L’un des plus grands obstacles au développement d’un vaccin contre le VIH est d’amener l’organisme à produire le bon type de cellules immunitaires et d’anticorps. Dans la plupart des vaccins, les protéines du VIH sont attachées à un échafaudage protéique plus grand qui imite un virus. Ensuite, le système immunitaire d’une personne produit une gamme d’anticorps qui reconnaissent différents éléments de ces protéines. Souvent, cependant, certains de ces anticorps ne réagissent pas au VIH lui-même, mais à la structure utilisée pour administrer le vaccin.
Aujourd’hui, des chercheurs de Scripps Research et du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont développé un nouveau type d’échafaudage vaccinal à base d’ADN que le système immunitaire ignore, éliminant ainsi ces anticorps non ciblés. Dans une nouvelle étude publiée dans Science le 5 février 2026, l'équipe a montré que les vaccins fabriqués avec ces échafaudages à base d'ADN conduisaient à 10 fois plus de cellules immunitaires ciblant un site vulnérable du VIH par rapport aux vaccins dotés d'échafaudages à base de protéines. Cela suggère une réponse immunitaire plus forte et plus ciblée aux vaccins à base d’ADN.
Il s’agit d’une toute nouvelle technologie qui pourrait nous aider à mettre au point un vaccin protecteur contre le VIH ou à résoudre d’autres problèmes vaccinaux particulièrement difficiles. »
Darrell Irvine, auteur principal, professeur à Scripps Research
En règle générale, un vaccin est constitué d’une particule d’échafaudage recouverte de nombreuses protéines virales inertes (antigènes) qui peuvent être reconnues par le système immunitaire. Comme un virus, ces structures vaccinales présentent de nombreuses copies d’un antigène à leur surface, déclenchant une activation immunitaire plus forte que les antigènes flottants utilisés dans les vaccins précédents, moins efficaces. Mais jusqu’à présent, pratiquement tous ces échafaudages étaient fabriqués à partir de protéines, qui peuvent déclencher des réactions immunitaires contre les échafaudages eux-mêmes. Pour la plupart des vaccins ciblant des agents pathogènes courants, la réaction immunitaire hors cible ne pose pas de problèmes majeurs. Mais pour des cibles vaccinales difficiles comme les vaccins contre le VIH, la grippe et le pan-coronavirus – où les cellules B largement protectrices sont extraordinairement rares – chaque réponse immunitaire concurrente pourrait avoir son importance.
« Nous savions que les échafaudages de nanoparticules protéiques généraient leurs propres réponses immunitaires, mais nous ne savions pas à quel point ces réponses non ciblées limitaient réellement les cellules immunitaires qui nous intéressent », explique Irvine, qui est également chercheur au Howard Hughes Medical Institute.
Dans le nouveau travail, Irvine, avec l'auteur principal Anna Romanov et des collaborateurs, dont l'ingénieur biologique Mark Bathe du MIT, se sont tournés vers la technologie de l'origami à ADN, qui permet aux scientifiques de plier l'ADN dans des formes tridimensionnelles précises. Il existe peu de données concernant l'utilisation de l'origami ADN dans les vaccins, mais les chercheurs savaient déjà que les cellules B, les cellules immunitaires responsables de la reconnaissance des antigènes et de la production d'anticorps, ne signalent pas l'ADN. Cela vise en partie à protéger les gens contre les réactions auto-immunes attaquant leur propre ADN.
« Lors de travaux antérieurs réalisés en 2024 utilisant un antigène du SRAS-CoV-2, nous avons découvert que les échafaudages d'ADN étaient « silencieux » sur le plan immunologique sans générer de réponse en anticorps, mais il n'était pas clair s'ils favoriseraient également des réponses ciblées des centres germinaux ; cette étude démontre maintenant clairement cette réponse pour l'antigène VIH de Scripps, ce qui constitue une percée dans le domaine de l'immunothérapie active », explique Bathe.
L'équipe a conçu des nanoparticules d'ADN qui pourraient chacune contenir 60 copies d'une protéine de l'enveloppe du VIH, connue pour activer les rares cellules B qui peuvent éventuellement produire des anticorps largement neutralisants contre le VIH. Ils ont ensuite testé les nanoparticules chez des souris exprimant des gènes d’anticorps humains. Près de 60 % des cellules immunitaires spécialisées dans les cellules B du centre germinal qui mûrissent pour produire des anticorps de haute qualité ciblent la protéine d’enveloppe du VIH. En revanche, le vaccin à base de protéines (actuellement en essai clinique) a généré des centres germinatifs où seulement 20 % environ des lymphocytes B ont reconnu la cible du VIH ; le reste comprenait de nombreuses cellules répondant à l’échafaudage lui-même.
Le vaccin à base d’ADN a permis d’obtenir un rapport 25 fois supérieur entre les cellules immunitaires spécifiques du VIH et les cellules immunitaires non ciblées par rapport à l’échafaudage protéique. Dans les deux semaines suivant la vaccination, les souris ayant reçu le vaccin à base d’ADN présentaient des niveaux détectables de cellules B rares souhaitées, tandis que les souris ayant reçu le vaccin à base de nanoparticules protéiques ne présentaient aucune cellule détectable.
Les implications s’étendent au-delà du VIH, car les mêmes défis s’appliquent aux efforts visant à développer des vaccins universels contre la grippe et contre le coronavirus. Les échafaudages d'origami d'ADN pourraient fournir une réponse immunitaire plus ciblée pour n'importe lequel de ces problèmes vaccinaux difficiles, dit Irvine.
« Ce sont des vaccins dans lesquels vous essayez de recruter des cellules incroyablement rares dans le répertoire des cellules B », ajoute-t-il. « Tout ce qui empêche l'activation de ces cellules correctes est un problème potentiel, et les échafaudages d'origami à ADN pourraient aider à surmonter ces défis. »
Les équipes d'Irvine et de Bathe étudient actuellement l'impact des variations de la forme de l'origami d'ADN sur l'efficacité du vaccin, ainsi que la sécurité à long terme des échafaudages pour la vaccination.
