Les tout premiers vaccins contre le COVID-19 à terminer les tests de phase 3 sont un type entièrement nouveau: les vaccins à ARNm. Les vaccins de ce type n’ont jamais été approuvés pour une utilisation dans aucune maladie. En quoi diffèrent-ils des vaccins traditionnels et qu’est-ce qui les rend si intéressants?
Sommaire
Comment fonctionnent les vaccins traditionnels
L’objectif principal d’un vaccin contre un agent infectieux particulier, tel que le virus qui cause le COVID-19, est d’enseigner au système immunitaire à quoi ressemble ce virus. Une fois éduqué, le système immunitaire attaquera vigoureusement le virus réel, s’il pénètre un jour dans le corps.
Les virus contiennent un noyau de gènes composé d’ADN ou d’ARN enveloppé dans une couche de protéines. Pour fabriquer la couche de protéine, les gènes ADN ou ARN du virus fabriquent l’ARN messager (ARNm); l’ARNm produit ensuite les protéines. Un ARNm d’une structure spécifique fait une protéine d’une structure spécifique.
Certains vaccins traditionnels utilisent un virus affaibli, tandis que d’autres n’utilisent qu’une partie critique de l’enveloppe protéique du virus. Dans le cas du COVID-19, un élément appelé la protéine de pointe est l’élément critique.
Les vaccins traditionnels fonctionnent: la polio et la rougeole ne sont que deux exemples de maladies graves maîtrisées par les vaccins. Collectivement, les vaccins peuvent avoir fait plus de bien à l’humanité que tout autre progrès médical de l’histoire. Mais faire croître de grandes quantités de virus, puis affaiblir le virus ou extraire l’élément critique, prend beaucoup de temps.
Premières étapes vers les vaccins à ARNm
Il y a environ 30 ans, une poignée de scientifiques ont commencé à explorer si les vaccins pouvaient être fabriqués plus simplement. Et si vous connaissiez la structure exacte de l’ARNm qui constituait l’élément essentiel de l’enveloppe protéique d’un virus, comme la protéine de pointe du virus COVID-19?
Il est relativement facile de fabriquer cet ARNm en laboratoire, en grandes quantités. Et si vous injectiez cet ARNm à quelqu’un et que l’ARNm voyageait ensuite dans la circulation sanguine pour être englouti par les cellules du système immunitaire, puis ces cellules commençaient à fabriquer la protéine de pointe? Est-ce que cela éduquerait le système immunitaire?
Surmonter les obstacles à la création de vaccins à ARNm
Bien que le concept semble simple, il a fallu des décennies de travail pour que les vaccins à ARNm surmontent une série d’obstacles. Premièrement, les scientifiques ont appris à modifier l’ARNm afin qu’il ne produise pas de réactions violentes du système immunitaire. Deuxièmement, ils ont appris comment encourager les cellules du système immunitaire à engloutir l’ARNm lorsqu’il passait dans le sang. Troisièmement, ils ont appris à persuader ces cellules de produire de grandes quantités de la protéine essentielle. Enfin, ils ont appris à enfermer l’ARNm dans de petites capsules microscopiques pour le protéger contre la destruction par des produits chimiques dans notre sang.
En cours de route, ils ont également appris que, par rapport aux vaccins traditionnels, les vaccins à ARNm peuvent en fait générer un type d’immunité plus fort: ils stimulent le système immunitaire pour qu’il fabrique des anticorps et des cellules tueuses du système immunitaire – une double attaque contre le virus.
Puis vint COVID-19
Ainsi, 30 ans de recherches minutieuses ont permis à plusieurs groupes de scientifiques – y compris un groupe de Pfizer travaillant avec une société allemande appelée BioNTech et une jeune entreprise du Massachusetts appelée Moderna – d’amener la technologie du vaccin à ARNm au point de fonctionner réellement. Les entreprises avaient construit des plates-formes qui, en théorie, pourraient être utilisées pour créer un vaccin contre toute maladie infectieuse simplement en insérant la bonne séquence d’ARNm pour cette maladie.
Puis vint COVID-19. Quelques semaines après avoir identifié le virus responsable, des scientifiques chinois avaient déterminé la structure de tous ses gènes, y compris les gènes qui fabriquent la protéine de pointe, et publié ces informations sur Internet.
En quelques minutes, des scientifiques à 10000 miles de là ont commencé à travailler sur la conception d’un vaccin à ARNm. En quelques semaines, ils avaient fabriqué suffisamment de vaccin pour le tester sur des animaux, puis sur des humains. À peine 11 mois après la découverte du virus SARS-CoV-2, les régulateurs du Royaume-Uni et des États-Unis ont confirmé qu’un vaccin à ARNm contre le COVID-19 est efficace et toléré en toute sécurité, ouvrant la voie à une vaccination généralisée. Auparavant, aucun nouveau vaccin n’avait été développé en moins de quatre ans.
Aucune avancée scientifique n’est isolée
Déjà, les vaccins à ARNm sont testés pour d’autres agents infectieux, tels que Ebola, le virus Zika et la grippe. Les cellules cancéreuses fabriquent des protéines qui peuvent également être ciblées par les vaccins à ARNm: en effet, des progrès récents ont été signalés avec le mélanome. Et théoriquement, la technologie de l’ARNm pourrait produire des protéines manquantes dans certaines maladies, comme la fibrose kystique.
Comme chaque percée, la science derrière le vaccin à ARNm s’appuie sur de nombreuses avancées antérieures, notamment
- comprendre la structure de l’ADN et de l’ARNm, et comment ils fonctionnent pour produire une protéine
- inventer une technologie pour déterminer la séquence génétique d’un virus
- inventer une technologie pour construire un ARNm qui produirait une protéine particulière
- surmonter tous les obstacles qui pourraient empêcher l’ARNm injecté dans le muscle du bras d’une personne de trouver son chemin vers les cellules du système immunitaire au plus profond du corps, et persuader ces cellules de fabriquer la protéine essentielle
- et la technologie de l’information pour transmettre les connaissances à travers le monde à la vitesse de la lumière.
Chacune de ces découvertes passées dépendait de la volonté des scientifiques de persister dans la poursuite de leurs rêves lointains – souvent malgré un énorme scepticisme et même du ridicule – et la volonté de la société d’investir dans leurs recherches.
