Un article de synthèse décrivant l’utilité des vaccins à ARNm dans la prévention et le traitement des maladies a récemment été publié dans la revue Transduction du signal et thérapie ciblée.
Sommaire
Arrière-plan
Les vaccins à base d’ARN messager (ARNm) sont développés à l’aide d’une séquence nucléotidique unique qui sert de modèle pour la traduction des protéines (antigènes). Ces vaccins utilisent la machinerie endogène de l’organisme pour traduire et ensuite transférer des protéines d’intérêt entièrement fonctionnelles vers leurs emplacements cellulaires appropriés afin d’induire une immunité innée et adaptative spécifique à l’antigène.
Bilan : vaccins à ARNm dans la prévention et le traitement des maladies. Crédit d’image : Kateryna Kon/Shutterstock
Les vaccins à ARNm sont conçus pour coder n’importe quel antigène en fonction des caractéristiques uniques des maladies. La production rapide et à grande échelle de ces vaccins grâce à un processus acellulaire est possible grâce à la réaction de transcription in vitro hautement productive et rentable.
Deux inconvénients majeurs des vaccins à ARNm comprennent une faible stabilité et une immunogénicité élevée. Cependant, les progrès dans la conception, le développement et les technologies d’administration des vaccins ont permis d’améliorer la stabilité in vivo des vaccins à ARNm, ainsi que de maintenir un équilibre entre l’induction de fortes réponses immunitaires spécifiques au vaccin et les adversités irréversibles causées par les fonctions persistantes.
Avec les performances extraordinaires enregistrées lors de la récente pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), les vaccins à ARNm sont apparus comme une stratégie très efficace dans la prévention et le traitement de nombreuses maladies, notamment les maladies infectieuses, les maladies immunologiques, les cancers et les maladies rares.
Vaccins à ARNm contre les maladies infectieuses
Les vaccins à ARNm codant pour des antigènes spécifiques d’agents pathogènes sont utilisés pour prévenir de nombreuses maladies infectieuses. Ces dernières années, les vaccins à ARNm ont montré une puissance considérable pour contrôler la propagation rapide du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), l’agent pathogène responsable du COVID-19.
La glycoprotéine de pointe présente à la surface virale est la principale cible des vaccins à ARNm anti-COVID-19 en raison de sa forte immunogénicité et de son implication principale dans le processus d’entrée du virus. Deux vaccins à ARNm codant pour la protéine Spike ont été développés à ce jour. Ces vaccins sont l’ARNm-1273, développé par Moderna, et le BNT162b2, développé par BioNTech/Pfizer.
L’ARNm-1273 est un vaccin encapsulé dans des nanoparticules lipidiques codant pour la protéine de pointe complète stabilisée par préfusion du SRAS-CoV-2. Le vaccin est capable d’induire de fortes réponses immunitaires humorales et cellulaires contre le SARS-CoV-2 original et sa variante mutée D614G. Lors d’essais cliniques, deux doses de ce vaccin ont montré une efficacité de 94 % contre l’infection par le SRAS-CoV-2 et une efficacité de 100 % contre le COVID-19 grave. Au cours de la vague dominée par le delta du SRAS-CoV-2, une efficacité vaccinale d’environ 88 % a été observée contre le COVID-19 après 14 jours ou plus de vaccination initiale. Les effets secondaires du vaccin les plus fréquemment signalés sont les maux de tête, les frissons, les douleurs au point d’injection, la fatigue et la myalgie.
Le BNT162b2 est également un vaccin à ARNm encapsulé dans des nanoparticules lipidiques codant pour la protéine de pointe pleine longueur du SRAS-CoV-2, stabilisée par préfusion et ancrée dans la membrane. Lors d’essais cliniques, deux doses de ce vaccin ont montré une efficacité de 95 % contre l’infection par le SRAS-CoV-2. Trois doses de ce vaccin ont montré une efficacité équivalente contre le SARS-CoV-2 original et sa variante omicron. Les effets secondaires les plus fréquemment signalés comprennent la douleur au site d’injection, la fatigue et les maux de tête.
Des formulations bivalentes de vaccins à ARNm sous forme d’une dose de rappel unique ont été approuvées par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis en août 2022. Ces formulations contiennent un composant viral du SRAS-CoV-2 original (de type sauvage) et un autre du SRAS-CoV-2 d’origine. variante omicron. Ces préparations bivalentes ont montré une efficacité significativement plus élevée que les préparations monovalentes contre les variantes du SRAS-CoV-2. Compte tenu des avantages observés, la FDA a approuvé uniquement les vaccins bivalents à ARNm pour une utilisation ultérieure en tant que dose de rappel unique.
Plusieurs vaccins à ARNm contenant des nanoparticules lipidiques codant pour les glycoprotéines membranaires et d’enveloppe du virus Zika ont été développés et testés chez les animaux. Les résultats indiquent des résultats prometteurs en termes de réponses immunitaires humorales et cellulaires fortes et durables. Cependant, d’autres essais sur l’homme sont nécessaires pour explorer l’efficacité du vaccin.
La majorité des vaccins à ARNm développés contre le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) n’ont pas réussi à démontrer une quelconque efficacité protectrice, principalement en raison de la diversité antigénique significative des protéines de l’enveloppe du VIH et du bouclier glycane dense du virus qui cache les épitopes vitaux. Récemment, un vaccin à ARNm exprimant simultanément les protéines Gag de l’enveloppe du VIH ancrées dans la membrane et du virus de l’immunodéficience simienne a été développé. Ce vaccin s’est montré très efficace pour induire des anticorps neutralisants et une réponse des lymphocytes T chez le singe.
L’hémagglutinine, glycoprotéine présente à la surface du virus de la grippe, est la principale cible du développement de vaccins à ARNm contre la grippe. Plusieurs vaccins à ARNm modifiés par des nucléosides ont été développés et testés sur des animaux. Ces vaccins ont montré une efficacité prometteuse et durable contre un certain nombre de sous-types de virus grippaux. D’autres essais sur l’homme sont nécessaires pour explorer les profils d’innocuité et d’efficacité de ces vaccins.
Les vaccins à ARNm développés contre le cytomégalovirus humain, le virus respiratoire syncytial, le virus varicelle-zona et le virus de la rage en sont encore à leur stade naissant d’investigation clinique. D’autres études chez les animaux ainsi que chez les humains sont nécessaires pour évaluer leur sécurité et leur efficacité protectrice.
Vaccins à ARNm contre les cancers
Les vaccins à ARNm contre le cancer sont principalement utilisés à des fins thérapeutiques plutôt que prophylactiques. Ces vaccins sont conçus pour coder des antigènes ou néoantigènes associés aux tumeurs afin d’induire des réponses immunitaires antitumorales. De nombreux essais cliniques sont actuellement en cours pour tester l’efficacité thérapeutique et l’innocuité des vaccins à ARNm ciblant de nombreux types de cancer, notamment le mélanome, le cancer du cerveau, le cancer du poumon non à petites cellules, le cancer des ovaires, le cancer de la prostate, le cancer du sang, le cancer du système digestif et le cancer du sein. .
Le cancer est une maladie très hétérogène et complexe provoquée par des facteurs génétiques et épigénétiques. Cela met en évidence la nécessité de développer des vaccins personnalisés à ARNm pour gérer les cancers. Cependant, la détection et la quantification précises des néoantigènes tumoraux et la complexité du processus d’évasion immunitaire tumorale rendent difficile l’application clinique de vaccins personnalisés à ARNm contre le cancer. De plus, les cellules immunosuppressives et les régulateurs du microenvironnement tumoral peuvent supprimer la réponse des lymphocytes T induite par ces vaccins.
On pense qu’une thérapie combinée avec des anticorps monoclonaux antitumoraux et des vaccins personnalisés est efficace pour la gestion du cancer. Des essais cliniques évaluant le pembrolizumab en association avec une vaccination néoantigénique contre le mélanome ou une vaccination personnalisée associée au témozolomide et à la radiothérapie contre le glioblastome sont actuellement en cours.
Vaccins à ARNm contre les maladies immunologiques, les lésions tissulaires et les maladies rares
De nombreux vaccins à ARNm contre les maladies auto-immunes, les lésions tissulaires et les maladies rares en sont encore aux premiers stades de recherche. Des informations suffisantes concernant l’efficacité et les défis des vaccins à ARNm contre ces maladies ne sont pas disponibles.
