Une nouvelle méthode permettra la production de vaccins sur mesure

Revue par Emily Henderson, B.Sc.13 mars 2020

Les vaccins peuvent être beaucoup plus ciblés et efficaces qu'ils ne le sont aujourd'hui. Une nouvelle méthode nous permettra de développer de nouveaux vaccins à moindre coût et plus efficacement et peut-être d'avoir une longueur d'avance sur les bactéries.

Les bactéries évoluent en permanence et nous devons donc constamment développer de nouveaux vaccins et antibiotiques pour les contrôler.

Notre équipe de recherche a analysé de grandes quantités de données sur le portage bactérien, les maladies et les génomes de différentes zones géographiques. Grâce à la modélisation prédictive computationnelle, nous avons pu générer des modèles de production de vaccins sur mesure au lieu des vaccins «taille unique» que nous avons actuellement. »

Professeur Jukka Corander, Université d'Oslo

L'équipe de recherche composée du professeur Caroline Colijn de l'Université Simon Fraser, de Jukka Corander et du Dr Nicholas J Croucher de l'Imperial College de Londres a recueilli des données détaillées sur les études génomiques du pneumocoque et a rassemblé ces données avec des statistiques sur la progression de la maladie dans les cas d'infections graves. .

À l'aide de modèles informatiques puissants et d'informatique hautes performances, l'équipe a pu tester le fonctionnement probable de différents types de nouveaux vaccins et découvrir leurs effets, non seulement sur les individus infectés mais également sur la population bactérienne dans son ensemble.

La pneumococcie invasive à titre d'exemple

C'est la bactérie pneumococcique qui a été étudiée par l'équipe (Streptococcus pneumoniae). Les agents de santé et les chercheurs connaissent bien cette bactérie, qui est la principale cause mondiale de pneumonie, de septicémie et de méningite. Il existe donc de grandes quantités de données épidémiologiques disponibles pour le pneumocoque.

Les chercheurs ont eu accès à des données sur la santé génomique provenant de la surveillance du portage et d'enquêtes épidémiologiques, en d'autres termes, des données pathogènes provenant de nombreux patients différents et également d'études sur des porteurs sains de maladies. De cette façon, ils pourraient compiler un modèle de réponse de la population bactérienne à une campagne de vaccination particulière.

– Nos recherches montrent clairement qu'il est important de prendre en compte les souches bactériennes présentes dans une population lors du développement de nouveaux vaccins. Il existe des différences importantes entre les pays et, par conséquent, l'efficacité d'un vaccin variera considérablement d'un pays à l'autre, explique le professeur Corander.

L'avènement du séquençage d'ADN bon marché a permis de faire une surveillance génomique à grande échelle de la santé publique des bactéries pathogènes. Cela offre à son tour de nouvelles opportunités pour prédire ce qui se passera si des changements sont apportés à la population bactérienne, par exemple par la vaccination. Cela ouvre la voie à de nouvelles approches pour développer des vaccins et de nouveaux outils pour de futures recherches sur les vaccins. Cela peut accélérer le processus de développement pour réduire les coûts et nous aidera à adapter les vaccins à des populations spécifiques pour les rendre plus efficaces.

– Comme il existe de grandes différences entre les populations bactériennes dans différents pays, il existe donc également de grandes différences dans l'efficacité d'un vaccin particulier dans ces pays, explique le professeur Corander.

Réduction de l'utilisation d'antibiotiques et moins de bactéries résistantes

De meilleurs vaccins peuvent nous aider à réduire l'utilisation d'antibiotiques. En d'autres termes, si vous êtes vacciné et ne transmettez donc pas la bactérie vers l'avant dans la population hôte et ne tombez pas malade, vous n'aurez pas besoin d'antibiotiques pour ce type particulier d'infection. Et lorsque de nombreuses personnes dans une communauté sont vaccinées, la bactérie ne peut plus se propager, ce qui entraîne la soi-disant immunité collective. Il peut être difficile de mesurer avec précision les avantages pour la santé de cette situation, mais la société bénéficie certainement d'un taux de congés de maladie et d'une demande de services de santé plus faibles.

Comme nous savons que la surutilisation des antibiotiques est la principale raison pour laquelle les bactéries deviennent résistantes, l'immunité collective par la vaccination profite grandement aux quelques personnes qui tombent malades car le danger de résistance est considérablement réduit.

Coûts réduits

Des vaccins efficaces sont l'un des outils les plus importants dont dispose la société pour lutter contre les maladies mortelles et débilitantes. Partout dans le monde, la crise de résistance aux antibiotiques augmente rapidement. Cela signifie que dans de nombreux cas de maladie, les antibiotiques ne fonctionneront plus et qu'un nombre croissant de patients atteints de maladies infectieuses auront peu ou pas de moyens de guérir.

– Les bactéries évoluent continuellement et de nombreuses variantes différentes de pneumocoque sont en circulation. Même dans différents groupes d'âge au sein d'une même population, nous avons trouvé des variations indiquant qu'un vaccin spécifique sera efficace à des degrés divers dans les différents groupes d'âge, explique Corander.

Les résultats de cette recherche peuvent fournir aux autorités sanitaires de nombreux pays un meilleur moyen d’évaluer les coûts: s’ils devraient utiliser un vaccin existant développé pour un groupe de population différent du leur, ou s’il serait plus utile d’envisager un nouveau vaccin qui est fait sur mesure pour la population en question. Le choix peut alors être basé sur les données de surveillance génomique de la population nationale.

– La solution que nous proposons permet de tirer parti des expériences acquises par les pays à revenu élevé et d'utiliser ces connaissances pour lutter contre la maladie dans les pays où la charge est beaucoup plus élevée.

Jukka Corander dirige maintenant un projet dont l'objectif est d'étendre leurs recherches pour couvrir d'autres bactéries pathogènes telles que E. coli, qui est l'une des principales causes de bactéries dans le sang, autrement connue sous le nom de bactériémie.

La bactérie E. coli multirésistante figure en premier sur la liste de l’OMS des bactéries critiques sur lesquelles les chercheurs et les cliniciens devraient se concentrer le plus, car ils sont en bonne voie de devenir pan-résistants à toutes les formes existantes d’antibiotiques.