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Vaccins COVID-19: Un seul vaccin pourrait-il fonctionner contre le SRAS, le MERS et d’autres coronavirus?

L’invention des vaccins COVID-19 restera dans les mémoires comme une étape importante dans l’histoire de la médecine, créant en quelques mois ce qui avait pris jusqu’à dix ans auparavant. Mais le Dr Kayvon Modjarrad, directeur de la branche des maladies infectieuses émergentes de l’Institut de recherche de l’armée Walter Reed à Silver Springs, Maryland, n’est pas satisfait. «Ce n’est pas assez rapide», dit-il. Plus de 2,3 millions de personnes dans le monde sont mortes, et de nombreux pays n’auront pas un accès complet aux vaccins avant un an ou deux: «Rapide – vraiment rapide – c’est l’avoir là-bas le premier jour».

Il y aura plus d’épidémies de coronavirus à l’avenir. Les chauves-souris et autres mammifères regorgent de souches et d’espèces de cette abondante famille de virus. Certains de ces virus vont inévitablement déborder de la barrière d’espèce et provoquer de nouvelles pandémies. C’est juste une question de temps.

Modjarrad est l’un des nombreux scientifiques qui réclament depuis des années un type de vaccin différent: un vaccin qui pourrait fonctionner contre tous les coronavirus. Ces appels ont été largement ignorés jusqu’à ce que le COVID-19 démontre à quel point les coronavirus peuvent être désastreux.

Aujourd’hui, les chercheurs commencent à développer des prototypes d’un soi-disant vaccin contre le pancoronavirus, avec des résultats prometteurs, bien que précoces, issus d’expériences sur des animaux. Le Dr Eric Topol, professeur de médecine moléculaire au Scripps Research Institute de San Diego, pense que les scientifiques devraient se joindre immédiatement à un autre projet de création de vaccins à grande échelle.

«Nous devons avoir une vraie main-d’œuvre pour accélérer cela, afin que nous puissions l’avoir cette année», a-t-il déclaré. Topol et Dennis Burton, un immunologiste de Scripps, ont appelé lundi à ce projet sur les vaccins anti-coronavirus à grande échelle La nature.

Après que les coronavirus ont été identifiés pour la première fois dans les années 1960, ils ne sont pas devenus une priorité élevée pour les fabricants de vaccins. Pendant des décennies, il semblait qu’ils ne causaient que des rhumes légers. Mais en 2002, un nouveau coronavirus appelé SRAS-CoV est apparu, provoquant une pneumonie mortelle appelée syndrome respiratoire aigu sévère, ou SRAS. Les scientifiques se sont précipités pour fabriquer un vaccin pour cela.

Comme personne n’avait encore fabriqué de vaccin contre le coronavirus pour les humains, il y avait énormément à apprendre sur sa biologie. Finalement, les chercheurs ont choisi une cible pour l’immunité: une protéine à la surface du virus, appelée pic. Les anticorps qui collent au pic peuvent empêcher le coronavirus de pénétrer dans les cellules et arrêter une infection.

Cependant, les responsables de la santé publique en Asie et ailleurs n’ont pas attendu l’invention d’un vaccin contre le SRAS pour se mettre au travail. Leurs quarantaines et autres efforts se sont révélés remarquablement efficaces. En quelques mois, ils ont éliminé le SRAS-CoV, avec seulement 774 morts en cours de route.

Le danger des coronavirus est devenu encore plus clair en 2012, lorsqu’une deuxième espèce a débordé des chauves-souris, provoquant une autre maladie respiratoire mortelle appelée syndrome respiratoire du Moyen-Orient. Les chercheurs ont commencé à travailler sur les vaccins MERS. Mais certains chercheurs se sont demandé si fabriquer un nouveau vaccin pour chaque nouveau coronavirus – ce que Modjarrad appelle «l’approche un bug, un médicament» – était la stratégie la plus intelligente. Ne serait-il pas préférable, pensaient-ils, qu’un seul vaccin puisse agir contre le SRAS, le MERS et tout autre coronavirus?

Cette idée est restée nulle part pendant des années. Le MERS et le SRAS ont causé relativement peu de décès et ont été rapidement éclipsés par des flambées d’autres virus tels qu’Ebola et Zika.

En 2016, Maria Elena Bottazzi, experte en virus au Baylor College of Medicine, et ses collègues ont demandé le soutien du gouvernement américain pour développer un vaccin contre le pancoronavirus, mais ne l’ont pas reçu. «Ils ont dit qu’il n’y avait aucun intérêt pour la pancorona», se souvient Bottazzi.

Son équipe a même perdu le financement du développement d’un vaccin contre le SRAS après avoir montré qu’il fonctionnait chez la souris, n’était pas toxique pour les cellules humaines et pouvait être fabriqué à grande échelle. Un coronavirus qui avait disparu de la vue n’était tout simplement pas une priorité absolue.

Sans assez d’argent pour démarrer des essais cliniques, les scientifiques ont conservé leur vaccin contre le SRAS dans un congélateur et sont passés à d’autres recherches. «Cela a été une lutte», a déclaré Bottazzi.

Le Dr Matthew Memoli, expert en virus à l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses, considère ces décisions comme une énorme erreur. «C’est un échec de notre système scientifique», a-t-il déclaré. «Les bailleurs de fonds ont tendance à courir après les objets brillants.»

Trois ans plus tard, un troisième coronavirus dangereux est apparu: la souche SARS-CoV-2 qui cause le COVID-19. Bien que ce virus ait un taux de mortalité beaucoup plus faible que ses cousins ​​responsables du SRAS et du MERS, il se propage bien mieux d’une personne à l’autre, ce qui entraîne plus de 106 millions de cas documentés dans le monde et continue de grimper.

Toutes les leçons que les chercheurs avaient apprises sur les coronavirus les ont aidés à agir rapidement pour fabriquer de nouveaux vaccins contre le SRAS-CoV-2. Bottazzi et ses collègues ont utilisé la technologie qu’ils avaient créée pour fabriquer des vaccins contre le SRAS pour en fabriquer un contre le COVID-19, qui en est maintenant aux premiers essais cliniques.

D’autres chercheurs ont utilisé des méthodes encore plus récentes pour aller plus vite. La société allemande BioNTech a créé une molécule génétique appelée ARN messager qui codait pour la protéine de pointe. En partenariat avec Pfizer, les entreprises ont reçu l’autorisation du gouvernement américain pour leur vaccin en seulement 11 mois. Le record précédent pour un vaccin contre la varicelle était de quatre ans.

Bien que la pandémie de COVID-19 soit encore loin d’être terminée, un certain nombre de chercheurs appellent à des préparatifs pour le prochain coronavirus mortel.

«Cela s’est déjà produit trois fois», a déclaré Daniel Hoft, un expert en virus à l’Université Saint Louis. «Cela va très probablement se reproduire.»

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Une illustration du SARS-CoV-2. Image: CDC / Unsplash

Les chercheurs de VBI vaccines, une société basée à Cambridge, ont fait un petit pas vers un vaccin contre le pancoronavirus cet été. Ils ont créé des coquilles de type virus parsemées de protéines de pointe provenant des trois coronavirus qui ont causé le SRAS, le MERS et le COVID-19.

Lorsque les chercheurs ont injecté ce vaccin à trois pointes à des souris, les animaux ont fabriqué des anticorps qui ont fonctionné contre les trois coronavirus. Curieusement, certains de ces anticorps pourraient également s’accrocher à un quatrième coronavirus humain qui provoque des rhumes saisonniers – même si les protéines de pointe de ce virus ne sont pas incluses dans le vaccin. Les scientifiques ont rendu ces données publiques mais ne les ont pas encore publiées dans une revue scientifique.

David Anderson, directeur scientifique de VBI, a déclaré qu’il n’était pas clair pourquoi le vaccin fonctionnait de cette façon. Une possibilité est qu’une cellule immunitaire présentée avec plusieurs versions d’une protéine à la fois ne fabrique pas d’anticorps contre une seule. Au lieu de cela, il fait un anticorps de compromis qui fonctionne contre eux tous.

«Vous l’éduquez», a déclaré Anderson, bien qu’il ait averti que c’était de la spéculation pour le moment.

Le mois dernier, Pamela Bjorkman, biologiste structurale chez Caltech, et ses collègues ont publié une expérience plus approfondie avec un vaccin universel contre le coronavirus dans la revue Science. Les chercheurs n’ont attaché que les pointes de protéines de pointe de huit coronavirus différents à un noyau de protéine, connu sous le nom de nanoparticule. Après avoir injecté ces nanoparticules à des souris, les animaux ont généré des anticorps qui pourraient coller aux huit coronavirus – et à quatre autres coronavirus que les scientifiques n’avaient pas utilisés dans le vaccin.

Modjarrad dirige une équipe chez Walter Reed développant un autre vaccin basé sur une nanoparticule parsemée de fragments de protéines. Ils prévoient de commencer des essais cliniques sur des volontaires le mois prochain. Bien que le vaccin n’utilise actuellement que des fragments de protéines provenant de pics de SRAS-CoV-2, Modjarrad et ses collègues se préparent à le réorganiser en tant que vaccin contre le pancoronavirus.

Hoft de l’Université Saint Louis travaille sur un vaccin universel qui ne repose pas sur des anticorps dirigés contre la protéine de pointe. En collaboration avec Gritstone Oncology, une société de biotechnologie basée en Californie, il a créé un vaccin qui incite les cellules à fabriquer des protéines de surface susceptibles d’alerter le système immunitaire comme si un coronavirus – n’importe quel coronavirus – était présent. Ils préparent actuellement un essai clinique pour voir s’il est efficace contre le SRAS-CoV-2.

«Nous sommes intéressés à développer peut-être un vaccin de troisième génération, qui serait sur les étagères et prêt pour la future épidémie», a déclaré Hoft.

Topol pense que les scientifiques devraient également explorer une autre stratégie: la recherche d’anticorps contre le pancoronavirus fabriqués par notre propre corps lors d’infections.

Les chercheurs qui étudient le VIH et d’autres virus ont découvert, parmi les milliards d’anticorps produits lors d’une infection, des types rares qui agissent contre une vaste gamme de souches apparentées. Il pourrait être possible de créer des vaccins qui amènent le corps à produire des quantités abondantes de ces anticorps largement neutralisants.

Les coronavirus sont suffisamment similaires les uns aux autres, a déclaré Topol, qu’il ne serait peut-être pas si difficile de créer des vaccins qui produisent des anticorps neutralisants à grande échelle. «C’est une famille de virus facile à éliminer», a-t-il déclaré.

La recherche d’un vaccin contre le pancoronavirus peut prendre plus de temps que les attentes ensoleillées de Topol. Mais même si cela prend quelques années, cela pourrait aider à préparer le monde au prochain coronavirus qui franchira la barrière des espèces.

«Je pense que nous pouvons avoir des vaccins pour prévenir de telles pandémies», a déclaré Memoli. «Aucun de nous ne veut vivre cela à nouveau. Et nous ne voulons pas que nos enfants traversent à nouveau cela, ou nos petits-enfants ou nos descendants dans 100 ans.

Carl Zimmer. c.2021 The New York Times Company

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