La pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) est l’une des trois seules épidémies successives causées par des coronavirus hautement pathogènes. Le virus responsable du COVID-19 est le syndrome respiratoire aigu sévère Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), signalé pour la première fois à Wuhan, en Chine.
En l’absence de traitements efficaces ou préventifs, les vaccins sont devenus le centre d’attention. Bien que plus de 170 vaccins soient en préclinique et environ 60 en développement clinique, très peu sont basés sur la technologie de l’ADN plasmidique. Cependant, un nouveau document de recherche préimprimé publié sur le bioRxiv * Le serveur signale l’immunogénicité d’un candidat vaccin à ADN.
Sommaire
Vaccins conventionnels
L’efficacité rapportée pour les vaccins actuellement déployés, y compris les vaccins à ARNm de Pfizer et Moderna, et le candidat chimpanzé adénovirus à base de vecteur d’AstraZeneca, est d’environ 95% pour les vaccins ARNm et 70% pour le vaccin adénovirus, respectivement , basé sur l’efficacité de phase III.
Les vaccins viraux vivants atténués et inactivés ou tués provoquent des anticorps. En effet, l’antigène contenu dans le vaccin est absorbé par phagocytose ou endocytose dans les cellules hôtes pour être traité via le complexe majeur d’histocompatibilité de classe I (CMH I), activant pour l’essentiel les cellules B productrices d’anticorps.
Vaccins ADN
Le vaccin à ADN plasmidique est une approche vaccinale relativement nouvelle destinée à générer une immunité à la fois humorale et à médiation cellulaire. Pour induire une immunité à médiation cellulaire, il faut des antigènes sûrs mais traités via la voie endogène, conduisant ainsi à l’activation des lymphocytes T et B. Les cellules T activées détruiront la cellule infectée par le virus.
Mécanisme d’immunité
Les vaccins à base d’ADN plasmidique introduisent les gènes qui codent les antigènes pour l’intérêt. Le plasmide entrera et restera dans le noyau sans s’intégrer à l’ADN hôte. Il lancera la traduction de la protéine antigénique codée dans le cytoplasme de la cellule hôte.
Après la vaccination, le système immunitaire de l’hôte effectue ensuite une surveillance de ces antigènes tels qu’ils sont présentés par l’une ou les deux protéines MHC I et MHC II. Le type de molécules du CMH détermine le type de réponse immunitaire qui suit la reconnaissance de ces antigènes.
Avantages des vaccins à ADN
Les vaccins à ADN plasmidique génèrent ainsi une immunité à long terme et durable contre l’antigène viral. La production des antigènes par la cellule hôte garantira que la protéine est correctement repliée. Le peptide signal exprimé simultanément garantira que l’antigène est acheminé vers la membrane cellulaire.
Les cellules présentatrices d’antigène (APC) reconnaissent l’antigène viral à la surface des cellules infectées et déclenchent ainsi la production d’anticorps, y compris des anticorps neutralisants.
Le vecteur d’ADN plasmidique contient également des motifs de guanosine phosphate de cytidine non méthylés (CpG) qui servent à améliorer les réponses immunitaires à médiation cellulaire, ainsi que l’immunité humorale. L’immunité est ainsi induite avec une seule dose.
Ces vaccins continuent également de stimuler l’immunité sur le long terme et ne nécessitent pas d’adjuvants. Les vaccins à ADN bénéficient également des avantages d’avoir des procédés de fabrication simples, peu coûteux et facilement évolutifs, avec une longue durée de conservation à température ambiante. Ces facteurs facilitent la distribution de ces vaccins, car le maintien de la chaîne du froid n’est pas nécessaire. Ceux-ci sont également sûrs même chez les patients immunodéprimés, par rapport à certains vaccins vivants.
Les vaccins à ADN éviteront également d’induire une immunité contre le vecteur viral ou le risque potentiel d’activation de l’oncogène ou d’autres problèmes de sécurité liés aux vecteurs viraux.
Détails de l’étude
Des études antérieures ont montré que les candidats vaccins à ADN développés contre le SRAS et le MERS, les épidémies de coronavirus passées, étaient immunogènes et protecteurs. La présente étude examine les performances précliniques d’un vecteur plasmidique ADN SARS-CoV-2 codant pour la protéine de pointe virale et le peptide signal IgE.
Les chercheurs ont d’abord démontré la capacité du vaccin ZyCoV-D à exprimer la protéine de pointe de manière robuste dans les cellules de mammifères et à induire des anticorps qui se lient fortement à l’antigène cible. Leurs résultats indiquent un stockage à long terme du vaccin entre 2 et 8 ° C et 25 ° C pendant quelques mois. Cela est essentiel pour un déploiement rapide dans le contexte de la pandémie actuelle.
Le vecteur utilisé dans le développement de ce vaccin est le vecteur pVAX-1, utilisé dans plusieurs vaccins à ADN antérieurs, avec un excellent profil de sécurité.
Dans une gamme de modèles animaux, à savoir des souris, des cobayes et des lapins, immunisés par injection intradermique à trois doses (25, 100 et 500 μg), ils ont constaté que la vaccination était suivie d’une production d’anticorps dans les deux semaines suivant la deuxième dose, culminant à deux semaines après la troisième dose. Les taux d’anticorps IgG (immunoglobuline G) restent détectables à trois mois de la dernière dose, indiquant à la fois une immunité durable et une réponse anamnestique secondaire lors de la réexposition.
Anticorps neutralisants
Après l’immunisation, deux tests ont montré une réponse neutralisante robuste, qui a protégé l’animal contre une provocation virale. Des études futures seront nécessaires pour déterminer la pertinence des titres d’anticorps neutralisants en tant que corrélats de protection, quel que soit le type de vaccin utilisé, tant chez l’animal que chez l’homme. Cela permettra d’étalonner cette mesure lors du développement clinique des futurs vaccins.
La réponse anticorps neutralisant indique que l’immunité ainsi induite permettra également une clairance virale et une réduction de la gravité du COVID-19.
Immunité à médiation cellulaire
L’induction réussie d’une réponse des lymphocytes T a également été observée chez la souris, confirmant que le vaccin active à la fois les voies MHC I et MHC II de traitement antigénique. Le vaccin est chargé à la fois sur les molécules du CMH I et II, à partir de protéines virales traitées dans la cellule et d’antigènes viraux dans les endosomes.
Non seulement l’immunité à médiation cellulaire est obtenue, mais une réponse Th1 / Th2 équilibrée est observée, comme le montrent les niveaux élevés d’IFN (interféron) -γ. Ceci est essentiel pour éviter le risque de maladie respiratoire renforcée associée au vaccin (VAERD), associée à une réponse biaisée en Th2. Inversement, une réponse Th1 est associée à une infection par le SRAS-CoV-2 asymptomatique et légère.
Système d’injection sans aiguille
L’étude rapporte également l’efficacité d’un système d’injection à ressort et sans aiguille (NFIS) dans l’étude sur le lapin, car il réduit les coûts et évite les blessures par piqûre d’aiguille tout en évitant l’élimination des aiguilles tranchantes. L’utilisation d’un ressort au lieu d’une source d’alimentation externe est un autre avantage. Le résultat final est un jet d’ADN qui pénètre dans la peau pour atteindre une propagation uniforme, ce qui entraîne une absorption plus élevée de l’ADN dans les cellules de la peau.
Clairance de l’ADN plasmidique
On a observé que les niveaux de plasmide devenaient indétectables à 14 jours après l’injection de tous les tissus, à l’exception du site d’injection, où la clairance a pris 28 jours.
Conclusion
Les chercheurs ont ainsi développé le candidat vaccin ZyCoV-D et démontré sa capacité à induire une immunité à la fois humorale et à médiation cellulaire chez divers animaux par injection intradermique sur une gamme de dosages.
« L’immunogénicité de ce candidat vaccin à ADN ciblant la protéine SRAS-CoV-2 S dans un modèle animal soutient le développement clinique de ce candidat en réponse à la situation actuelle de pandémie de COVID-19. »
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
