De nouvelles recherches ont fait progresser le travail sur le vaccin COVID-19 de plusieurs manières : en utilisant un virus des oreillons vivant atténué modifié pour l’administration, en montrant qu’une protéine de pointe de coronavirus plus stable stimule une réponse immunitaire plus forte, et en suggérant qu’une dose dans le nez a un avantage sur un vaccin .
Sur la base de ces résultats combinés d’expériences sur des rongeurs, les scientifiques de l’Ohio State University envisagent un jour d’incorporer un antigène de coronavirus dans le vaccin contre la rougeole, les oreillons et la rubéole (ROR) comme moyen de produire une immunité au COVID-19 chez les enfants.
Nous faisions pression pour fabriquer un vaccin pour les nourrissons et les enfants avec l’idée que si nous pouvions incorporer le vaccin contre les oreillons COVID dans le vaccin ROR, vous auriez une protection contre quatre agents pathogènes – la rougeole, les oreillons, la rubéole et le SRAS-CoV-2 – dans un seul programme de vaccination.
Jianrong Li, auteur principal de l’étude et professeur de virologie au Département des biosciences vétérinaires et de l’Institut des maladies infectieuses de l’État de l’Ohio
« Si les nourrissons et les enfants pouvaient développer une immunité contre l’infection par le COVID avec le vaccin ROR, ce serait formidable – aucune immunisation supplémentaire n’est nécessaire. »
La recherche est publiée aujourd’hui (27 juillet 2022) dans Actes de l’Académie nationale des sciences.
Pour créer l’antigène qui stimule l’immunité dans ce vaccin candidat, les chercheurs ont utilisé une version de préfusion de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 – la forme dans laquelle elle se trouve à la surface du virus avant que le virus n’infecte une cellule. La pointe a été verrouillée dans cette forme en changeant six de ses acides aminés en prolines, un acide aminé inflexible.
Des expériences comparant la protéine à six prolines, 6P, à une protéine de pointe à deux prolines, 2P, ont montré que la 6P induit significativement plus d’anticorps neutralisants chez les souris et les hamsters syriens dorés que la version 2P. Ce sont les premiers résultats publiés montrant que l’antigène 6P est plus efficace que la protéine de pointe 2P avec laquelle les vaccins COVID-19 à base d’ARNm et d’adénovirus existants ont été créés, ont déclaré les chercheurs.
« L’antigène 6P est environ 8 fois et demie meilleur que le 2P. C’est un gros problème – c’est beaucoup plus de production d’anticorps, ce qui peut devenir important car il semble que le virus va continuer à évoluer », a déclaré le co-auteur de l’étude. Mark Peeples, professeur de pédiatrie à l’Ohio State et chercheur au Nationwide Children’s Hospital de Columbus.
Li, en collaboration avec Peeples et le professeur de biosciences vétérinaires Stefan Niewiesk, a précédemment dirigé le développement d’un candidat vaccin COVID-19 basé sur la rougeole, mais a découvert que le génome du virus des oreillons est encore plus propice que la rougeole à l’insertion du gène de la protéine de pointe. L’étude a utilisé une souche de vaccin contre les oreillons qui fait partie du vaccin ROR actuel utilisé chez les enfants depuis les années 1960. Une fois que le gène de la protéine de pointe 6P est inséré dans le génome, le virus des oreillons recombinant se réplique plus lentement mais est génétiquement stable et se développe bien dans une lignée cellulaire approuvée par l’Organisation mondiale de la santé pour la production de vaccins.
Chez les animaux, le vaccin vivant atténué contre les oreillons ainsi modifié a généré des niveaux élevés de l’antigène protéique 6P, ce qui a déclenché une forte réponse immunitaire.
Les chercheurs ont comparé l’efficacité du candidat vaccin à protéine de pointe 6P à une version 2P dans les oreillons et aux oreillons sans la protéine de pointe, chez des souris conçues pour être très sensibles à l’infection par les oreillons et chez des hamsters syriens dorés, un modèle animal standard pour le SRAS-CoV-2 études. Dans toutes les expériences, le vaccin 6P a produit les meilleurs résultats : des concentrations plus élevées d’anticorps neutralisants après la vaccination et, après l’introduction d’une provocation par le virus SARS-CoV-2 quelques semaines plus tard, une protection contre les lésions pulmonaires et beaucoup moins de particules virales dans les poumons et cavité nasale.
« Nous n’avons pas testé la variante omicron pour cet article, mais le vaccin 6P a induit des anticorps neutralisants et une activité des lymphocytes T contre plusieurs variantes préoccupantes et a offert une protection complète contre la maladie causée par le virus parent SARS-CoV-2 et la variante delta, » dit Li. « C’est très important et suggère que si nous utilisons la protéine de pointe 6P pour la protection vaccinale à l’avenir, nous pouvons améliorer la capacité d’un vaccin à protéger les humains. »
De plus, le laboratoire Li a développé un système de recombinaison rapide qui permet d’insérer n’importe quel antigène dans un virus des oreillons ou de la rougeole en une semaine. « Avec cette technique, le vaccin ROR peut être rapidement mis à jour pour se protéger contre les nouvelles variantes du SRAS-CoV-2 à mesure qu’elles émergent », a déclaré le premier auteur de l’étude Yuexiu Zhang, un contributeur majeur à cette technologie dans le laboratoire de Li.
Les chercheurs ont vacciné des animaux d’étude à la fois par injections et par gouttes dans le nez, une option attrayante sans aiguille qui, selon les résultats, offre une protection supérieure contre le coronavirus en induisant non seulement des anticorps à l’échelle du système, mais une large réponse d’anticorps spécialisés appelés IgA sur les surfaces muqueuses des voies respiratoires également, a déclaré Li.
« Comme la plupart des vaccins injectés, les vaccins COVID-19 actuels à base d’ARNm et d’adénovirus induisent principalement des anticorps dans la circulation sanguine. Malheureusement, les anticorps dans la circulation sanguine ne protègent pas très bien le site muqueux des voies respiratoires, qui est le site initial de l’infection. avec le SRAS-CoV-2. Contrairement aux vaccins injectés, notre nouveau vaccin intranasal peut être la prochaine génération de vaccin COVID-19 car il peut induire des IgA robustes, qui neutralisent directement le SRAS-CoV-2 dans les tissus du nez et des voies respiratoires, » a déclaré le co-auteur Prosper Boyaka, professeur d’immunologie muqueuse et titulaire de la chaire de biosciences vétérinaires à l’Ohio State.
Peeples a ajouté: « Avoir ces anticorps à la surface des voies respiratoires pourrait être un réel avantage par rapport à l’espoir que certains des anticorps présents dans le sang se retrouveront dans les voies respiratoires. »
Les résultats de l’étude suggèrent également que l’immunité existante contre les oreillons due à la vaccination ou à une infection antérieure peut ralentir la stimulation initiale des anticorps par le vaccin COVID-19 à base d’oreillons, mais n’empêche pas une forte réponse protectrice des anticorps.
« Cette découverte suggère que ce candidat peut être utilisé non seulement chez les nourrissons, mais aussi chez les adultes qui ont des anticorps contre les oreillons », a déclaré Li.
L’équipe a commencé à travailler sur ce vaccin à base d’oreillons il y a près d’un an, bien avant l’approbation fédérale du 17 juin des vaccins COVID-19 pour les enfants de 6 mois ou plus. Compte tenu de l’histoire de plus de 50 ans du ROR en tant que vaccin sûr pour les enfants, les scientifiques évaluent actuellement les moyens de modifier le ROR avec des antigènes de coronavirus provenant de plusieurs variantes.
Cette étude a été soutenue par un fonds de démarrage et un financement relais du Département des biosciences vétérinaires et du Collège de médecine vétérinaire de l’État de l’Ohio, une subvention de démarrage du Nationwide Children’s Hospital et des subventions des National Institutes of Health. Jason McLellan de l’Université du Texas à Austin a fourni les gènes de pointe stabilisés pour cette étude.
Les co-auteurs supplémentaires incluent Mijia Lu, Eunsoo Kim, Mohamed Shamseldin, Michelle Chamblee, Jesse Hall, Adam Kenny, Xueya Liang, Jacob Yount et Purnima Dubey de l’État de l’Ohio ; Mahesh KC, Piyush Dravid, Sheetal Trivedi, Supranee Chaiwatpongsakorn, Satyapramod Srinivasa Murthy, Himanshu Sharma et Amit Kapoor de l’hôpital national pour enfants ; et Chengjin Ye, Jun-Gyu Park et Luis Martinez-Sobrido du Texas Biomedical Research Institute.
L’Ohio State Research Foundation et l’Abigail Wexner Research Institute du Nationwide Children’s Hospital ont déposé un rapport d’invention pour le vaccin SARS-CoV-2 à base de virus des oreillons.
