Les scientifiques d’UVA Health font état d’un succès prometteur alors qu’ils découvrent une nouvelle façon de créer des vaccins beaucoup plus rapidement, plus agilement et à moindre coût que jamais.
Steven L. Zeichner, MD, PhD, de l'École de médecine de l'Université de Virginie, optimise une plateforme de développement de vaccins qu'il a créée pour accélérer la conception et le déploiement de vaccins salvateurs lors d'épidémies de maladies infectieuses telles que la pandémie de COVID-19.
L’approche de Zeichner pourrait être encore plus rapide que les vaccins à ARNm, et ceux-ci étaient déjà bien plus rapides que les approches traditionnelles. Sa plateforme pourrait également surmonter les limites des vaccins à ARNm, telles que la nécessité d’un stockage frigorifique. Cela pourrait signifier que de nouveaux vaccins pourraient être livrés plus facilement dans davantage d’endroits, même dans les zones reculées où un stockage continu au froid n’est pas possible. De plus, les vaccins pourraient être fabriqués dans des installations existantes partout dans le monde à un coût extrêmement faible.
Les technologies actuellement disponibles produisent d’excellents vaccins, sûrs et efficaces contre de nombreuses maladies. Cependant, il y aurait de nombreux avantages si les vaccins pouvaient être fabriqués beaucoup plus rapidement et à moindre coût et s’ils étaient plus faciles à distribuer. Nous essayons de développer une nouvelle méthode, ou plateforme, qui nous permettra de produire rapidement des vaccins contre les maladies infectieuses existantes et les nouvelles maladies infectieuses qui menacent les humains et les animaux. Nous espérons que les vaccins fabriqués à l’aide de cette nouvelle plateforme seront très faciles et peu coûteux à fabriquer dans les usines existantes à travers le monde en utilisant des matières premières très abondantes et faciles à obtenir, et stables aux températures ordinaires des réfrigérateurs, de sorte qu’ils soient faciles à distribuer. Nous espérons que les vaccins fabriqués à l'aide de cette plateforme aideront à prévenir les maladies non seulement chez les humains mais aussi chez les animaux, afin qu'ils puissent aider les agriculteurs et les consommateurs, et empêcher les maladies de se propager des animaux aux humains.
Steven L. Zeichner, MD, PhD, fait partie du département de pédiatrie et du département de microbiologie, d'immunologie et de biologie du cancer de l'UVA
Sommaire
Preuve de concept de la plateforme
Zeichner a déjà construit sa plateforme vaccinale et la met maintenant à l’épreuve. Ses derniers travaux servent de preuve de concept, démontrant que la plateforme peut produire efficacement des vaccins hautement « immunogènes », ce qui signifie qu'ils provoquent une forte réponse immunitaire de l'organisme.
De plus, lui et son équipe ont pu utiliser la plateforme pour améliorer considérablement l’immunogénicité d’une cible de test de vaccin – dans le meilleur des cas, d’environ huit fois par rapport à un vaccin testé initial.
Comment ça marche
L'approche innovante identifie d'abord une partie d'un organisme infectieux qui pourrait être un bon candidat pour un vaccin, puis conçoit un vaccin basé sur cette cible, intégrant des caractéristiques qui améliorent et façonnent la réponse immunitaire d'une personne ou d'un animal. Après avoir vérifié que la conception possède les caractéristiques souhaitées à l’aide du logiciel de prédiction de la structure des protéines AlphaFold AI, les instructions sont envoyées à une société d’ADN synthétique qui synthétise l’ADN pour indiquer à une bactérie comment fabriquer le vaccin.
L'entreprise met cet ADN dans une petite forme circulaire, ou « plasmide », qui est ensuite introduite dans des bactéries spéciales. Les bactéries sont cultivées et inactivées pour fabriquer le vaccin. Ce processus est beaucoup plus simple que les processus utilisés pour fabriquer l’ARNm et de nombreux autres vaccins.
Des vaccins traditionnels à base de bactéries entières tuées, similaires, mais beaucoup plus primitifs, sont fabriqués depuis plus de 100 ans et sont actuellement fabriqués dans des usines du monde entier pour les humains et les animaux.
Sauver des vies, économiser de l'argent
Étant donné que les vaccins de Zeichner seraient si peu coûteux – potentiellement bien moins d'un dollar par dose – ils pourraient être abordables même pour des pays aux ressources très limitées. De plus, les vaccins seraient stables à la conservation et se conserveraient longtemps. Ces attributs pourraient aider à fournir des vaccins vitaux aux personnes vivant dans des zones reculées et en développement beaucoup plus rapidement en cas de pandémie ou d’épidémie de maladie infectieuse.
« Nous savons qu'en cas de pandémie, il est très important que chacun puisse se faire vacciner. Premièrement, parce que nous voulons protéger tout le monde, mais aussi, deuxièmement, parce que nous savons que de nouvelles variantes de maladies qui peuvent être résistantes aux vaccins existants apparaissent dans des populations non protégées où la maladie se propage. Protéger tout le monde n'est pas seulement un objectif altruiste, mais aussi un objectif intéressé », a déclaré Zeichner.
« Les vaccins doivent être sûrs et efficaces, mais il est également important que nous puissions fabriquer très rapidement des vaccins contre les nouvelles menaces, afin de pouvoir répondre aux nouvelles pandémies », a-t-il ajouté. « Les gouvernements et d'autres ont déclaré qu'un nouveau vaccin contre une menace de pandémie devrait pouvoir être fabriqué en 100 jours, mais nous pensons qu'avec notre plateforme, nous pouvons fabriquer un nouveau vaccin à tester en 3 semaines. »
Résultats publiés
Les chercheurs ont détaillé leurs résultats dans la revue scientifique Vaccins; l'article est également présenté comme article de couverture. L’article est en libre accès, c’est-à-dire que sa lecture est gratuite.
L'équipe de recherche était composée de Juan Sebastian Quintero-Barbosa, Yufeng Song, Frances Mehl, Shubham Mathur, Lauren Livingston, Xiaoying Shen, David C. Montefiori, Joshua Tan et Zeichner.
Le groupe Licensing & Ventures d'UVA a déposé des demandes de brevet liées à la plateforme vaccinale.
