Dans une récente étude publiée dans la revue Vaccinsdes chercheurs australiens ont évalué une candidature vaccinale, le vaccin à sous-unité protéique HexaPro S, contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2).
L’équipe a découvert que deux doses de la protéine HexaPro S administrée par voie intradermique produisent une réponse immunitaire puissante et une forte neutralisation du type sauvage ainsi que des variantes Alpha et Delta du SRAS-CoV-2.
En outre, l’étude valide la compétence d’une approche d’administration de vaccins relativement nouvelle, qui est un patch de micropuce à haute densité (HD-MAP) sans injection, dont l’utilisation peut assurer la distribution de vaccins dans les pays à faible revenu et à revenu intermédiaire. .
Comment la livraison de protéine HexaPro S fera-t-elle une différence ?
La protéine de pointe «S» de surface est la principale cible antigénique des vaccins contre la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) en raison de sa propriété de se lier au récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) sur les cellules hôtes pour faciliter l’entrée virale dans la cellule . Les anticorps générés contre la protéine S peuvent empêcher l’attachement viral à la cellule hôte et neutraliser le virus.
Le Dr David A. Muller et le Dr Christopher LD McMillan ont codirigé l’équipe pour évaluer le potentiel immunogène d’une protéine HexaPro S disponible dans le commerce (ExcellGene, Suisse), qui est modifiée pour englober six substitutions stabilisatrices contre le SRAS-CoV-2. La protéine S commerciale modifiée, en raison de ses substitutions de proline, présente certains avantages par rapport à sa construction parentale en termes de niveaux d’expression plus élevés, d’être plus thermostable et de pouvoir résister à au moins trois cycles de congélation-décongélation.
L’inconvénient des vaccins SARS-CoV-2 actuellement disponibles, qui entravent leur distribution dans les pays les plus pauvres, est l’exigence de températures ultra-basses pour le stockage. Il existe donc un besoin urgent de vaccins qui soient thermostables et simultanément faciles à administrer, permettant un accès facile à l’échelle mondiale.
L’une de ces approches pour améliorer la stabilité et la facilité de distribution des vaccins est le patch de microréseau à haute densité, HD-MAP. Le HD-MAP est un réseau de microprojections contenant des projections de 250 μm de long (n = 5000) qui sont enduites de l’antigène vaccinal spécifique, et un patch est ensuite appliqué sur la peau avec un applicateur à ressort, délivrant le vaccin directement à les couches épidermiques et dermiques de la peau. Ces couches sont riches en cellules immunitaires, c’est-à-dire abondantes en cellules présentatrices d’antigène (APC), ce qui conduit à une réponse immunogène supérieure.
De plus, il a été démontré que les vecteurs viraux utilisés dans les vaccins restent immunogènes jusqu’à 10 semaines à des températures plus élevées de 37°C sur de tels patchs de puces à ADN.
Cette approche sans aiguille peut donc offrir des avantages en termes de thermostabilité améliorée, d’antigénicité renforcée et de stockage/transport simplifié, contournant les défis posés par les ruptures de la chaîne du froid. De plus, les patchs sont faciles à appliquer, ce qui élimine le besoin de personnel de santé qualifié.
Qu’ont fait les chercheurs ?
Initialement, après l’approvisionnement commercial de la protéine SARS-CoV-2 HexaPro S, l’équipe a évalué la pureté, l’intégration structurelle et le potentiel antigénique de la protéine. La protéine HexaPro S (avec et sans adjuvant QS-21) a ensuite été déposée sur le HD-MAP pour effectuer des études d’immunisation chez la souris.
L’équipe a également comparé l’efficacité de la protéine HexaPro S avec ou sans l’adjuvant (QS-21) via deux méthodes d’administration, l’application HD-MAP et l’injection intradermique (ID). Deux doses ont été administrées à des souris BALB/c à 21 jours d’intervalle, et le sérum a été prélevé les jours 20 et 42 après la première vaccination pour mesurer les titres d’anticorps IgG et de neutralisation du virus.
Qu’ont trouvé les chercheurs ?
Les taux d’IgG spécifiques au S après la deuxième dose dans le groupe de protéines HexaPro S délivrées par HD-MAP étaient significativement plus élevés que dans le groupe correspondant délivré par ID. De plus, les anticorps IgG n’ont pas du tout été observés dans le groupe ID après la première dose.
Quelle que soit la méthode d’administration, les titres d’anticorps IgG dans les groupes de protéines HexaPro S avec adjuvant étaient significativement plus élevés que dans les groupes de protéines HexaPro S sans adjuvant. Cela était vrai pour les trois variantes testées, c’est-à-dire de type sauvage, Alpha et Delta SARS-CoV-2.
Il a également été observé que les titres d’anticorps neutralisants du virus étaient élevés à des niveaux similaires dans les trois variantes, ce qui suggère que la large réponse immunitaire provoquée par la protéine HexaPro S combinée à QS-21 est capable de surmonter les mutations dans les variantes Alpha et Delta », souligne l’équipe.
Pour les groupes sans adjuvant, les souris qui ont reçu la protéine HexaPro S délivrée par HD-MAP avaient des anticorps neutralisant le virus significativement plus élevés que le groupe délivré par ID.
Notamment, après la première dose, même la protéine HexaPro S sans adjuvant, délivrée via le HD-MAP, a entraîné un potentiel d’IgG et de neutralisation significativement plus élevé par rapport au groupe de protéines HexaPro S avec adjuvant délivré par ID.
Les résultats fournissent une preuve évidente de la supériorité de l’approche d’administration intradermique HD-MAP par rapport à la méthode traditionnelle d’injection ID à l’aiguille. Cette étude met également en évidence l’influence des adjuvants lors de l’administration des vaccins à sous-unités protéiques.
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