Une étude révolutionnaire révèle que de nouveaux vaccins à ARNm à chaîne unique offrent une protection à 100 % contre l’infection mortelle par le mpox chez la souris, surpassant de loin les vaccins traditionnels.
Étude: Les vaccins trivalents à ARNm A35R-M1R-B6R à chaîne unique protègent les souris contre le virus mpox et le virus de la vaccine. Crédit d’image : Pormezz/Shutterstock.com
Dans une étude récente publiée dans eBioMedicine, des chercheurs ont développé des vaccins à acide ribonucléique messager trivalent (ARNm) à chaîne unique contre les virus de la vaccine (VACV) et mpox (MPXV).
Arrière-plan
Actuellement, trois vaccins vivants atténués à base de VACV sont disponibles contre le mpox : ACAM2000, JYNNEOS et LC16. Il s’agissait à l’origine de vaccins contre la variole, mais ils ont ensuite été approuvés pour le mpox.
Bien que le vaccin JYNNEOS déficient en réplication soit plus sûr que les vaccins à base de VACV compétents en réplication, y compris chez les patients immunodéprimés, une étude a révélé que seulement 63 % des personnes vaccinées par JYNNEOS ont développé des anticorps neutralisants contre le MPXV.
L’efficacité et la sécurité des vaccins mpox pourraient être améliorées en développant des vaccins de nouvelle génération contre des antigènes spécifiques basés sur la technologie de l’ARNm. Le MPXV a deux formes infectieuses : le virus à enveloppe extracellulaire (EEV) et le virus mature intracellulaire (IMV).
Des études ont fourni des candidats pour les antigènes MPXV, tels que A29L et M1R dans l'IMV et B6R et A35R dans l'EEV. Ces antigènes ont montré divers niveaux de protection contre le poxvirus chez la souris.
L'étude et les résultats
Dans la présente étude, les chercheurs ont développé des vaccins à ARNm trivalents à chaîne unique contre le MPXV et le VACV. Premièrement, ils ont déterminé les antigènes essentiels requis dans le vaccin pour une immunogénicité et une efficacité optimales.
Des vaccins à ARNm monogéniques ont été synthétisés avec le gène MPXV B6R, M1R ou A35R. Des vaccins à ARNm avec leurs formes solubles (sB6R, sM1R et sA35R) ont également été synthétisés.
Les souris ont été immunisées avec des vaccins ou des cocktails de deux/trois vaccins. Les groupes de souris vaccinés avec A35R, sB6R ou sM1R ont développé des anticorps contre ces antigènes au jour 27, mais pas les receveurs de sA35R, B6R ou M1R.
Les souris immunisées avec le cocktail des trois antigènes solubles ont développé les anticorps à spectre le plus large liés à la fois au sB6R et au sM1R. Les cocktails à deux antigènes ont induit des anticorps qui se sont liés uniquement à sM1R ou sA35R.
De plus, le test de neutralisation par réduction des plaques a indiqué que les souris immunisées avec sM1R développaient des anticorps neutralisants contre les IMV du VACV. De plus, les splénocytes de chaque groupe ont été stimulés avec des pools peptidiques se chevauchant des trois antigènes. Le test ELISpot (Enzyme-linked immunospot) a montré que l’immunisation avec des vaccins ou des cocktails induisait de robustes réponses intracellulaires à l’interféron (IFN)-γ.
Ensuite, l’efficacité des vaccins/cocktails a été évaluée sur la base du changement de poids et de la probabilité de survie après une provocation mortelle avec la souche Western Reserve (WR) du VACV.
Pour chaque antigène, les groupes présentant de fortes réponses anticorps étaient bien protégés, avec une protection de 100 % dans le groupe vacciné A35R. Notamment, tous les receveurs de sA35R qui manquaient d’anticorps détectables ont succombé dans les cinq jours.
De plus, bien que le B6R n’ait pas induit d’anticorps spécifiques à l’antigène, il a stimulé une réponse spécifique des lymphocytes T. La vaccination B6R confère également une protection partielle contre le VACV. Les cocktails A35R, B6R et M1R conféraient également une protection à 100 %. Ensuite, l’équipe a conçu trois vaccins mpox (AMAB-wt, AMAB-C140S et AMB-C140S) avec des immunogènes chimériques à chaîne unique contenant sB6R, sA35R et sM1R.
AMAB-C140S et AMAB-wt contenaient deux copies de sA35R pour stimuler l'immunogénicité spécifique de A35R puisque sA35R seul n'induisait pas d'anticorps. Les analyses de prédiction de structure ont indiqué que les épitopes des anticorps neutralisants de ces immunogènes étaient exposés et que ces immunogènes pouvaient induire des anticorps d'immunoglobuline G (IgG) spécifiques de l'antigène.
En tant que tel, l’équipe a évalué l’immunogénicité des trois vaccins à chaîne unique avec le vaccin vivant-atténué VACV Tian Tan (VTT) comme contrôle.
Les trois vaccins ont induit des niveaux élevés d’anticorps IgG spécifiques au jour 27 ; les deux vaccins AMAB ont induit des niveaux significativement plus élevés d’IgG spécifiques à l’A35R que le vaccin témoin ou AMB-C140S. De plus, tous les vaccins à chaîne unique ont provoqué des anticorps neutralisants contre les IMV MPXV et VACV-WR.
Un test ELISpot a également confirmé que les trois vaccins à chaîne unique induisaient une immunogénicité cellulaire robuste. Les réponses cellulaires étaient plus puissantes après stimulation avec le pool de peptides A35R, ce qui suggère que sA35R pourrait contenir des épitopes puissants pour les réponses des lymphocytes T.
Enfin, l’efficacité des vaccins à chaîne unique a été évaluée en stimulant des souris avec MPXV ou VACV-WR. Les souris ayant reçu des nanoparticules lipidiques vides (LNP) sont mortes dans les quatre jours suivant le défi VACV-WR.
En revanche, les souris recevant un vaccin à chaîne unique ont présenté une protection à 100 % après la provocation VACV-WR, avec une perte minimale de poids corporel.
De plus, les souris recevant des LNP vides ont présenté une perte de poids de plus de 5 % après la provocation par MPXV, contrairement aux groupes vaccinés. De plus, la charge virale dans la rate, les ovaires et les poumons des souris vaccinées était inférieure de plusieurs ordres de grandeur par rapport aux receveurs de LNP.
Conclusions
En résumé, l’étude a développé et évalué l’innocuité et l’immunogénicité de trois vaccins trivalents à ARNm contenant les antigènes solubles B6R, M1R et A35R du MPXV dans une seule chaîne polypeptidique.
Ces vaccins ont montré une neutralisation efficace contre le VACV et le MPXV, offrant une protection complète contre le défi mortel VACV-WR et réduisant considérablement les charges virales après le défi MPXV ou VACV-WR.
