Les vaccins de l'ARN messager, ou ARNm sont entrés dans la conscience du public lorsqu'ils ont été introduits pendant la pandémie Covid-19, et Pfizer-Biontech et Moderna ont utilisé la technologie pour développer leurs vaccins très efficaces pour lutter contre le virus.
Depuis lors, les scientifiques ont affiné ce système de livraison des vaccins pour le rendre plus efficace. Une équipe de recherche de Yale a maintenant développé une technologie qui améliore à la fois la puissance des vaccins d'ARNm et leur efficacité contre une multitude de maladies.
La nouvelle technologie offre la promesse d'élargir la portée de ces vaccins, y compris pour la prévention d'autres maladies, y compris le cancer et les maladies auto-immunes.
Les résultats de leur étude sont publiés dans Génie biomédical de la nature.
Contrairement aux vaccins traditionnels, qui fournissent généralement une version inactivée ou affaiblie d'un virus pour stimuler la réponse immunitaire d'une personne, les vaccins d'ARNm fournissent des instructions génétiques qui créent un peu de virus à l'intérieur des cellules de l'individu. Les cellules font ensuite la protéine nécessaire pour créer une réponse immunitaire.
Tout le monde connaît très bien les vaccins d'ARNm de la pandémie. Mais nous nous sommes demandé pourquoi le vaccin fonctionnait si bien à Covid, mais pas tant dans de nombreuses autres maladies sur lesquels il était testé. «
Sidi Chen, professeur agrégé de génétique et de neurochirurgie à la Yale School of Medicine, auteur principal de l'étude
Il s'avère que la réponse réside dans la réponse du corps aux antigènes. Les antigènes sont les substances que le système immunitaire reconnaît comme étrangères ou éventuellement nocives, ce qui déclenche ensuite une réponse immunitaire.
Mais si le corps ne reconnaît pas un antigène, il ne peut pas monter une bonne réponse immunitaire. Pour être reconnus par le corps, les antigènes doivent se fixer à la surface des cellules, où ils sont plus facilement détectés. Le problème, a expliqué Chen, est que certains antigènes créés par le vaccin contre l'ARNm ne sont pas en mesure de se faire surface. Ils sont coincés profondément dans les cellules, éludant le système de réponse immunitaire du corps.
Pour résoudre ce défi, ils ont développé ce qu'ils ont appelé une plate-forme de vaccin moléculaire (ou MVP), qui attache une sorte de module « cellule-gps » aux protéines que les vaccins d'ARNm fournissent aux cellules. Ceci, à son tour, guide les protéines à la surface cellulaire où ils stimulent une plus grande expression de l'antigène et peuvent être vus par le système immunitaire.
Les chercheurs ont créé ces modules « GPS » à partir de protéines membranaires naturelles, telles que les peptides de signal et les ancres transmembranaires qui aident les antigènes à se déplacer vers la surface cellulaire. (Les peptides signals sont de courtes séquences d'acides aminés qui dirigent une protéine vers son emplacement correct dans une cellule, et les ancres transmembranaires sont des segments dans les acides aminés qui sécurisent les protéines aux cellules, leur permettant de se déplacer et de communiquer.)
Dans une série d'expériences de laboratoire, les chercheurs ont testé la nouvelle plate-forme sur MPOX (anciennement connu sous le nom de Monkeypox)) Papillomavirus humain (HPV, qui est enciné au cancer du col de l'utérus) et le virus de la varicelle-zona (Brinles) dans tous les cas, la plate-forme a produit des réponses immunitaires plus fortes avec des améliorations dramatiques dans l'expression des antigènes, la production d'anticorps et T.
La nouvelle plate-forme pourrait rendre les futurs vaccins d'ARNm plus fiables et efficaces contre une multitude de virus différents, ainsi que d'autres maladies.
« Nous faisons un pas important pour nous permettre d'élargir ce pour quoi les vaccins peuvent être utilisés », a déclaré Chen. « Nous essayons d'étendre ce type de technologie à d'autres maladies, telles que le cancer, le VIH et les conditions auto-immunes. »
Chen est également membre du Systems Biology Institute de Yale's West Campus et affilié du Yale Cancer Center, du Yale Stem Cell Center et du Yale Center for Biomedical Data Science.
L'étude comprenait 11 auteurs affiliés à Yale, avec un compatriote postdoctoral Zhenhao Fang et Ph.D. Le candidat Valter Monteiro a été les premiers auteurs. En plus de Chen, les auteurs principaux étaient Carolina Lucas, professeur adjoint d'immunobiologie, et Daniel Dimaio, professeur de génétique de Waldemar von Zedtwitz, professeur de biophysique moléculaire et de biochimie, et professeur de radiologie thérapeutique.
