Dans une récente revue publiée dans Hôte cellulaire et microbe, l’ancien directeur de l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses et ancien conseiller médical en chef du président des États-Unis (États-Unis), le Dr Fauci, et son équipe ont passé en revue les obstacles au développement de vaccins efficaces contre les virus qui infectent les voies respiratoires humaines. muqueuse. L’équipe a également discuté de stratégies pour le développement de vaccins de nouvelle génération contre les virus respiratoires muqueux.
Sommaire
Fond
La récente pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) a souligné la gravité et les taux de mortalité associés aux virus respiratoires. On pense que le virus de la grippe cause de 12 000 à 52 000 décès aux États-Unis chaque année, tandis que les virus parainfluenza et le virus respiratoire syncytial (VRS) ajoutent aux taux de mortalité. L’agent étiologique du COVID-19, le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) aurait causé plus d’un million de décès aux États-Unis
Le succès des vaccins contre certains virus respiratoires majeurs, comme les oreillons, la rougeole et la rubéole, a alimenté l’espoir de développer des vaccins contre tous les virus respiratoires. Cependant, la quête pour développer un vaccin universel contre la grippe a été infructueuse. Ce manque de succès dans le développement de vaccins est lié à la façon dont les virus contrôlés par le vaccin diffèrent dans la progression de l’infection des autres virus respiratoires.
Les virus tels que les oreillons, la rougeole et la rubéole provoquent une virémie généralisée dans tout le corps après la réplication muqueuse initiale, ce qui met le virus en contact avec divers compartiments immunitaires et types de cellules. Couplé à leur longue période d’incubation, cela se traduit par l’induction d’une immunité adaptative forte et à long terme. En revanche, d’autres virus respiratoires tels que le SRAS-CoV-2, le VRS et la grippe ne provoquent pas d’infections systémiques généralisées et ont de courtes périodes d’incubation, qui ne provoquent pas de réponses immunitaires adaptatives fortes ou de longue durée. De plus, ces virus présentent également une tolérance élevée aux mutations, ce qui entraîne l’émergence rapide de variants avec une antigénicité modifiée.
Découvertes majeures
La revue a rapporté que la régulation complexe de la tolérance exprimée par le système immunitaire respiratoire chez l’homme, combinée à la courte période d’incubation des virus respiratoires non systémiques, pourrait expliquer l’absence de réponses immunitaires durables contre ces virus. De plus, le système immunitaire respiratoire comprend des régions séparées et spécifiques aux tissus, y compris les tissus lymphoïdes associés aux muqueuses (MALT), le tissu lymphoïde associé au nasopharynx (NALT), le tissu lymphoïde associé aux déchirures/conjonctival (TALT) et le tissu lymphoïde associé aux bronches. (BALT), dont chacun détecte indépendamment le virus, présente des antigènes, provoque des réponses effectrices locales et maintient des états immunitaires tolérisés.
Les virus respiratoires non systémiques ont évolué vers les environnements immunitaires tolérisés chez l’homme et ont développé des méthodes pour se répliquer et se propager avant que des réponses immunitaires adaptatives ne soient générées pour contrôler l’infection. Ces méthodes comprennent, entre autres, l’inhibition des réponses d’interféron de l’hôte et la présentation d’antigènes leurres.
Des études sur des modèles humains et animaux ont montré que les virus respiratoires muqueux non systémiques peuvent être contrôlés plus efficacement avec une immunité muqueuse sécrétoire qu’avec une immunité systémique. Les lymphocytes T mémoire résidant dans les tissus répondent plus rapidement à l’infection des muqueuses par l’intermédiaire de l’immunoglobuline A sécrétoire (sIgA) exprimée par les plasmocytes et les lymphocytes T effecteurs et mémoire présents dans le MALT.
Les vaccins de nouvelle génération
Pour développer des vaccins de nouvelle génération efficaces, il est essentiel de comprendre les corrélats immunologiques de la protection. Dans le cas de la grippe, les corrélats immunologiques des lymphocytes T et des muqueuses observés au cours des infections grippales n’ont pas été observés dans les études de provocation grippale chez les personnes vaccinées avec des vaccins antigrippaux inactivés ou vivants atténués. Des études récentes ont également rapporté que par rapport à des corrélats tels que les titres d’anticorps souches et la tête d’hémagglutinine, les niveaux d’anticorps neuraminidase sériques étaient une mesure plus précise de la protection. Malgré cette découverte, la neuraminidase n’a pas été bien explorée en tant que cible vaccinale.
Les auteurs pensent également qu’un consensus sur le niveau de protection souhaité contre les virus muqueux non systémiques est important pour le développement de vaccins. Les objectifs pourraient inclure la prévention complète de l’infection, comme dans le cas des virus respiratoires systémiques, la limitation de la réplication et de la transmission des virus, la prévention de la maladie ou la prévention uniquement des conséquences graves de l’infection, telles que l’hospitalisation ou le décès, comme c’était le cas cas pour la plupart des vaccins COVID-19.
La présence généralisée de surfaces muqueuses dans le corps humain et la prédominance des sIgA dans ces surfaces indiquent que l’immunisation muqueuse est une voie prometteuse pour développer des vaccins contre les virus muqueux non systémiques. Cependant, des aspects tels que les formulations, la posologie, la fréquence d’administration et la résolution des problèmes de tolérance immunitaire doivent également être pris en compte.
Étant donné que les vaccins qui ont réussi à susciter une immunité protectrice de longue durée contre les virus respiratoires systémiques reproduisaient systématiquement des virus vivants, les vaccins à virus vivants doivent être considérés comme des options potentielles malgré les contraintes de sécurité et de développement. De plus, la capacité des antigènes vaccinaux à induire des réponses immunitaires largement protectrices contre des virus éloignés doit également être abordée lors du développement du vaccin.
Les politiques de santé publique concernant les vaccins de nouvelle génération contre les virus muqueux non systémiques tels que la grippe et le SRAS-CoV-2 doivent se concentrer sur les décisions concernant les dosages et les fréquences des vaccins, ainsi que sur les vaccins séquentiels mixtes où les vaccins primaires et de rappel diffèrent. Des études sur le VRS indiquent que des expositions antigéniques répétées pourraient être plus importantes pour accorder une protection que la mémoire immunitaire.
conclusion
Dans l’ensemble, l’examen a abordé de manière exhaustive les défis liés au développement d’une immunité protectrice durable contre les virus respiratoires muqueux qui ne provoquent pas d’infection systémique. Les auteurs ont également discuté des orientations et des objectifs potentiels pour le développement de vaccins de nouvelle génération et des politiques de santé publique qui doivent être prises en compte lors de la conception de stratégies de vaccination.
