Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université de Toronto a montré que les cellules immunitaires de l'intestin suivent une voie atypique pour produire des anticorps qui assurent une protection à long terme contre les virus.
Les résultats, publiés aujourd'hui dans la revue Cellulepourrait aider à orienter le développement de meilleurs vaccins contre les virus respiratoires comme la grippe, le SRAS-CoV-2 et la grippe aviaire.
Même si les vaccins contre la COVID-19 et la grippe réduisent le risque de complications graves de la maladie, ils sont moins efficaces pour prévenir les infections dès le départ. Pour protéger contre l’infection, un vaccin doit activer une forte réponse immunitaire aux endroits où le virus pénètre généralement : le nez, la bouche et les voies respiratoires. Cette soi-disant immunité muqueuse repose sur un anticorps appelé IgA, qui est concentré dans les muqueuses tapissant vos voies respiratoires et digestives et sécrété par les fluides corporels comme la salive et les larmes.
« Si vous pouviez produire une réponse immunitaire muqueuse durable, c'est le Saint Graal, car vous bloquez alors l'entrée du virus », déclare Jen Gommerman, auteur principal de l'étude et professeur et président d'immunologie à la faculté de médecine Temerty de l'Université de Toronto.
« Si vous bloquez l'entrée, vous ne serez pas infecté et vous ne transmettrez pas le virus. »
L’un des plus grands défis dans le développement d’un vaccin pour les muqueuses a été de trouver comment créer une réponse IgA durable.
Gommerman dit que des recherches antérieures, y compris une étude de 2020 menée par son groupe en collaboration avec Anne-Claude Gingras, ont montré que même si les infections naturelles par des virus comme le SRAS-CoV-2 génèrent une réponse immunitaire locale, ces réponses s'estompent rapidement.
« Lorsque nous avons examiné les principaux anticorps IgA qui nous protègent contre les infections, ces niveaux d'anticorps ne durent vraiment pas », dit-elle.
Dans le même temps, les chercheurs savaient également qu’une réponse IgA de longue durée induite par le vaccin était possible.
« Nous savons que la vaccination orale contre le rotavirus et la polio vous confère une immunité à vie, nous avons donc émis l'hypothèse qu'il y avait peut-être quelque chose dans la voie orale et dans l'intestin grêle qui pourrait permettre une réponse IgA de longue durée », explique Gommerman.
Pour tester leur hypothèse, l’équipe de recherche, dirigée par le chercheur postdoctoral Kei Haniuda, s’est tournée vers un modèle murin d’infection à rotavirus dans le but de mieux comprendre comment les réponses immunitaires IgA spécifiques au virus sont générées.
Ils ont découvert que même si la réponse IgA intestinale dépend de la diaphonie entre deux types de cellules immunitaires, les cellules T et les cellules B, elle saute une étape clé où des parties du virus sont d'abord présentées aux cellules T, permettant ainsi une réponse plus rapide en anticorps IgA. De plus, les IgA produites en réponse au virus étaient protectrices et ont duré au moins 200 jours après l’infection initiale.
« La réponse IgA a duré d'une manière choquante », explique Gommerman.
« Même si le virus a été éliminé en 10 jours environ, la réponse a continué de s'améliorer avec le temps, de sorte que vous finissez par avoir des anticorps IgA qui sont très, très efficaces pour reconnaître le rotavirus. »
Elle pense qu’il pourrait y avoir quelque chose d’unique dans l’environnement intestinal – par exemple son anatomie et sa riche communauté microbienne – qui lui permet de générer une réponse immunitaire aussi durable et efficace. Ces résultats soutiennent le potentiel de la vaccination orale en tant que stratégie de protection contre les virus respiratoires, mais Gommerman note qu'il existe également des obstacles importants à la création d'un vaccin oral.
Forte de ces travaux, elle a récemment déposé une demande de financement pour poursuivre le développement d'un vaccin oral contre la grippe aviaire hautement pathogène, ou grippe aviaire.
Son laboratoire explore également une approche complémentaire utilisant le microbiome pour rendre les vaccins actuels contre la grippe et le COVID-19 – qui sont administrés par injection – plus « respectueux des muqueuses » et, espérons-le, conduisant à une réponse IgA plus forte.
« Nous avons appris comment les cellules immunitaires sont activées, comment les détecter et quels signaux sont essentiels à leur développement », explique Gommerman.
« Nous pouvons désormais appliquer ces connaissances pour développer de meilleurs vaccins. »
