Des études sur un vaccin candidat « à l’épreuve du temps » ont montré qu’un seul antigène peut être modifié pour fournir une réponse immunitaire largement protectrice chez les animaux. Les études suggèrent qu’un seul vaccin contenant des combinaisons de ces antigènes – une substance qui amène le système immunitaire à produire des anticorps contre lui – pourrait protéger contre un éventail encore plus large de coronavirus actuels et futurs.
La technologie d’antigène vaccinal, développée par l’Université de Cambridge et la spin-out DIOSynVax début 2020, a fourni une protection contre toutes les variantes connues du SRAS-CoV-2 – le virus qui cause le COVID-19 – ainsi que d’autres coronavirus majeurs, y compris ceux qui a provoqué la première épidémie de SRAS en 2002.
Les études chez la souris, le lapin et le cobaye – une étape importante avant le début des essais cliniques sur l’homme, actuellement en cours à Southampton et Cambridge – ont révélé que le candidat vaccin produisait une forte réponse immunitaire contre une série de coronavirus en ciblant les parties du virus qui sont requis pour la réplication. Le candidat vaccin est basé sur un antigène unique conçu numériquement et optimisé sur le plan immunitaire.
Même si le vaccin a été conçu avant l’émergence des variantes Alpha, Beta, Gamma, Delta et Omicron du SRAS-CoV-2, il a fourni une forte protection contre toutes ces variantes et contre des variantes plus récentes, ce qui suggère que les vaccins basés sur les antigènes DIOSynVax peut également protéger contre les futures variantes du SRAS-CoV-2.
DIOSynVax (Digitally Immune Optimized Synthetic Vaccines) utilise une combinaison de biologie computationnelle, de structure protéique, d’optimisation immunitaire et de biologie synthétique pour maximiser et élargir le spectre de protection que les vaccins peuvent offrir contre les menaces mondiales, notamment les épidémies virales existantes et futures. Ses candidats vaccins peuvent être déployés sur diverses plateformes de livraison et de fabrication de vaccins. Les résultats sont rapportés dans la revue Génie biomédical naturel.
Depuis l’épidémie de SRAS en 2002, les « contaminations » du coronavirus des animaux vers les humains constituent une menace pour la santé publique et nécessitent des vaccins offrant une protection à grande échelle. « Dans la nature, il existe de nombreux virus qui n’attendent qu’un accident », a déclaré le professeur Jonathan Heeney du département de médecine vétérinaire de Cambridge, qui a dirigé la recherche. « Nous voulions mettre au point un vaccin qui protégerait non seulement contre le SRAS-CoV-2, mais aussi contre tous ses proches. »
Tous les vaccins actuellement disponibles, tels que le vaccin contre la grippe saisonnière et les vaccins existants contre le Covid-19, sont basés sur des souches ou des variantes virales apparues à un moment donné dans le passé. « Cependant, les virus mutent et changent constamment », a déclaré Heeney. « Les vaccins actuels sont basés sur un isolat ou un variant spécifique apparu dans le passé. Il est possible qu’un nouveau variant soit apparu au moment où nous arriverons au point où le vaccin sera fabriqué, testé et pourra être utilisé par les gens. »
L’équipe de Heeney a développé une nouvelle approche des vaccins contre les coronavirus, en ciblant leur « talon d’Achille ». Au lieu de cibler uniquement les protéines de pointe du virus qui changent pour échapper à notre système immunitaire, le vaccin de Cambridge cible les régions critiques du virus dont il a besoin pour terminer son cycle de vie viral. L’équipe identifie ces régions grâce à des simulations informatiques et en sélectionnant des antigènes conservés structurellement modifiés.
Cette approche nous permet d’avoir un vaccin avec un large effet que les virus auront du mal à contourner. »
Professeur Jonathan Heeney du Département de médecine vétérinaire de Cambridge
En utilisant cette approche, l’équipe a identifié une structure antigénique unique qui a donné une réponse immunitaire à large base contre différents coronavirus Sarbeco, le grand groupe de virus apparentés au SRAS et au SRAS-CoV-2 qui existent dans la nature. L’antigène optimisé est compatible avec tous les systèmes d’administration de vaccins : l’équipe l’a administré comme immunogène à ADN (en collaboration avec l’Université de Ratisbonne), comme version affaiblie d’un virus (Modified Vaccinia Ankara, soutenu par ProBiogen) et comme vaccin à ARNm. (en collaboration avec Ethris). Dans tous les cas, l’antigène optimisé a généré une forte réponse immunitaire chez les souris, les lapins et les cobayes contre une gamme de coronavirus. Basés sur un solide profil de sécurité, les « premiers essais cliniques chez l’homme » sont en cours dans les installations de recherche clinique du NIHR de Southampton et de Cambridge. Les dernières vaccinations de rappel se termineront d’ici fin septembre.
« Contrairement aux vaccins actuels qui utilisent des virus de type sauvage ou des parties de virus qui ont causé des problèmes dans le passé, cette technologie combine les leçons tirées des erreurs de la nature et vise à nous protéger du futur », a déclaré Heeney. « Ces antigènes synthétiques optimisés génèrent de larges réponses immunitaires, ciblées sur les sites clés du virus qui ne peuvent pas changer facilement. Cela ouvre la porte à des vaccins contre des virus que nous ne connaissons pas encore. Il s’agit d’une technologie vaccinale exceptionnellement différente – c’est un véritable tournant. »
La recherche a été initialement financée par le programme DHSC UK Vaccine Network et plus tard en partie par le programme Innovate UK DIOS-CoVax. Le pipeline DIOSynVax comprend des candidats vaccins contre les virus de la grippe, les virus de la fièvre hémorragique et les coronavirus, dont le SRAS-CoV-2, ce dernier étant actuellement en essai clinique.
DIOSynVax est une entreprise dérivée de l’Université de Cambridge, créée en 2017 avec le soutien de Cambridge Enterprise, la branche de commercialisation de l’Université. Jonathan Heeney est professeur de pathologie comparée à l’Université de Cambridge et membre du Darwin College.
