COVID-19-un-vaccin-à-nanoparticules-de-Stanford
Avant cette pandémie, le laboratoire du biochimiste Peter S. Kim de l’université de Stanford se concentrait sur le développement de vaccins contre le VIH, le virus Ebola et la grippe pandémique. Mais quelques jours après avoir fermé leur laboratoire dans le cadre des précautions prises pour le COVID-19, ils se sont intéressés à un vaccin contre le SARS-CoV-2.

Un vaccin qui ne nécessite pas de chaîne du froid 

« Notre objectif est de fabriquer un vaccin à injection unique qui ne nécessite pas de chaîne du froid pour le stockage ou le transport. Si nous réussissons à le faire, il devrait aussi être bon marché », a déclaré Kim, qui est le professeur de biochimie. « La population cible de notre vaccin est celle des pays à faible et moyen revenu. »
Ce vaccin contient des nanoparticules parsemées des mêmes protéines qui constituent les pics de surface du virus. Ces pics facilitent l’infection en se fusionnant à une cellule hôte et en créant un passage pour que le génome viral puisse entrer et détourner la machinerie de la cellule pour produire plus de virus. Ces pics peuvent également être utilisés comme antigènes, ce qui signifie que leur présence dans l’organisme peut déclencher une réponse immunitaire.
Les vaccins à nanoparticules permettent d’équilibrer l’efficacité des vaccins à base de virus avec la sécurité et la facilité de production des vaccins à sous-unités. Les vaccins qui utilisent des virus pour délivrer l’antigène sont souvent plus efficaces que les vaccins qui ne contiennent que des parties isolées d’un virus.Toutefois, leur production peut prendre plus de temps, ils doivent être réfrigérés et sont plus susceptibles de provoquer des effets secondaires.

Un vaccin ayant plusieurs avantages

Les vaccins à acide nucléique – comme les vaccins à ARNm de Pfizer et de Moderna, sont encore plus rapides à produire que les vaccins à nanoparticules, mais leur fabrication est coûteuse et peut nécessiter des doses multiples. Les premiers tests effectués sur des souris suggèrent que le vaccin à nanoparticules de Stanford pourrait produire une immunité après une seule dose. De plus il pourra être conservé à température ambiante, et même être lyophilisé.
« C’est vraiment un stade précoce et il reste encore beaucoup de travail à faire », a déclaré Abigail Powell, ancienne chercheuse postdoctorale et auteure principale d’un article. « Mais nous pensons que c’est un point de départ solide pour ce qui pourrait être un schéma vaccinal à dose unique qui ne repose pas sur l’utilisation d’un virus pour générer des anticorps protecteurs après la vaccination ».
Pour compléter leur vaccin, ils ont combiné le pic raccourci du virus avec des nanoparticules de ferritine – une protéine contenant du fer – qui a été testée précédemment sur des humains. Avant cette pandémie, M. Powell avait travaillé avec ces nanoparticules pour développer un vaccin contre le virus Ebola. En collaboration avec les scientifiques du laboratoire de l’accélérateur national du SLAC, les chercheurs ont utilisé la cryo-microscopie électronique pour obtenir une image en 3D des nanoparticules de ferritine de pointe afin de confirmer qu’elles avaient la bonne structure.
Les chercheurs ont déterminé l’efficacité potentielle de quatre vaccins en surveillant les niveaux d’anticorps neutralisants. Les anticorps sont des protéines sanguines produites en réponse à des antigènes; les anticorps neutralisants sont le sous-ensemble spécifique d’anticorps qui agissent réellement pour empêcher le virus d’envahir une cellule hôte.

Un vaccin universel potentiel contre les coronavirus

Après une seule dose, deux vaccins candidats à base de nanoparticules ont produit des niveaux d’anticorps neutralisants au moins deux fois plus élevés que ceux observés chez les personnes ayant eu le COVID-19, et le vaccin à base de nanoparticules à pic raccourci a produit une réponse neutralisante nettement plus élevée que les vaccins à pic de liaison ou à pic complet (sans nanoparticules). Après une deuxième dose, les souris qui avaient reçu le vaccin à base de nanoparticules à pics raccourcis présentaient les niveaux d’anticorps neutralisants les plus élevés.
Bien que ce nouveau vaccin soit destiné spécifiquement aux populations qui pourraient avoir plus de difficultés à accéder à d’autres vaccins contre le SARS-CoV-2, il est possible, compte tenu des progrès rapides des autres vaccins candidats, qu’il ne soit pas nécessaire pour faire face à la pandémie actuelle. Dans ce cas, les chercheurs sont prêts à pivoter à nouveau et à produire un vaccin plus universel contre le SARS-CoV-1, le MERS, le SARS-CoV-2 et les futurs coronavirus qui ne sont pas encore connus.
Cette recherche a été publiée dans ACS Central Science.
Source : SLAC National Accelerator Laboratory
Crédit photo : Rawpixel

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