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Moderna n’a eu besoin que de deux jours pour concevoir son vaccin COVID – voici comment la nouvelle technologie d’ARNm a déjà changé la fabrication de vaccins

Deux jours. Juste deux jours. C’est le temps qu’il a fallu aux équipes Moderna pour concevoir leur vaccin contre le coronavirus, et depuis que le chiffre a été révélé dans un rapport du New York Times, il n’a jamais cessé de surprendre. Ce n’est pas étonnant: nous parlons de l’un des développements technologiques les plus importants de la décennie, une étape clé pour laquelle elle peut être l’une des grandes étapes de l’histoire de la science et cela ne s’est fait qu’en 48 heures. Comment l’ont-ils fait?


Bienvenue dans le monde merveilleux de l’ARNm

Ces vaccins sont basés sur l’ARN messager. L’ARNm est un morceau d’acide ribonucléique qui transporte des informations sur la séquence d’acides aminés d’une protéine spécifique de l’ADN, où toutes ces informations sont stockées, au ribosome, l’endroit dans la cellule où les différentes protéines sont synthétisées. Faire un parallèle: L’ARNm serait la «  clé USB  » que les cellules utilisent pour transférer des informations de l’ordinateur (ADN) à l’imprimante (ribosome).

Au fur et à mesure que notre capacité à produire de l’ARN synthétique s’améliorait, les scientifiques se sont demandé si nous pouvions «retourner» la cellule avec une clé USB fabriquée par nos soins. Je veux dire, si nous pouvions « infiltrer » une chaîne d’acide ribonucléique et inciter les ribosomes à produire les protéines que nous voulons. Il a été obtenu pour la première fois chez des souris dans les laboratoires de l’Université du Wisconsin en 1990.

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Cela a ouvert la porte à l’utilisation de notre propre corps pour fabricar « anticorps pour vacciner contre les infections, enzymes pour inverser les maladies rares ou agents de croissance pour réparer les tissus cardiaques endommagés ». Cependant, mettre l’idée en pratique était beaucoup plus difficile qu’il n’y paraissait. En fin de compte, nous ne pouvons pas aller cellule par cellule dans le corps en injectant de l’ARN synthétique pour fabriquer ce que nous voulons et verser de grandes quantités de cet ARN dans la circulation sanguine pourrait déclencher une réponse immunitaire massive très dangereuse.

En 2005, Katalin Karikó et Drew Weissman ont découvert un moyen de « masquer » l’ARN du système immunitaire. Donc, les instructions synthétiques pourraient voyager à travers le corps et dans les cellules sans produire de réactions immunitaires. Deux des vaccins anti-coronavirus les plus efficaces travaillent sur ce brevet: Moderna et Pfizer.

Comment planifier facilement une vaccination

Université de Trnava Lr Mkznghuu Unsplash Université de Trnava

Lorsque Moderna est apparu, les chercheurs cherchaient simplement un moyen rapide de reprogrammer les cellules adultes et de les transformer en cellules souches. Mais ils se sont vite rendu compte qu’ils disposaient d’un outil beaucoup plus puissant. Le problème maintenant est qu’ils avaient trop de possibilités. Soudain, Ils avaient à leur portée le pouvoir de programmer la machinerie moléculaire des cellules; cependant, il y avait tout à faire.

Et cela, dans une industrie comme la biotechnologie qui existe depuis des lustres, était un énorme problème. Ce ne serait pas la première fois qu’une entreprise commence à développer une technologie performante et fait faillite avant de voir qu’elle se concrétise. Pour lui, quand ils sont arrivés au travail, ils ont fait ce que tout informaticien ferait face à un nouveau langage de programmation: une bibliothèque.

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Autrement dit, ils ont créé un ensemble de « mises en œuvre fonctionnelles codées » qui leur ont permis d’écrire et de concevoir de petits programmes génomiques (l’ARNm synthétique) rapidement et facilement. Cela nécessitait de savoir comment les ribosomes lisent et synthétisent les protéines; apprendre le «langage machine» de l’ARNm; et trouver un moyen d’écrire les instructions que nous voulons et de les «compiler» pour les produire sous forme d’ARN synthétique.

Ils ont réussi et le meilleur exemple est leur vaccin contre le coronavirus. Le 10 janvier 2020, le premier séquençage du génome du SRAS-CoV-2 a été rendu public et la description de la protéine de pointe y figurait déjà. En raison de ses caractéristiques particulières, cette protéine serait la cible du vaccin: s’ils pouvaient amener les cellules à le produire, le système immunitaire pourrait l’identifier et générer une immunité.

Moderna devait « juste » se mettre au travail. Et, comme je l’ai dit dans l’introduction, il a fallu deux jours pour concevoir l’instruction ARN qui permettrait aux cellules de produire la protéine de pointe du coronavirus. La partie la plus difficile est restée, celle qui les a occupés le reste de l’année: vérifier que ce petit programme d’ARNm «masqué» peut être administré en toute sécurité et efficacement. Et c’est précisément pourquoi cela va bien au-delà du coronavirus. S’ils réussissent, ils testeront la puissance d’un système qui peut changer la médecine telle que nous la connaissons.

Image | Clinique hospitalière

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