Le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) à l’origine de la pandémie de la maladie à coronavirus (COVID-19) a pris le monde au dépourvu – complètement.
Malgré des recherches considérables sur les génomes de ses cousins éloignés comme le SRAS-CoV-1 et le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV), montrant une similitude de 70 à 80% avec le SRAS-CoV-2 actuel, le monde entier était initialement désemparé sur la façon de prévenir la propagation de ce nouveau virus.
Contrairement aux épidémies de SRAS et de MERS qui étaient bien contrôlées et ont disparu en quelques mois, le SRAS-CoV-2 était en augmentation et le contenir devenait de plus en plus difficile. Ainsi, une stratégie préventive universelle – comme un vaccin – est devenue de plus en plus nécessaire.
Les vaccins ont été le moyen le plus efficace de contenir et de prévenir les infections graves par des microbes pathogènes. Les dernières décennies ont été déterminantes pour prouver le potentiel des vaccins à ARN messager (ARNm), avec des conditions telles que la grippe, différentes formes de cancer du poumon, le cancer de la prostate, le mélanome, Ebola et même des souches de VIH en cours d’essai chez la souris, le singe et l’homme. .
Pendant l’ère COVID, le développement de vaccins à ARNm a été un développement important qui continue d’avoir un impact à l’échelle mondiale. Avec les campagnes de vaccination actuelles dans tous les pays, il existe un potentiel de réduction des maladies graves et des hospitalisations, selon les rapports d’essais cliniques menés avec les vaccins.
Dans un article de synthèse publié dans la revue Avis sur la nature, des chercheurs de l’Université Carnegie Mellon et de l’Université de Pennsylvanie ont décrit les technologies sous-jacentes des vaccins à ARNm et leurs perspectives d’avenir avec des systèmes d’administration améliorés et des applications dans les maladies au-delà de la pandémie de COVID-19 en cours.
Quelle est la technologie derrière les vaccins à ARNm ? Qu’est-ce qui les rend révolutionnaires ?
ARNm signifie acide ribonucléique messager (ARN) qui est utilisé par les ribosomes, présents dans le noyau de la cellule, pour fabriquer des protéines et les libérer dans la circulation sanguine. C’est le principe que les virus utilisent pour se répliquer lorsqu’ils pénètrent dans les cellules hôtes. Ce n’est pas différent pour le (SRAS) coronavirus 2 (SARS-CoV-2).
On sait maintenant que le SARS-CoV-2 utilise sa protéine de pointe pour se fixer à un récepteur spécifique de la cellule hôte appelé enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2). Les vaccins à ARNm du SRAS-CoV-2 actuellement disponibles utilisent des ARNm synthétiques qui imitent les ARNm viraux.
Les vaccins à ARNm COVID-19 sont d’abord administrés dans le muscle supérieur du bras. Une fois que les instructions (ARNm) sont à l’intérieur des cellules musculaires, les cellules les utilisent pour fabriquer le morceau de protéine. Une fois le morceau de protéine fabriqué, la cellule digère les instructions et les rejette.
Ensuite, la cellule affiche le morceau de protéine sur sa surface. Les anticorps sont fabriqués lorsque notre système immunitaire reconnaît que la protéine n’y appartient pas, comme lorsque nous sommes infectés par le SRAS-CoV-2.
Une fois le processus terminé, notre corps a appris à lutter contre les futures infections au SRAS-CoV-2. Les vaccins à ARNm, comme tous les vaccins, offrent une protection sans exposer les receveurs aux graves conséquences de contracter la maladie COVID-19.
Micrographie électronique à balayage colorisée d’une cellule (verte) infectée par des particules du virus SARS-CoV-2 (bleu, isolée d’un échantillon de patient. Image capturée au NIAID Integrated Research Facility (IRF) à Fort Detrick, Maryland. Crédit : NIAID
Étant donné que les vaccins à ARNm synthétique n’ont pas besoin des particules virales réelles, ils peuvent être considérés comme plus sûrs que ceux utilisant des protéines vivantes ou atténuées (affaiblies) du virus réel. Ceci, avec une foule d’autres caractéristiques, en fait un concept révolutionnaire pour le développement de vaccins.
Comment les vaccins à ARNm sont-ils devenus une bouée de sauvetage dans la pandémie de COVID-19 ?
L’idée d’utiliser des vaccins à base d’acides nucléiques basés sur l’ARNm a été conçue il y a plus de trois décennies dans l’espoir de générer des vaccins sûrs, polyvalents et faciles à produire.
Les vaccins à ARNm présentent l’avantage supplémentaire d’être très puissants, faciles à fabriquer en grandes quantités et économiques. Avec autant d’essais de preuve de concept menés sur d’autres virus chez l’homme et l’animal, les vaccins à ARNm étaient les candidats choisis pour lutter contre la pandémie de cOVID-19.
De plus, le développement du vaccin contre le SRAS-CoV-2 s’est amélioré par rapport aux recherches précédentes sur le MERS-CoV et le SARS-CoV, qui indiquaient que la protéine de pointe était le candidat le plus probable pour le développement d’un vaccin. Sa séquence d’acides aminés (qui constitue la protéine entière) doit être légèrement modifiée pour verrouiller la protéine dans sa conformation de préfusion, lorsqu’elle est la plus puissante, maximisant son immunogénicité (capacité à déclencher une réponse immunitaire). De cette façon, le nombre maximum d’anticorps pourrait être généré.
Ces études ont permis aux chercheurs de Moderna (l’un des principaux acteurs de la livraison mondiale de vaccins COVID-19) d’accélérer leurs opérations et de générer la séquence d’ARNm-1273 en 2 jours et de commencer les essais de phase I en 66 jours.
À ce jour, le développement des vaccins contre les oreillons a été le plus rapide, ce qui a pris 4 ans de la conception à la production et à l’administration. Cependant, les vaccins Pfizer et Moderna sont arrivés sur le marché à une vitesse record de 11 mois, tout cela grâce au travail acharné des scientifiques et des chercheurs au fil des ans et aux gouvernements et aux investisseurs qui ont déboursé d’énormes sommes d’argent pour que les vaccins soient fabriqué.
Leçons tirées des vaccins à ARNm
Fin 2019, 15 candidats vaccins à ARNm contre les maladies infectieuses étaient entrés dans les essais cliniques, mais aucun ne pouvait dépasser la phase II. Par conséquent, il y avait peu de chances que ces vaccins soient approuvés avant 5 à 6 ans plus tard.
L’approbation des vaccins COVID-19 en 11 mois a déraciné cette croyance et a ouvert un monde de possibilités à l’ensemble de la communauté scientifique. D’une part, cet événement marquant a réussi à convaincre les chercheurs de l’efficacité de ces vaccins, qui offriraient une protection contre une multitude d’agents pathogènes nocifs. D’autre part, il a dissipé tous les doutes concernant les processus de développement, de fabrication et de déploiement impliquant la viabilité commerciale des vaccins. Une calamité a ouvert de nombreuses opportunités.
Certains des autres candidats vaccins à ARNm en cours d’essai comprennent ceux du cytomégalovirus (CMV), du virus de l’immunodéficience humaine (VIH), du métapneumovirus humain (hMPV), du virus parainfluenza de type 3 (PIV3), de la rage, de la grippe A, du chikungunya et du virus respiratoire syncytial (RSV). ).
La recherche actuelle sur la thérapie par l’ARNm se concentre sur de meilleurs systèmes d’administration pour garantir que l’ARNm n’est pas affecté pour une immunogénicité maximale, ce qui rend les vaccins plus robustes et thermostables car le stockage à froid de masse n’est pas une option dans de nombreux pays du monde et assure la durée de vie plus longue des anticorps contre assurer une protection continue.
Néanmoins, l’histoire du vaccin COVID-19 restera un jalon scientifique important et continuera de confier aux gens la conviction que nous verrons bientôt la fin de cette pandémie !
