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Deux études précliniques montrent l’efficacité des vaccins à ADN contre le Covid-19 chez l’animal

Deux études précliniques montrent l’efficacité des vaccins à ADN contre le Covid-19 chez l’animal

La technologie de vaccination à ADN consiste à injecter chez un patient de l'ADN qui code pour une protéine virale. Celle-ci est alors produite par les cellules, déclenchant une réaction immunitaire.

© Pixabay / geralt

Une étude préclinique publiée le 20 mai dans Nature Communications montre que le vaccin d’Inovio Pharmaceuticals induit la production d’anticorps et de lymphocytes T chez la souris et le cochon d’Inde. L’entreprise américaine se base sur un vaccin à ADN qui utilise comme antigène la protéine S entière du SARS-CoV-2. Une piste jugée comme étant la plus efficace parmi les vaccins à ADN selon une autre étude, sur le singe, parue le même jour dans Science.

Pour l’heure, aucun vaccin à ADN n’est autorisé chez l’humain. Seuls quatre vaccins de ce type ont reçu les autorisations réglementaires pour une exploitation commerciale sur des animaux. Avec la crise du Covid-19, les travaux accélèrent et cette technologie tente de faire ses preuves pour prévenir une infection par le SARS-CoV-2.

Hasard du calendrier, deux études parues le 20 mai dans deux revues scientifiques apportent de nouveaux éléments quant à l’efficacité de ce type de vaccin chez l’animal. « Ces résultats sont significatifs et se complètent, déclare Bruno Pitard, directeur de recherche au CNRS et chercheur dans l'unité mixte Inserm1232/CNRS6001 au sein de l'université de Nantes, qui n’a participé à aucune des deux études. Cela montre que ces vaccins induisent bien une réponse immunitaire chez l'animal, à la fois humorale [ndlr : production d’anticorps] et cellulaire [ndlr : production de lymphocytes T] contre le SARS-CoV-2. »

Singes, souris et cochons d'Inde

Menée par l’équipe d’Inovio Pharmaceuticals, la première étude a été publiée dans Nature Communications. L’entreprise américaine y a testé la réponse immunitaire induite par son vaccin à ADN - baptisé INO-4800 - chez la souris et le cochon d’Inde. A chaque fois, les résultats sont comparés à un groupe contrôle.

Publiée dans Science, la seconde étude a été menée par le Centre de virologie et de recherche sur les vaccins de la Harvard Medical School (Boston, Etats-Unis). Sur 25 macaques rhésus - une espèce de singes communément utilisée dans le cadre d’expériences de laboratoire -, les chercheurs ont testé six vaccins à ADN expérimentaux qu’ils ont mis au point. Cinq d’entre eux ciblent une portion spécifique de la protéine « Spike » du SARS-CoV-2, et le sixième la protéine entière. Parallèlement, un groupe contrôle de 10 individus n’a pas reçu de vaccin.

Solution parmi d’autres, la vaccination à ADN consiste à injecter de l’ADN synthétisé en laboratoire chez un patient pour que ses cellules produisent elles-mêmes une protéine virale contre laquelle le système immunitaire fabrique des anticorps. Une fois dans le noyau de la cellule, l’ADN est transcrit de manière naturelle en ARNm, puis traduit en protéine « Spike ».

Deux techniques d'injection de l'ADN

Pour faire entrer l’ADN dans le noyau des cellules, Inovio utilise une méthode d’électroporation baptisée Cellectra : au niveau du site d’injection, des aiguilles plantées dans le muscle ou le derme les soumettent à des impulsions électriques qui perturbent les membranes cellulaires et nucléaires et permettent à l'ADN d’y entrer.

De manière différente, les chercheurs de la Harvard Medical School ont simplement injecté de l’ADN dans les muscles des macaques, mais en grandes quantités. « En injectant dans le muscle, l’aiguille transperce certaines cellules et y fait une sorte de micro-injection, précise Bruno Pitard. Mais il faut en injecter beaucoup pour que cela fonctionne. Ils ont mis 5 milligrammes d'ADN chez des macaques qui font quelques kilogrammes. C’est énorme ! C'est vraiment expérimental. »

Réponse humorale et cellulaire

Actuellement, les candidats vaccins développés contre le Covid-19 se concentrent sur la protéine « Spike » (ou S) du virus SARS-CoV-2. La raison : elle lui permet de s’accrocher aux cellules humaines avant d’y pénétrer et de les infecter. L’idée est de produire des anticorps capables de s’y fixer pour empêcher l’action du virus - c’est la réponse humorale -, et des lymphocytes T capables de la reconnaître pour détruire les cellules infectées - c’est la réponse cellulaire.

Lors de la réponse humorale, les anticorps produits peuvent être liants ou neutralisants. Les premiers se fixent à la protéine S, mais pas forcément au bon endroit, auquel cas ils sont incapables de neutraliser l’action du virus. Pour y parvenir et devenir neutralisants, ils doivent au moins se fixer à l’endroit précis utilisé par le virus pour s’accrocher aux cellules : le « receptor binding domain » (RBD). « Un anticorps qui se fixe au RBD n’est pas obligatoirement neutralisant, mais il a de plus fortes chances de l'être », avance M. Pitard.

Chez Inovio, les souris ont reçu l’INO-4800 dans le muscle, les cochons d’inde dans le derme. Les chercheurs ont observé la réponse immunitaire induite par le vaccin. C’est-à-dire la production de lymphocytes T spécifiques à la protéine Spike du SARS-CoV-2, et celle d’anticorps capables de se fixer à cette protéine, et de neutraliser le virus. « Ces données préliminaires identifient l’INO-4800 comme un vaccin candidat potentiel contre le Covid-19, justifiant la poursuite des travaux », indiquent les chercheurs d’Inovio dans leur article. « Cela semble effectivement fonctionner mais les titres d’anticorps observés sont modestes, précise M. Pitard. Il faut maintenant voir chez l’humain. »

Des singes vaccinés exposés au virus

Chez le macaque rhésus, les chercheurs de la Harvard Medical School ont également observé la production de lymphocytes T spécifiques et d’anticorps liants et neutralisants. Mais ils ont en plus exposé les animaux vaccinés au virus pour observer s’il était capable de se multiplier ou pas. « Ils ont montré que les animaux qui avaient le plus d'anticorps contre la protéine S étaient aussi ceux dans lesquels on retrouvait le moins de particules virales dans le nez et dans les poumons », remarque M. Pitard. « Ces données démontrent une protection par le vaccin contre le SARS-CoV-2 chez les primates non-humains », concluent les chercheurs dans leur article.

Parmi les six vaccins testés sur les macaques rhésus, le plus efficace est celui qui porte sur la protéine Spike entière. Il s’agit justement de l’approche adoptée par Inovio. « Cela fait sens, indique M. Pitard. C’est positif pour la suite. » La suite ? Sans doute les résultats de l’essai clinique de phase I chez l’humain qu’Inovio a démarré le 6 avril.

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