Des nano-ingénieurs de l'Université de Californie à San Diego travaillent sur un vaccin COVID-19 utilisant un candidat non conventionnel: un virus végétal.
L'objectif de l'équipe est d'utiliser des plantes pour créer un vaccin stable et facile à fabriquer pouvant être expédié dans le monde entier. Il sera conditionné en patchs à micro-aiguilles à libération lente que les patients pourront porter sur le bras pour s’auto-administrer sans douleur le vaccin en une seule dose.
Le projet, dirigé par les professeurs de nano-ingénierie de l'Université de San Diego, Nicole Steinmetz et Jon Pokorski, a reçu une subvention RAPID (Rapid Response Research) de la National Science Foundation.
La subvention finance des propositions de recherche susceptibles de relever immédiatement des défis urgents, comme la nouvelle pandémie de coronavirus.
Pour vraiment avoir un impact, nous fabriquons un vaccin qui est stable à température ambiante et au-dessus afin qu'il puisse être expédié – sans réfrigération – dans le monde entier et être distribué dans des zones pauvres en ressources ».
Nicole Steinmetz, directrice du Center for NanoImmunoEngineering, University of California San Diego
Le laboratoire Steinmetz travaillera sur le développement de vaccins, tandis que le laboratoire Pokorski travaillera sur des dispositifs d'administration de vaccins sous la forme de patchs à micro-aiguilles à libération lente qui sont peu coûteux et également faciles à fabriquer et à expédier dans le monde entier.
« Les gens peuvent simplement appliquer eux-mêmes ces patchs, donc pas besoin de visites chez le médecin. Notre objectif est de réduire les obstacles à la vaccination dans le monde », a déclaré Pokorski, membre du corps professoral du Centre for NanoImmunoEngineering.
Pour créer le vaccin, l'équipe utilise un virus végétal qui infecte les légumineuses et le conçoit pour ressembler au nouveau coronavirus (SARS-CoV-2). Des signatures moléculaires appelées peptides spécifiques au SRAS-CoV-2 seront tissées à la surface du virus végétal afin de stimuler une réponse immunitaire.
La beauté de cette approche est que le virus végétal n'est pas infectieux chez l'homme, a déclaré Steinmetz, dont le laboratoire est spécialisé dans l'ingénierie des virus végétaux pour traiter la santé végétale et humaine. De plus, les virus végétaux sont faciles à produire à grande échelle car ils peuvent être cultivés sur des plantes via une technique appelée agriculture moléculaire.
Et comme les virus végétaux sont extrêmement stables jusqu'à des températures élevées, le vaccin de l'équipe est compatible avec les méthodes qui seront utilisées pour fabriquer les patchs de micro-aiguilles.
Les méthodes, appelées extrusion à l'état fondu et moulage par injection, sont des techniques de traitement des polymères qui sont utilisées pour fabriquer en masse des produits en plastique comme des legos et des couverts jetables. Ils impliquent la fusion de matériaux polymères à 100 degrés Celsius.
Ceci est trop chaud pour la plupart des matériaux biologiques, mais pas pour le vaccin à base de virus végétal, ce qui le rend facile à fabriquer en patchs vaccinaux.
Le laboratoire de Pokorski personnalisera les méthodes afin qu'elles puissent être réduites au préalable pour effectuer des études pilotes rapides et peu coûteuses sur les patchs vaccinaux.
« Ces méthodes sont généralement effectuées à des échelles de kilogrammes, et essayer de fabriquer autant de vaccin pour faire une étude pilote serait incroyablement coûteux », a déclaré Pokorski. « Une fois que nous avons trouvé quelque chose qui fonctionne, nous pourrions facilement l'étendre car ces méthodes sont largement utilisées dans la fabrication. »
« En combinant de manière synergique les domaines d'expertise de nos laboratoires dans la conception de vaccins à base de virus végétaux et la fabrication de dispositifs biomédicaux, nous espérons vraiment faire avancer cette recherche pour générer rapidement une solution évolutive pour la pandémie actuelle », a déclaré Steinmetz.
La source:
Université de Californie – San Diego
