Répondre au besoin non satisfait d'un vaccin est la priorité absolue pour les chercheurs qui étudient la maladie de Lyme, ce qui infecte environ 476 000 personnes aux États-Unis chaque année et peut s'accompagner de complications graves telles que la fatigue continue et les problèmes conjoints. Les développeurs de vaccins se sont rapprochés, mais aucun vaccin humain n'a encore été commercialement viable.
Après des décennies d'essais et d'erreurs, une nouvelle cible prometteuse émerge – la protéine bactérienne de Lyme CSPZ, que les bactéries utilisent pour échapper à la détection du système immunitaire du corps. Le CSPZ a d'abord émergé en tant que candidat tandis que les scientifiques recherchaient des protéines qui pourraient être conservées de manière évolutive à différentes souches de bactéries de Lyme et générer ainsi une large réponse protectrice.
Nous savons depuis des années que CSPZ serait une cible vaccinale idéale car elle est produite en abondance pendant l'infection, mais le défi était que dans sa forme naturelle, la protéine ne déclenche pas une forte réponse immunitaire. Pour contourner cela, nous devions concevoir la structure de la protéine pour révéler les régions cachées que le système immunitaire pouvait reconnaître et répondre efficacement. «
Yi-Pin Lin, professeur agrégé de maladies infectieuses et de santé mondiale à la Cummings School of Veterinary Medicine de l'Université Tufts
Il a fallu plusieurs tentatives, mais Lin et ses collaborateurs ont identifié les ajustements spécifiques au code génétique de CSPZ pour créer une protéine d'ingénierie qui a produit une réponse immunitaire robuste dans des études précliniques chez la souris. Avec ce succès et voir que les souris et les cellules immunitaires humaines réagissent de manière similaire à l'espoir de protéines CSPZ modifié que cela pourrait reporter aux patients – les chercheurs voulaient maintenant utiliser une imagerie tridimensionnelle pour mieux comprendre comment fonctionne leur nouvelle cible vaccinale.
Leur dernière étude, apparaissant le 7 avril dans la revue Communications de la naturemontre que le CSPZ modifié déclenche une réponse immunitaire ciblant le « talon d'Achille » exposé de la protéine CSPZ. Normalement, le CSPZ natif reste caché au système immunitaire en se liant à des molécules responsables de la détection de bactéries ou de parasites dangereux, ce qui le rend inaccessible aux défenses immunitaires. Cependant, le CSPZ modifié forme le système immunitaire à produire des anticorps qui reconnaissent la région exposée de CSPZ sous sa forme modifiée, ce qui facilite la recherche et l'élimination des bactéries de la maladie de Lyme.
« Ce que nous avons également trouvé à travers la conception de vaccins basée sur la structure, c'est que nous pourrions modifier davantage CSPZ pour rendre la molécule plus stable à la température corporelle », a déclaré Lin, qui est un auteur de co-correspondant dans l'étude. « Cela permet à la protéine CSPZ d'ingénierie de persister plus longtemps dans le corps pour favoriser la production continue d'anticorps protecteurs, ce qui réduit considérablement le nombre de photos de rappel de vaccination. »
Le travail était dirigé par une équipe internationale d'experts, dont Lin à l'Université Tufts; Maria Elena Bottazzi et Wen-Hsiang Chen au Texas Children's Hospital Center for Vaccine Development, Baylor College of Medicine; Ching-Lin Hsieh, anciennement à l'Université du Texas; et Kalvis Brangulis au Latton Biomedical Research and Study Center et Riga Stradins University.
Les chercheurs prévoient d'explorer plusieurs applications pour leur stratégie de vaccination brevetée contre la maladie de Lyme. Cela peut inclure le travail avec des partenaires commerciaux pour développer des plateformes pour les tests sûrs et la livraison de vaccins à base de protéines CSPZ, en menant des essais cliniques humains ou en immunisant des populations naturelles des souris sauvages à pied blanc qui transportent les bactéries qui tiennent le transfert pour infecter les humains.
« Le développement des vaccins est un processus très long, et lorsque nous faisons des expériences, 90% du temps ils ne fonctionnent pas », a déclaré Lin. « Mais avoir un vaccin vaut mieux que de ne pas avoir de vaccin, donc avoir des collaborateurs qui voient des problèmes différemment nous ont aidés à surmonter les défis à chaque étape. »
Les recherches rapportées dans cet article ont été soutenues par le National Institutes of Health Institute of Allergy and Infectious Diseases et les programmes de recherche médicale dirigés par le Congrès du Département de la Défense américain.
