de longue date et l’un des plus énigmatiques du domaine des staphylocoques. Aucun de ces essais sur l’homme n’a fonctionné et les scientifiques ont eu du mal à trouver une raison. »
George Liu, MD, PhD, professeur de pédiatrie à la faculté de médecine de l’Université de Californie à San Diego et chef de la division des maladies infectieuses au Rady Children’s Hospital-San Diego
La question est devenue plus urgente avec la propagation des maladies résistantes à la méthicilline. S. aureus (SARM), un type de bactérie staphylocoque qui est devenue de plus en plus résistante aux antibiotiques couramment utilisés pour traiter les infections à staphylocoques ordinaires. Le SARM est la principale source d’infections acquises dans les hôpitaux et autres établissements de soins de santé, comme les maisons de retraite. Une étude publiée en 2022 a estimé que la résistance bactérienne aux antimicrobiens avait entraîné des dizaines de millions d’infections et 1,2 million de décès dans le monde en 2019, le SARM étant le principal moteur.
« Les vaccins sont le moyen le plus efficace de réduire ce fardeau pour la santé et de réduire la résistance aux antibiotiques », a déclaré Liu, soulignant les succès des inoculations infantiles et les vaccins COVID-19 plus récents.
Dans un nouvel article, paru le 7 juillet 2022 dans la revue Hôte cellulaire et microbel’auteur principal Liu et ses collègues disent qu’ils ont peut-être trouvé la réponse à l’énigme de S. aureusy compris le mécanisme qui explique pourquoi les essais de vaccins ont jusqu’à présent échoué et les moyens de surmonter cela.
Fondamentalement, la différence réside dans l’exposition antérieure à l’agent pathogène, écrivent les auteurs. Les souris de laboratoire utilisées dans la recherche sont conçues (élevées/élevées/entretenues) pour être exemptes de l’agent pathogène cible spécifique ; ils ont été peu ou pas exposés à S. aureus avant la vaccination.
Les humains, en revanche, sont très rapidement exposés à S. aureus après la naissance. Dans les deux mois, la moitié des bébés hébergent des colonies actives et des anticorps abondants pour repousser la plupart des infections.
Avec le premier auteur Chih-Ming Tsai, PhD, un scientifique du projet dans son laboratoire, et d’autres, Liu a émis l’hypothèse que même si des souris de laboratoire n’ayant jamais été exposées à S. aureus répondent bien aux vaccins potentiels car ils sont entièrement nouveaux, les versions humaines ne fonctionnent pas car S. aureus a développé des défenses pour repousser les attaques thérapeutiques.
« Les vaccins anti-staphylocoques semblent si faciles à fabriquer chez les souris de laboratoire car elles voient rarement S. aureusmais les humains sont exposés au staphylocoque dès les premières semaines de leur vie et, pour coexister, le staphylocoque semble avoir développé de nombreuses stratégies pour rendre inefficace notre réponse immunitaire contre eux », a déclaré Tsai.
« Si les souris avaient des infections à staphylocoques avant la vaccination, nous pensons que les vaccins candidats pourraient ne pas fonctionner. »
Pour tester leur hypothèse, Liu, Tsai et leurs co-auteurs ont mené une série d’expériences simulant l’un des plus grands essais ratés de vaccin contre le staphylocoque chez l’homme, qui ciblait la protéine IsdB utilisée par S. aureus pour acquérir le fer nécessaire au fonctionnement.
Chez les souris non exposées au staphylocoque normal, le vaccin IsdB a fonctionné, générant des anticorps qui ciblaient la protéine entière et perturbaient les fonctions bactériennes. Mais chez les souris précédemment exposées au staphylocoque, le vaccin n’a généré que des anticorps contre la partie non protégée de la protéine IsdB, laissant le fonctionnement bactérien intact. Les rappels ultérieurs ont principalement amplifié la réponse anticorps inefficace et, aggravant le problème, les anticorps inefficaces sont entrés en compétition avec tous les anticorps protecteurs existants.
Lorsque les chercheurs ont essayé de mélanger des anticorps IsdB humains avec des anticorps protecteurs fabriqués à partir du vaccin, ces derniers ont cessé de fonctionner. « Nous avons supposé que si nous pouvions vacciner uniquement contre le composant protecteur de l’IsdB, nous pourrions être en mesure d’empêcher la suppression par une mauvaise mémoire de réponse immunitaire », a déclaré Tsai.
Et, en fait, c’est ce que les scientifiques ont découvert : lorsqu’ils ont vacciné des souris uniquement contre le composant protecteur de la protéine IsdB, les animaux ont été efficacement protégés, même s’ils avaient été précédemment exposés à S. aureus.
En combinaison avec d’autres expériences, Liu a déclaré que les résultats suggèrent qu’une mémoire défectueuse d’un agent pathogène et sa réponse immunitaire correspondante sont des explications probables de l’échec des essais de vaccin contre le staphylocoque chez l’homme.
« Il est même possible que le même principe puisse également expliquer pourquoi de nombreux autres vaccins difficiles à fabriquer ont échoué », a-t-il déclaré. « Si nous avons raison, un vaccin efficace contre le staphylocoque n’est peut-être pas trop loin. »
