Une nouvelle étude publiée dans la revue Frontières en microbiologie en avril 2020 examine les approches les plus attrayantes parmi le large éventail de stratégies expérimentales et théoriques en cours d'élaboration pour lutter contre la pandémie de COVID-19.
Sommaire
L'importance d'être préparé
Il y a eu des pandémies auparavant, notamment la peste noire au Moyen Âge et la pandémie de grippe espagnole de 1918-20. Cependant, cette fois-ci, les gens se tournent vers la science pour trouver un moyen de sortir de la situation désespérée, non seulement pour sauver des vies, mais pour sauver l'économie mondiale.
Dans tous les pays, des enquêteurs et des travailleurs médicaux impatients se serrent la main pour trouver un moyen de rétablir la santé des personnes touchées par le virus plus rapidement et mieux, sans avoir à souffrir d'insuffisance respiratoire. Les tests de diagnostic, le développement de vaccins et les médicaments thérapeutiques sont tous à l'ordre du jour de ces milliers de chercheurs.
Au cours des 3,5 derniers mois, des centaines d'articles scientifiques sur COVID-19 ont déjà été publiés, comme le montre Google Scholar. Les essais cliniques en cours pour divers aspects de la prise en charge médicale de la maladie pneumonique sont déjà au nombre de 460, la majorité dans les toutes premières phases. Celles-ci couvrent un large éventail d'approches expérimentales.
C'est dans ce contexte que la présente étude a été réalisée. Les chercheurs visent à fournir une revue systématique des découvertes et des propositions prometteuses parmi la pléthore tenue à la vue du public. Destiné aux scientifiques, il peut également être un aperçu utile pour les profanes.
Sur quoi porte l'étude actuelle?
L'étude couvre toutes les lignes d'attaque possibles contre le virus, résumant également les résultats de tous les essais vaccinaux qui ont atteint les stades précliniques ou cliniques des vaccins contre les virus du SRAS ou du MERS.
L'examen porte sur les politiques et plans d'action réalisables non seulement pour lutter contre le SRAS-CoV-2, mais également contre d'autres coronavirus dangereux tels que le SRAS et le MERS CoV, qui ont tous deux également causé des maladies respiratoires graves. Les chercheurs prédisent que des souches encore inconnues vont probablement émerger dans les années à venir.
Selon l'enquêteur Ralph Baric, «les coronavirus représentent une véritable menace pour la santé humaine et l'économie mondiale. Nous devons d'abord envisager de nouvelles contre-mesures pour contrôler le virus pandémique du SRAS-Cov-2, puis la vaste gamme de virus zoonotiques à haut risque qui sont prêts pour l'émergence humaine à l'avenir. »
Par conséquent, ils soulignent la nécessité d'identifier et de se concentrer sur les approches qui promettent le plus grand succès. Leurs principaux candidats sont, bien sûr, les vaccins, puis certains médicaments antiviraux comme le remdesivir et la thérapie génique.
Nouveau coronavirus SARS-CoV-2 Micrographie électronique à balayage colorisée d'une cellule VERO E6 (bleue) fortement infectée par des particules de virus SARS-COV-2 (orange), isolée d'un échantillon de patient. Image capturée et améliorée en couleurs au NIAID Integrated Research Facility (IRF) de Fort Detrick, Maryland. Crédits: NIAID
Vaccins
Les vaccins occupent une place unique dans l'arsenal antivirus. Ils sont faciles à administrer, produisent une immunité durable et peuvent réussir à briser la chaîne de transmission en fournissant une «immunité collective».
Les vaccins les plus prometteurs contre les coronavirus humains vont probablement attaquer le domaine de liaison aux récepteurs de la glycoprotéine de pointe (S) du virus, qui leur donne leur nom en formant une «couronne» ou une «couronne» autour de lui. Il s'agit de la partie de la protéine S qui se lie au récepteur ACE2 sur la cellule hôte humaine, lui permettant de fusionner avec la membrane cellulaire et d'entrer dans la cellule.
Les deux types de vaccins traditionnels (vivants atténués, inactivés et à base de sous-unités), ainsi que les nouveaux types tels que ceux basés sur l'ADN ou l'ARN, sont pris en compte. Il existe également des approches encore plus créatives, telles que l'insertion du vaccin en l'attachant à une nanoparticule ou à un virus non pathogène qui entrera dans la cellule et produira une réaction immunitaire.
La protéine S est très différente dans les différentes espèces de coronavirus, avec seulement 78% ou moins du génome étant similaire dans les virus SARS-CoV-2 et les virus SARS-CoV antérieurs. Ainsi, un vaccin dirigé contre la protéine S d'un type ne sera pas efficace contre un autre coronavirus. En d'autres termes, un vaccin spécifique devra être développé.
Ces processus prennent généralement des années, voire des décennies, à être élaborés en raison des processus d'approbation rigoureux. Dans l'intervalle, d'autres plans doivent être conçus et exécutés pour arrêter la pandémie.
Antiviraux
La deuxième meilleure option consiste à trouver un médicament antiviral qui agit sur une grande variété de virus car il inhibe certains processus viraux fondamentaux. Par exemple, il existe, entre autres, des médicaments appelés analogues nucléosidiques utilisés dans le traitement du VIH. Un nucléoside est un élément constitutif de l'élément constitutif de l'ADN.
En d'autres termes, un nucléoside est une base d'ADN ou d'ARN riche en azote, à laquelle un groupe sucre a été ajouté. Cela forme l'épine dorsale du brin d'ADN ou d'ARN en croissance. Lorsqu'un groupe phosphate est également ajouté, il devient un nucléotide.
Le génome donne normalement des instructions précises sur ce qu'il faut ajouter à côté du brin d'acide nucléique. Les analogues de nucléosides contournent ce barrage routier en simulant de très près la structure d'un nucléoside normal jusqu'à ce que la cellule soit dupe d'inclure l'analogue dans le brin d'acide nucléique.
Seulement, ce n'est pas la bonne base. Son incorporation dans le nouveau brin empêche le brin de croître et empêche donc la réplication du virus, l'arrêtant dans ses traces.
Le fait de s'appuyer uniquement sur cette méthode est la présence d'enzymes de correction et de réparation de l'ADN dont le seul travail est de reconnaître ces imitateurs et de les découper avec des ciseaux magiques, permettant à la bonne base de prendre sa place et de restaurer ainsi le brin à la normalité. Ainsi, les coronavirus ne répondent généralement pas bien aux analogues nucléosidiques.
Sauf, bien sûr, pour quelques-uns. Il s'agit notamment de la β-D-N4-hydroxycytidine et du remdesivir, qui sont tous deux considérés comme ayant un potentiel élevé d'activité contre le SRAS-CoV-2.
Immunisation passive
La troisième alternative consiste à utiliser la bonne méthode à l'ancienne pour trouver le plasma sanguin des convalescents – les personnes qui ont eu le COVID-19 et récupéré – qui contient de faibles niveaux d'anticorps multiples contre le virus. Une autre et meilleure façon, bien que plus fastidieuse, est de synthétiser des anticorps monoclonaux, en utilisant des microbes.
C'est le domaine de la biotechnologie, où les humains exploitent les levures et les bactéries pour faire leur travail à leur place – dans ce cas, pour produire un seul type spécifique d'anticorps contre un seul antigène. L'anticorps monoclonal produit en masse est ensuite isolé et purifié et est prêt à l'emploi. L'administration d'anticorps dirigés contre le virus est destinée à produire une immunité passive à court terme, qui protège la personne contre l'infection pendant un certain temps.
D'autres procédures de développement et agents thérapeutiques comprennent des inhibiteurs de la fusion virus-membrane, des bloqueurs de protéases humaines et des immunomodulateurs, y compris des corticostéroïdes.
La thérapeutique à base de vecteurs viraux pourrait être la réponse
Selon l'étude, en l'absence de vaccin, la meilleure option est actuellement la thérapie génique. Les scientifiques utilisent déjà le virus inoffensif appelé virus adéno-associé (AAV) pour délivrer des substances thérapeutiques dans une cellule. Cela peut permettre à toutes sortes de molécules, y compris des anticorps, des peptides antiviraux et des immunomodulateurs, d'être livrées directement dans les voies respiratoires supérieures, pour y protéger les cellules contre l'infection. Étant donné que ces cellules arrivent à maturité et meurent, pour être remplacées par de nouvelles cellules issues des couches plus profondes de l'épithélium, les risques de toxicité sont très faibles.
Les chercheurs pensent qu'un tel système pourrait être prêt, à partir de zéro, par le développement, la modification et les tests, dans un délai d'un mois. La délivrance d'anticorps pourrait protéger les voies respiratoires via une immunité passive, comme décrit ci-dessus. Des anticorps pourraient être développés pour attaquer non seulement le SRAS-CoV-2 mais une large gamme de virus apparentés. Il est probable que davantage de coronavirus zoonotiques éclatent et résistent aux vaccins et médicaments existants en raison de leur dissemblance avec le SRAS et le CoV MERS.
Les avantages sont jumeaux: il n'y a que deux parties, l'AAV et l'anticorps. Les AAV sont déjà établis comme vecteurs sûrs et efficaces chez l'homme. Ainsi, cela pourrait être un moyen «instantané» de fournir une immunité passive, avec une seule dose, qui commence à conférer une protection dans la semaine suivant l'administration et dure théoriquement un an ou plus.
Le prix de cet outil est élevé, ce qui constitue un obstacle considérable. Cela pourrait être réduit si la plateforme était adaptée aux maladies infectieuses en raison du volume de marché beaucoup plus élevé.
Les chercheurs résument: «Il est peut-être déjà trop tard pour utiliser l'AAV pour traiter le SRAS-CoV-2, mais il n'est certainement pas trop tard pour de futures épidémies.»
