un-pas-vers-un-vaccin-universel-contre-la-grippe
Chaque année, le vaccin contre la grippe doit être repensé, pour tenir compte des mutations que le virus accumule, et même alors, le vaccin n’est souvent pas totalement protecteur pour tout le monde.

Cibler la grippe

Des chercheurs du MIT et de l’Institut Ragon du MIT, du MGH et de Harvard, travaillent actuellement sur des stratégies visant à concevoir un vaccin antigrippal universel, qui pourrait fonctionner contre n’importe quelle souche de grippe. Dans une nouvelle étude, ils décrivent un vaccin qui déclenche une réponse immunitaire contre un segment de la protéine de la grippe qui mute rarement, mais qui n’est normalement pas ciblé par le système immunitaire.
Ce vaccin est constitué de nanoparticules enrobées de protéines de la grippe, qui entraînent le système immunitaire à créer les anticorps souhaités. En étudiant des souris dont le système immunitaire est humanisé, les chercheurs ont montré que leur vaccin peut provoquer une réponse d’anticorps ciblant ce segment protéique, ce qui soulève la possibilité que ce vaccin puisse être efficace contre n’importe quelle souche de grippe.
La plupart des vaccins antigrippaux sont constitués de virus grippaux inactivés. Ces virus sont recouverts d’une protéine appelée hémagglutinine (HA), qui les aide à se fixer aux cellules hôtes. Après la vaccination, le système immunitaire génère plusieurs anticorps qui ciblent la protéine HA. Ces anticorps se lient presque toujours à la tête de la protéine HA, qui est la partie de la protéine qui mute le plus rapidement. En revanche, certaines parties de la tige de l’HA mutent très rarement.
Dans cette nouvelle étude, les chercheurs se sont attelés à étudier pourquoi le système immunitaire finit par cibler la tête de l’HA plutôt que la tige, et à trouver des moyens de recentrer l’attention du système immunitaire sur la tige. Un tel vaccin pourrait produire des anticorps connus sous le nom « d’anticorps largement neutralisants », qui répondraient à n’importe quelle souche de grippe.

La géométrie de la surface du virus

On savait déjà que l’un des facteurs contribuant à la préférence des anticorps pour la tête HA, est que les protéines HA sont fortement concentrées à la surface du virus, de sorte qu’il est difficile pour les anticorps d’accéder à la région de la tige. La région de la tête est beaucoup plus accessible. Les chercheurs ont développé un modèle informatique qui les a aidés à explorer « l’immunodominance » de la région de la tête de la protéine. « Nous avons émis l’hypothèse que la géométrie de la surface du virus pourrait être la clé de sa capacité à survivre, en protégeant ses parties vulnérables contre les anticorps », explique M. Amitai.
Les chercheurs ont étudié les effets de la géométrie sur l’immunodominance en utilisant une technique appelée simulation de la dynamique moléculaire. Ils ont ensuite modélisé un processus appelé maturation de l’affinité des anticorps. Ce processus, qui se produit après que les cellules B rencontrent un virus, détermine quels anticorps prédomineront pendant la réponse immunitaire.
Chaque cellule B possède à sa surface des protéines appelées récepteurs des cellules B, qui se lient à différentes protéines étrangères. Une fois qu’un récepteur de lymphocyte B particulier se lie fortement à la protéine HA, ce lymphocyte B est activé et commence à se multiplier rapidement. Ce processus introduit de nouvelles mutations dans les récepteurs des cellules B, dont certaines se lient plus fortement.
Ces meilleurs liants ont tendance à survivre, tandis que les liants plus faibles meurent. À la fin de ce processus, qui prend une ou deux semaines, il y a une population de cellules B qui se lie très bien à la protéine HA. Ces cellules B sécrètent des anticorps qui se lient à la protéine HA. « Avec le temps, après l’infection, les anticorps ciblent de mieux en mieux cet antigène particulier », explique M. Chakraborty.
Les simulations informatiques de ce processus réalisées par les chercheurs, ont révélé que lorsqu’un vaccin antigrippal typique est administré, les récepteurs des lymphocytes B qui se lient fortement à la tige HA sont désavantagés sur le plan concurrentiel pendant le processus de maturation, car ils ne peuvent pas atteindre leurs cibles aussi facilement que les récepteurs des lymphocytes B qui se lient fortement à la tête HA.
Les chercheurs ont également utilisé leur modèle informatique pour simuler ce processus de maturation avec un vaccin à nanoparticules développé aux National Institutes of Health, qui est actuellement en phase 1 d’essai clinique. Cette particule porte des protéines souches d’HA espacées à une densité plus faible. Ce modèle a montré que cette disposition rend les protéines plus accessibles aux anticorps, qui sont en forme de Y, ce qui permet aux anticorps de s’accrocher aux protéines. Ces simulations ont révélé que ces anticorps ciblant les tiges prédominaient à la fin du processus de maturation.

Une immunité recentrée

Les chercheurs ont également utilisé leur modèle pour prédire le résultat de plusieurs stratégies de vaccination. Une stratégie qui semble prometteuse consiste à immuniser avec un HA provenant d’un virus qui est similaire, mais pas identique, aux souches auxquelles le receveur a été exposé précédemment. En 2009, de nombreuses personnes dans le monde ont été soit infectées par une nouvelle souche H1N1, soit vaccinées contre elle.
La modélisation a conduit les chercheurs à émettre l’hypothèse que s’ils vaccinaient avec des nanoparticules présentant des protéines de type HA provenant d’une souche différente de la version 2009, cela devrait produire le type d’anticorps largement neutralisant qui pourrait conférer une immunité universelle.
Les chercheurs ont testé cette stratégie en utilisant des souris dotées de cellules immunitaires humaines, en les immunisant d’abord contre la souche H1N1 de 2009, puis avec un vaccin à nanoparticules portant la protéine souche HA d’une souche H1N1 différente. Ils ont constaté que cette approche était beaucoup plus efficace pour obtenir des anticorps largement neutralisants que toutes les autres stratégies qu’ils ont testées.
« Nous avons découvert que cet événement particulier de notre histoire immunitaire peut en fait être exploité avec cette nanoparticule particulière pour recentrer l’attention du système immunitaire sur l’une de ces cibles vaccinales dites universelles », explique M. Lingwood. « Lorsqu’il y a un recentrage, cela signifie que nous pouvons faire basculer la réponse des anticorps contre cette cible, qui dans d’autres conditions n’est tout simplement pas visible. Nous avons montré dans des études précédentes que lorsque vous êtes en mesure de susciter ce type de réponse, cela protège contre les souches de grippe qui imitent les menaces d’une pandémie ».

Faire plusieurs tests avant qu’il soit offert

Évidemment, avant que ce type de vaccin soit offert, il devra passer par une suite de tests, pour s’assurer de son efficacité et des potentiels effets secondaires nocifs. Mais c’est un pas de plus vers un vaccin universel contre la grippe.
Cette recherche a été publiée dans Cell Systems.
Source : MIT
Crédit photo : Pexels