JCette semaine, le gouvernement a annoncé des vaccins de rappel supplémentaires pour les plus de 75 ans et a suggéré qu’un autre vaccin serait probablement nécessaire à l’automne. Mais imaginez si le prochain vaccin Covid que vous avez était le dernier dont vous auriez besoin. C’est un rêve activement poursuivi maintenant par les chercheurs, qui pensent qu’il pourrait être possible de fabriquer un vaccin “universel” contre le virus Sars-CoV-2 qui fonctionnerait bien non seulement contre toutes les variantes existantes, mais aussi contre toutes les variantes dans lesquelles le virus pourrait vraisemblablement muter. à l’avenir.
Certains voient encore plus grand. En janvier, le conseiller médical en chef de Joe Biden, Anthony Fauci, et deux autres experts ont appelé à davantage de recherches sur les «vaccins universels contre les coronavirus» qui fonctionneraient non seulement contre le Sars-CoV-2 mais contre les nombreux autres coronavirus dans les populations animales qui ont le potentiel se propager aux humains et provoquer de futures pandémies. “Nous avons besoin d’une approche de recherche qui puisse caractériser” l’univers coronaviral “mondial chez plusieurs espèces”, ont écrit Fauci et ses collègues dans le Journal de médecine de la Nouvelle-Angleterre“et appliquer ces informations dans le développement de vaccins “universels” largement protecteurs contre tous [coronaviruses].”
Est-ce juste un fantasme ? Pas nécessairement. Après tout, beaucoup jugeaient fantaisiste, au début de la pandémie, que nous ayons un vaccin contre le Covid-19 dans moins d’un an. Mais l’expérience a prouvé que “nous, en tant que communauté de recherche, pouvons nous unir et faire des choses remarquables”, déclare Larry Corey, virologue et expert en vaccins à l’Université de Washington à Seattle.
Les vaccins actuels ont été développés contre la variante « ancestrale » originale du Sars-CoV-2. Ils fonctionnent toujours remarquablement bien contre les nouvelles variantes dans la prévention des maladies graves – Corey dit que même contre Delta, il semble y avoir une différence d’environ 90 fois dans le taux de mortalité entre les individus vaccinés et non vaccinés. Mais la variante Omicron a alarmé par sa capacité à se transmettre plus rapidement que les autres et à infecter les personnes vaccinées. Bien que très peu de ces personnes développent des symptômes graves d’Omicron, il peut supprimer activement les défenses immunitaires activées par la vaccination (ainsi que l’infection naturelle).
Les variants acquièrent des modifications de la structure chimique des protéines virales, par le biais de mutations aléatoires lorsque le virus se réplique, ce qui leur confère un avantage concurrentiel – une transmissibilité améliorée, par exemple. Bon nombre de ces changements se produisent sur la soi-disant protéine de pointe, qui sort de la coquille du virus et s’accroche aux protéines des membranes des cellules humaines, créant un point d’attache et d’attaque. Omicron a un nombre alarmant de telles mutations, montrant à quel point le Sars-CoV-2 a la capacité de créer des surprises.
Une réponse est d’adapter les vaccins aux variants. Les vaccins à ARNm fabriqués par Pfizer/BioNTech et Moderna contiennent des molécules d’ARN qui servent de matrices à nos cellules pour fabriquer des fragments inoffensifs de la protéine de pointe. C’est l’antigène du vaccin, incitant le système immunitaire à trouver des molécules d’anticorps qui reconnaîtront la protéine virale et mobiliseront les cellules immunitaires contre elle. Ensuite, si le virus réel pénètre dans notre corps, notre système immunitaire est prêt à l’identifier et à le détruire. D’autres vaccins, comme celui d’AstraZeneca, utilisent d’autres méthodes pour provoquer le même amorçage immunitaire. Si la protéine de pointe d’un variant a une structure légèrement différente, nous pouvons en principe remplacer la molécule d’ARN par une autre qui code une partie de cette nouvelle protéine.
Si, comme on s’y attend généralement, le Sars-CoV-2 finit par devenir endémique dans la population, circulant constamment à un faible niveau comme les virus de la grippe et du rhume mais avec le potentiel de produire une épidémie, les vaccins pourraient être adaptés à toutes les variantes actuellement en cours. circulation. C’est plus ou moins ce qui se passe avec la grippe : le vaccin contre la grippe de chaque saison est basé sur une meilleure estimation de ce que les souches de cette saison sont susceptibles d’être.
C’est très bien – sauf qu’Omicron a montré à quelle vitesse une nouvelle variante significative du coronavirus peut apparaître et se propager à l’échelle mondiale. Pfizer et Moderna travaillent actuellement sur un vaccin adapté à Omicron. Mais même si cela peut être fait et testé en quelques mois, cela peut être trop tard. Ainsi, un vaccin universel qui peut protéger contre toutes les variantes pourrait être préférable. «Nous avons besoin d’un vaccin qui a le potentiel de protéger largement et de manière proactive contre plusieurs espèces et souches de coronavirus», déclare Kayvon Modjarrad, qui dirige une équipe cherchant à en développer un au Walter Reed Army Institute of Research à Silver Spring, Maryland.
UNEPour le moment, nous n’avons pas de vaccin pan-variant pour aucun virus endémique. Les chercheurs rêvent depuis longtemps d’un vaccin universel qui rendrait les épidémies de grippe moins mortelles, et il y a maintenant des signes prometteurs que cela pourrait être possible. Le principe de conception d’un vaccin universel contre le Covid suivrait des lignes similaires.
Une option pourrait être d’amorcer le système immunitaire pour qu’il reconnaisse non seulement un morceau d’une protéine virale, mais beaucoup de morceaux – qui ne sont pas tous susceptibles de changer (ou de changer de manière significative) à la fois dans une nouvelle variante. Nous donnerions au système immunitaire de nombreuses façons différentes de repérer, puis de supprimer, l’envahisseur, dans l’espoir que l’une fonctionnera. Cela pourrait impliquer, par exemple, la fabrication d’un vaccin à ARNm contenant de nombreuses molécules d’ARN différentes, chacune codant pour un fragment de protéine différent. Ou une seule particule dans le vaccin pourrait contenir plusieurs fragments différents.
Alternativement, vous pouvez rechercher des parties du virus qui semblent être «conservées» à travers les variantes : des protéines (ou des morceaux de celles-ci) qui ne mutent pas beaucoup du tout, probablement parce que de tels changements seraient trop préjudiciables au virus. Mais comment pouvez-vous savoir ce qu’il en sera, même pour les variantes qui n’ont pas encore émergé ? Une façon est de voir si des régions protéiques hautement conservées existent déjà parmi toute une famille de coronavirus apparentés. “Si vous pouvez trouver des points communs entre Sars-CoV-2, Sars [the related respiratory virus that caused alarm in 2003]et un tas d’autres coronavirus animaux, alors il est probable que la prochaine variante du Sars-CoV-2 en aura aussi », déclare Skip Virgin, directeur scientifique de Vir Biotechnologies, basé à San Francisco, qui travaille avec GlaxoSmithKline sur le développement de vaccins – une collaboration qui a déjà produit l’anticorps monoclonal sotrovimab pour soulager les symptômes du Covid.
À l’heure actuelle, les chercheurs s’efforcent principalement d’atteindre l’objectif relativement modeste de n’atteindre qu’un sous-ensemble de l’univers des coronavirus : généralement, pour stimuler une réponse immunitaire contre une partie de la protéine de pointe, appelée domaine de liaison au récepteur (RBD), partagée par Sars , Sars-CoV-2 et coronavirus de chauve-souris étroitement apparentés. Le RBD est la partie de la protéine de pointe qui se verrouille sur les cellules hôtes. Bien que certaines des variantes aient de petites mutations dans leur RBD, sa structure chimique ne change pas beaucoup : crée une forte réponse immunitaire au RBD et cela devrait fonctionner contre n’importe quel virus de cette famille.
L’équipe de Modjarrad a commencé les essais cliniques de phase I (en examinant uniquement la sécurité) de leur vaccin pan-variant en avril 2021. Il utilise une minuscule nanoparticule appelée ferritine – une protéine naturelle qui stocke les atomes de fer dans le corps – parsemée de nombreuses copies du Sars -CoV-2RBD.
On sait depuis longtemps que de nombreuses copies d’un antigène dans une seule particule de vaccin provoquent une réponse immunitaire plus forte qu’une seule copie. L’institut hésite à divulguer les détails de ses progrès jusqu’à ce que les données de ses essais cliniques aient été publiées. En décembre, cependant, l’équipe a publié des résultats montrant que leur vaccin à la ferritine confère une bonne protection aux macaques non seulement contre la forme ancestrale du Sars-CoV-2 mais aussi contre les variantes Alpha, Beta, Gamma et Delta, et le virus Sars original.
Barton Haynes de la Duke University School of Medicine en Caroline du Nord adopte une approche similaire avec des nanoparticules à base de ferritine parsemées de RBD. En mai dernier, lui et ses collègues ont signalé un vaccin candidat qui protégeait les macaques contre le Sars-CoV-2, le Sars et certains coronavirus de chauve-souris de type Sars. Très récemment, ils ont montré qu’il génère également une bonne réponse immunitaire contre les variantes Delta et Omicron.
Haynes dit qu’ils espèrent commencer les essais cliniques sur l’homme fin 2022. S’ils fonctionnent, il pense que cela pourrait prendre un an ou deux avant que le vaccin soit prêt à être utilisé, selon qu’il est jugé suffisamment différent de ceux que nous avons déjà pour justifier un autre essai clinique de phase III à grande échelle avant d’être approuvé.
Ces efforts pourraient produire un vaccin résistant à toutes les variantes du SRAS-CoV-2 – mais en principe, de telles approches pourraient avoir une portée encore plus large, offrant les vaccins universels contre les coronavirus que Fauci et ses collègues ont réclamés. Haynes dit que cela impliquerait probablement de trouver les RBD cruciaux pour d’autres familles et de les ajouter également aux particules. C’est la beauté de l’approche des nanoparticules : elle peut facilement incorporer une variété de fragments de protéines dans un soi-disant vaccin multivalent.
Trouver les bons fragments de protéines pourrait signifier passer au peigne fin les milliers de coronavirus connus pour infecter les animaux sauvages tels que les chauves-souris, les civettes et les chiens viverrins, ainsi que les quatre coronavirus déjà endémiques dans les populations humaines et qui provoquent de légers symptômes respiratoires de type rhume. Ce serait une tâche énorme. Mais maintenant que nous connaissons les terribles dangers que représentent ces coronavirus (dont ceux qui ont provoqué des épidémies de Sars en 2003 et de Mers en 2012), l’investissement serait bon marché par rapport aux dommages économiques et sociaux qu’il pourrait prévenir. Haynes espère qu’il sera finalement possible qu’un seul coup protège contre tous les coronavirus pendant cinq à 10 ans.
Bien sûr, personne ne peut être sûr de ce que le virus Covid-19 diaboliquement ingénieux nous réserve pour l’avenir. “Le premier axiome des maladies infectieuses est de ne jamais sous-estimer votre agent pathogène”, déclare Corey. « La rapidité avec laquelle nous avons quatre variantes majeures en deux ans et demi est sans précédent et surprenante. On ne parierait pas contre ce virus.
Mais même les virus ont des limites. Par exemple, malgré le vaste ensemble de mutations d’Omicron, le sotrovimab de Vir fonctionne toujours contre lui. “Les virus peuvent changer certaines choses mais ont beaucoup de mal à en changer d’autres”, déclare Virgin. “Il y a certaines choses qu’un virus ne peut tout simplement pas changer.” Si vous pouvez les trouver, vous êtes en affaires. “Je suis optimiste sur le fait que nous pouvons générer un vaccin qui offrira une protection vraiment large”, dit-il.
Même les vaccins actuels réussissent toujours bien à prévenir les décès, et nous construisons également un arsenal d’antiviraux et d’autres traitements. Ce qui pourrait être plus important maintenant, dit Corey, est un vaccin qui réussit mieux contre toutes les variantes pour bloquer la transmission. Même lorsque les taux de mortalité sont réduits, “nous voyons le tissu de nos vies, nos voyages, les choses qui font la culture moderne, être énormément perturbées”, dit-il. Nous avons donc besoin de vaccins de deuxième génération capables de prévenir une infection généralisée – un objectif qui, selon Corey, est largement considéré comme plus difficile et qui serait difficile à évaluer tant qu’ils ne seront pas déployés.
Il est tentant de penser que nous devons résoudre cette pandémie avant de préparer la prochaine, dit Virgin, mais “il n’y a absolument aucune raison pour que votre réponse à la pandémie ne puisse pas vous préparer à la prochaine”. Et après tout, ajoute-t-il, il est plus facile de persuader les gouvernements de dépenser pour résoudre un problème existant que pour un problème qui ne s’est pas encore produit.
“Nous voulons vraiment arriver au point où nous prévenons la prochaine pandémie, sans y répondre”, déclare Neil King de l’Université de Washington à Seattle, qui développe également un vaccin universel contre le coronavirus à base de nanoparticules. “La seule façon d’y parvenir est de recourir à des vaccins largement protecteurs.” Comme ce serait merveilleux si, en développant un vaccin Covid à l’épreuve des variantes, nous nous retrouvions avec un vaccin qui peut également éviter la prochaine pandémie.
