Avec la pandémie COVID-19 qui sévit dans le monde sans relâche et ayant fait plus de huit cent mille morts, la recherche d'un vaccin pour prévenir l'infection est en cours. Plusieurs candidats vaccins sont en cours de développement pour prévenir l'infection redoutée causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2).
Aujourd'hui, des chercheurs de la faculté de médecine de l'Université de Washington à Saint-Louis ont travaillé sur le développement d'un vaccin candidat contre l'infection qui pourrait être administré en une seule dose via un spray nasal plutôt qu'une injection. Dans leurs études préliminaires sur des souris de laboratoire, cette dose unique du vaccin nasal a réussi à prévenir l'infection par le nouveau coronavirus. Les résultats de leurs découvertes seront bientôt publiés dans le dernier numéro de la revue Cellule. L'étude s'intitule «Un vaccin intranasal à dose unique contre la ChAd protège les voies respiratoires supérieures et inférieures contre le SRAS-CoV-2».
Crédit d'image: Cell
Sommaire
La prémisse de l'étude
L'équipe écrit que le génome de l'ARN du SRAS-CoV-2 a une longueur d'environ 30 000 nucléotides et les deux tiers de ces codes pour des protéines non structurales qui lui permettent de se répliquer et de synthétiser l'ARN viral. Le tiers restant du génome code pour les protéines telles que «pic (S), enveloppe, membrane et nucléoprotéine (NP)». La protéine S qui forme les pointes sur le virus se lie à l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2), récepteur de surface cellulaire, qui permet l'entrée du virus dans la cellule hôte. Il comporte deux parties, S1 et S2. La protéine S1 possède le domaine de liaison au récepteur (RBD) et la protéine S2 permet la fusion du virus avec la membrane cellulaire. La protéine S est donc vitale et constitue une cible potentielle du vaccin, affirment les chercheurs.
Les études animales et le nouveau vaccin
L'équipe explique que plusieurs vaccins en cours de développement ont évolué vers des essais sur l'homme avant d'avoir d'abord été testés de manière adéquate sur des animaux de laboratoire pour la sécurité et l'efficacité. Ces études sur les animaux sont appelées «études précliniques». Ils écrivent: «Cette circonstance s'est produite en partie parce que la conception et le développement de vaccins ont dépassé la génération de modèles de maladies précliniques accessibles de l'infection et de la pathogenèse du SRAS-CoV-2.»
Ils écrivent qu'il y a eu des vaccins à base d'adénovirus (Ad) contre les coronavirus avant, en particulier contre le MERS-CoV. L'équipe a ainsi développé un «vaccin à vecteur d'adénovirus chimpanzé codant pour une protéine de pointe stabilisée avant fusion (ChAd-SARS-CoV-2-S)» contre le SARS CoV-2. Ce nouveau vaccin est basé sur la publicité et exprime la protéine S. Un vaccin similaire est également essayé sur les humains en une seule injection intramusculaire, ont-ils écrit. Ceci, ont-ils écrit, est un vaccin SARS-CoV-2 (ChAd-SARS-CoV-2-S) basé sur le chimpanzé Ad (simien Ad-36) qui coderait pour une protéine de pointe (S) stabilisée avant la fusion. Il a été réalisé en introduisant deux substitutions de proline dans la sous-unité S2.
Expliquant le processus, l'équipe a déclaré avoir pris des adénovirus, qui causent le rhume, et inséré le génome qui code pour la protéine de pointe sur les coronavirus dans ses gènes. Ce nouvel adénovirus a été rendu incapable de provoquer des maladies. Cet adénovirus neutralisé a ensuite transporté la protéine de pointe dans le nez de l'animal d'essai. Le corps de l'animal de laboratoire, à son tour, a monté une réponse immunitaire sans développer d'infection, ont-ils expliqué. L'un des auteurs de l'étude, David T. Curiel, MD, PhD, professeur émérite de radio-oncologie, a déclaré: «Les adénovirus sont à la base de nombreux vaccins expérimentaux contre le COVID-19 et d'autres maladies infectieuses, telles que le virus Ebola et la tuberculose. , et ils ont de bons dossiers de sécurité et d'efficacité, mais peu de recherches ont été effectuées sur l'administration nasale de ces vaccins. Il a ajouté: «Tous les autres vaccins adénoviraux en développement pour COVID-19 sont administrés par injection dans le muscle du bras ou de la cuisse. Le nez est une nouvelle voie, nos résultats sont donc surprenants et prometteurs. Il est également important qu’une dose unique produise une réponse immunitaire aussi robuste. Les vaccins qui nécessitent deux doses pour une protection complète sont moins efficaces car certaines personnes, pour diverses raisons, ne reçoivent jamais la deuxième dose. »
Ce qui a été fait?
L'équipe a utilisé son candidat vaccin sous forme d'injection intramusculaire sur des souris de laboratoire qui avaient été exposées au SRAS-CoV-2. Ils ont noté qu'il pourrait produire une solide «réponse immunitaire humorale systémique et à médiation cellulaire». Une dose unique ou des doses doubles de ce vaccin pourraient protéger l'animal contre l'infection pulmonaire, l'inflammation et d'autres caractéristiques pathologiques du SRAS-CoV-2. Cependant, l'injection du vaccin en une ou deux doses n'a pas protégé les souris contre l'infection par le SRAS-CoV-2 et un taux élevé de virus a été observé dans les poumons des souris.
Les souris qu'ils ont utilisées pour leurs tests ont été génétiquement modifiées afin qu'elles aient des récepteurs humains ACE2 (hACE2), ce qui les a rendues sensibles au SRAS CoV-2. Ils ont ensuite essayé l'utilisation de ChAd-SARS-CoV-2-S comme préparation intranasale.
Le vaccin intranasal fonctionne
Une seule dose intranasale du vaccin était capable d'induire des niveaux élevés d'anticorps neutralisants et d'IgA anti-SRAS-CoV-2. L'équipe a écrit que cette dose unique «conférait une protection pratiquement complète contre l'infection des voies respiratoires supérieures et inférieures chez les souris exprimant le récepteur hACE2 après la délivrance d'un vecteur adénoviral ou sous forme de transgène».
Conclusions et orientation future
L'équipe a écrit en conclusion: «Ainsi, ChAd SARS-CoV-2-S a le potentiel de contrôler l'infection au site d'inoculation, ce qui devrait prévenir à la fois la maladie et la transmission virales.
L'auteur de l'étude Michael S. Diamond, MD, PhD, le professeur de médecine Herbert S. Gasser et professeur de microbiologie moléculaire, de pathologie et d'immunologie, a déclaré dans un communiqué: «Nous avons été agréablement surpris de voir une forte réponse immunitaire dans le cellules de la paroi interne du nez et des voies respiratoires supérieures – et une protection profonde contre l'infection par ce virus. Il a ajouté: «Ces souris étaient bien protégées des maladies. Et chez certaines souris, nous avons vu des preuves d'immunité stérilisante, où il n'y a aucun signe d'infection après que la souris ait été confrontée au virus.
Parlant de la prochaine étape, Diamond a déclaré: «Nous allons bientôt commencer une étude pour tester ce vaccin intranasal chez des primates non humains avec un plan pour passer aux essais cliniques humains aussi rapidement que possible. Nous sommes optimistes, mais cela doit continuer à passer par les bons tuyaux d’évaluation. Dans ces modèles murins, le vaccin est hautement protecteur. Nous sommes impatients de commencer la prochaine série d’études et de la tester chez l’homme pour voir si nous pouvons induire le type d’immunité protectrice qui, selon nous, permettra non seulement de prévenir l’infection, mais également de freiner la transmission pandémique de ce virus. »
Référence du journal:
- Hassan, AO, Kafai, NM, Dmitriev, IP, Fox, JM, Smith, BK, Harvey, IB, Chen, RE, Winkler, ES, Wessel, AW, Case, JB, Kashentseva, E., McCune, BT, Bailey , AL, Zhao, H., VanBlargan, LA, Dai, Y.-N., Ma, M., Adams, LJ, Shrihari, S., Danis, JE, Gralinski, LE, Hou, YJ, Schäfer, A. , Kim, AS, Keeler, SP, Weiskopf, D., Baric, RS, Holtzman, MJ, Fremont, DH, Curiel, DT, Diamond, MS, Un vaccin intranasal à dose unique contre la ChAd protège les voies respiratoires supérieures et inférieures contre le SRAS- CoV-2, Cell (2020), doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.08.026.
