Le régime occidental exacerbe l’athérosclérose, détruit les cellules immunitaires qui protègent les artères
Mots clés : chikungunya, grippe H1N1, grippe aviaire, polio, variole.
La disponibilité de vaccins en réponse à des infections émergeantes est entravée par la longueur du temps qu’il faut pour concevoir, fabriquer, et évaluer les vaccins pour l’usage clinique. Historiquement, le processus de développement des vaccins du début jusqu’à sa certification nécessitait des décennies. Toutefois, les cliniciens et les fonctionnaires de santé publiques sont souvent confrontés à des déclenchements de maladies virales, parfois de nature pandémique qui peuvent nécessiter des vaccins pour être contrôlées de façon adéquate. Les nouvelles maladies virales émergent de sources zoonotiques ou celles de transmission vectorielle, tels que le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient et le chikungunya, et bien que ces maladies sont souvent détectées dans les pays riches, ils démarrent généralement dans les pays pauvres ou à revenu moyen. Ainsi, une partie de l’échéancier pour le développement d’un vaccin implique la surveillance et la détection de nouveaux pathogènes dans des régions lointaines et le transfert de spécimens aux laboratoires capables de développer le vaccin approprié.
Le processus de développement de vaccins pour les infections virales a historiquement été itératif et empirique, basé sur l’utilisation de virus entier atténué ou inactivé. Cela nécessite des méthodes uniques de culture pour chaque virus, le développement de modèles animaux pour tester le vaccin, et un long processus de calibrage de précision de la formulation et de l’immunogénicité du produit et, et pour les vaccins d’atténuation in vivo, de la pathogénicité. Ainsi, le développement préclinique de vaccins peut durer des années, suivies par plusieurs années supplémentaires d’essais cliniques de phase préliminaire et de définition de dose et de programme d’administration. Par ailleurs, les tests d’efficacité et l’inscription auprès des agences réglementaires prennent rajoutent souvent 5 à 10 années à ce processus. Au total, 15 à 20 ans représentent une période typique entre la découverte d’un virus et la disponibilité du vaccin si le processus procède en douceur et qu’il n’y ait aucuns défis biologiques ou logistiques majeurs.
Heureusement, au cours de la dernière décennie, des avancées technologiques substantielles ont eu lieu dans la conception, le développement, la fabrication, et la livraison de vaccins. Le séquençage génétique rapide permet à la fois, l’identification précoce de nouveaux pathogènes ainsi que l’identité des gènes encodant les protéines structurales qui peuvent former une base au développement d’un vaccin immunogène. De plus, l’isolation rapide des anticorps monoclonaux humains a prouvé être d’une extrême utilité dans la définition des épitopes qui sont les cibles de l’immunité protective.
Parmi les outils supplémentaires de la vaccinologie moderne, l’on peut citer (1) La délimitation de structures au niveau atomique des protéines virales qui facilite la conception d’immunogènes à structure activée et l’ingénierie des protéines ; (2) Les technologies de tri et de séquençage des cellules qui permettent l’analyse unicellulaire des réponses immunitaires et ; (3) Les technologies de knock-in génétique qui permettent la construction de modèles animaux avec des gènes d’anticorps humains pour tester le vaccin. Ces outils ont déjà fourni le potentiel non seulement de résoudre des problèmes persistants en vaccinologie, tels que le développement d’un nouveau vaccin candidat pour le virus respiratoire syncytial, mais ils ont également facilité le développement rapide de nouveaux vaccins candidats pour des pathogènes émergeants tels que le virus du Zika et la souche pandémique du virus de la grippe. La vaccinologie synthétique et la fabrication de plateformes sont des innovations importantes qui peuvent accélérer la conception de l’immunogène initial du vaccin et le processus de développement du vaccin, et raccourcir le temps nécessaire à la fabrication et l’approbation réglementaire initiale pour commencer les essais de phase 1.
La vaccinologie synthétique
La vaccinologie synthétique est le processus qui consiste à utiliser les informations de la séquence génique virale pour accélérer le développement d’un vaccin. Par exemple, si un nouveau virus de la grippe émerge n’importe où dans le monde et est identifié à travers le séquençage génomique, l’information transférée de façon numérique peut être utilisée pour synthétiser des acides nucléiques encodant les protéines de la surface virale (hémagglutinine et neuraminidase). Le processus de synthèse de gènes est maintenant extrêmement rapide et relativement bon marché. Ainsi, en l’espace de de quelques semaines, des plasmides d’ADN encodant les protéines virales peuvent être disponibles pour les tests précliniques. Ces vecteurs génétiques (ADN et mARN) peuvent être utilisés directement pour l’immunisation dans laquelle l’immunisation intramusculaire induit la production de protéines virales par les cellules musculaires. Par ailleurs, les vecteurs génétiques peuvent être utilisés pour exprimer les antigènes de protéines recombinantes in vitro, qui peuvent être utilisés dans l’immunisation.
De même, si un déclenchement d’un nouveau flavivirus devient une menace épidémique, voire même pandémique, tel qu’était le cas avec le Zika en 2015, les séquences de gènes qui encodent la pré-membrane et l’enveloppe des protéines de surface virale peuvent être rapidement identifiées et forment la base des stratégies de conception des immunogènes du vaccin, basées sur le savoir acquis précédemment sur la structure du flavivirus et les mécanismes de neutralisation. Une fois un immunogène structurellement authentique est disponible, la protéine ou les vecteurs génétiques encodant la protéine peuvent être utilisés pour immuniser les animaux. En plus, les protéines du vaccin peuvent être utilisées comme sondes pour identifier les anticorps monoclonaux sécrétés par des lymphocytes B d’humains convalescents. Des tels anticorps sont précieux non seulement pour l’affinage des conceptions des immunogènes du vaccin, mais aussi pour le développement des essais diagnostics et potentiellement comme agents thérapeutiques de transfert passif. Ainsi, le développement des réactifs, des diagnostics, des vaccins candidats, et des essais d’évaluation immunitaire peut être fait sans avoir en main le virus en question. Cela est d’une utilité particulière pour les virus d’une pathogénicité extrême parce qu’il nous évite le besoin de niveaux élevés de confinement dans les laboratoires et usines de fabrication.
Les plateformes vaccinales
Les technologies de fabrication de plateformes permettent une production et une implémentation clinique plus rapide une fois la conception des immunogènes du vaccin est établie. Le terme plateforme est ici utilisé dans plusieurs sens ; cependant, dans le domaine de la production de vaccins, il implique que la méthode utilisée pour générer et présenter les immunogènes d’un vaccin peut être appliquée sur des multiples pathogènes. Essentiellement, les substrats cellulaires, l’approche de production, les processus de purification, et les essais analytiques utilisés comme critères de mise sur le marché pour les produits fabriqués avec les bons procédés de fabrication sont les mêmes bien que l’immunogène lui-même pourrait changer. Les vaccins à base d’acides nucléiques ADN ou mARNs sont de bons exemples de la manière par laquelle la plateforme de fabrication de vaccins peut raccourcir les échéanciers entre l’identification de pathogènes et les essais cliniques de phase I. L’administration et l’immunogénicité des vaccins ADN ont évolué et se sont améliorés au cours des deux dernières décennies, ce qui fait d’elle une plateforme viable pour vaccination.
Pour les vaccins à base de plasmides d’ADN, le procédé de fabrication est bien établi, et leur profil de toxicité est bien compris. Le centre de recherche sur les vaccins de l’institut national d’allergie et des maladies infectieuses a développé des vaccins ADN candidats pour plusieurs menaces de maladies virales durant des épidémies telles que le coronavirus SARS en 2003, la grippe aviaire H5N1 en 2005, et la pandémie de grippe H1N1 en 2009, et plus récemment pour le virus Zika en 2016. Une fois ces pathogènes identifiés, le temps entre la sélection de la séquence virale et le démarrage des essais cliniques de phase I était raccourci de 20 mois à seulement un peu plus de 3 mois (figure).
Parmi les autres exemples de technologies de plateformes vaccinales, on peut citer les approches basées sur les vecteurs de transmission virale dans lesquels des gènes encodant les protéines virales sont incorporés dans les vecteurs de transmission virale (tels que l’adénovirus, le virus de la variole, le virus de la stomatite vésiculaire, ou les vecteurs du paramyxovirus) pour l’expression et l’administration des immunogènes basées sur les gènes. Une deuxième approche est celle des virus chimériques capable de réplication dans laquelle les antigènes du vaccin d’un virus sont exprimés dans un virus commun capable de réplication permettant des processus de fabrication uniformes (tels que les antigènes de la fièvre jaune ou d’autres flavivirus exprimés par le virus de la dengue, ou les antigènes de la parainfluenza humaine ou du pneumovirus exprimés dans la parainfluenza bovine ou les vecteurs du virus Sendai).
Les approches traditionnelles, tels que les vaccins à base de virus vivants atténués (par exemple, le polio Sabin) ou les vaccins à base de virus inactivé entier (par exemple, polio Salk) ne sauraient être qualifiés comme approches de plateformes étant donné que les exigences de culture et de purification cellulaire diffèrent d’une famille de virus à l’autre. Les approches basées sur la protéine sont aussi susceptibles d’avoir des exigences différentes de purification et de formulation, et ils ne s’apprêtent pas facilement aux approches plateforme à moins que l’affichage des protéines sur les nanoparticules ou autres systèmes porteurs ne ramène plus uniformité aux approches de fabrication en aval. Avoir une approche de fabrication normalisée réduit le temps nécessaire pour le développement du processus des bons procédés de fabrication actuels et simplifie l’approbation réglementaire parce que la base des données sur la sécurité qui se sont accumulées pour une plateforme donnée peut être appliquée à de multiples produits de vaccination.
Conclusion
Pour résumer, les maladies virales émergentes qui ont un potentiel pandémique représentent un défi perpétuel à la santé mondiale. L’approche à la vaccinologie éprouvée par le temps, qui dépend majoritairement sur l’isolation et la culture du pathogène, n’a pas réussi à résoudre convenablement ce défi. Afin de se préparer efficacement pour et réagir à l’incessante apparition de nouvelles menaces, il serait critique d’exploiter les progrès technologiques modernes, d’établir de manière préemptive des informations détaillées sur chaque famille de pathogènes viraux, et d’investir dans plus d’infrastructures pour surveiller les pays en voie de développement afin d’accélérer l’identification de pathogènes et relancer le processus de développement des vaccins en utilisant ces nouvelles technologies. Ne pas le faire mènera à la situation intenable de pas de façon utilisation non optimale de la vaccinologie dans la réponse aux nouvelles menaces des maladies infectieuses émergeantes.
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