Les scientifiques dont les travaux ont ouvert la voie aux vaccins contre la COVID remportent le prix Nobel

Katalin Kariko et Dr Drew Weissmandes scientifiques américains dont la longue collaboration a révolutionné la fabrication de vaccins et ouvert la perspective de nouveaux traitements pour diverses affections, ont reçu lundi le prix Nobel de physiologie ou de médecine pour leurs travaux sur l’ARN messager.

Le biochimiste d’origine hongroise Karikó, 68 ans, a passé près d’une décennie chez BioNTech, la société pharmaceutique allemande qui a collaboré avec le géant pharmaceutique Pfizer pour produire le vaccin contre la pandémie. premier vaccin contre le virus responsable du COVID-19. Le médecin-scientifique Weissman, 64 ans, est professeur de recherche sur les vaccins à la Perelman School of Medicine de l’Université de Pennsylvanie.

Leurs travaux ont donné aux scientifiques et aux sociétés pharmaceutiques les moyens de transformer les cellules du corps en fabricants de leurs propres médicaments.

“Le prix Nobel de cette année récompense leur découverte scientifique fondamentale qui a fondamentalement changé notre compréhension de la manière dont l’ARNm interagit avec le système immunitaire et a eu un impact majeur sur la société lors de la récente pandémie”, a déclaré Rickard Sandberg, membre de l’Assemblée Nobel, soulignant que Les vaccins à ARNm, ainsi que d’autres injections contre le COVID-19, « ont été administrés plus de 13 milliards de fois ».

Thomas Perlmann, secrétaire général de l’Assemblée Nobel, a déclaré que Karikó et Weissman étaient « bouleversés » lorsqu’il leur a annoncé le prix, en particulier Karikó, compte tenu de son parcours professionnel récent.

“Il y a dix ans, elle m’a dit qu’elle avait été licenciée de son poste actuel et qu’elle avait dû déménager en Allemagne pour un autre poste sans sa famille, etc.”, a déclaré Perlmann. “Cela a donc été un changement radical dans sa situation.”

Bien que l’ARNm ait acquis une notoriété publique grâce à son utilisation dans les vaccins contre la COVID-19, cette technologie devrait devenir une base majeure pour les vaccins contre la grippe, permettant des délais de livraison plus courts et une correspondance plus précise entre les souches de grippe en circulation et les vaccins annuels.

Au-delà, il pourrait jouer un rôle clé dans le traitement drépanocytose et semble prometteur pour la maladie auto-immune sclérose en plaques. Son utilisation potentielle dans traiter les cancers ouvre également de nouvelles voies pour armer le système immunitaire contre les tumeurs malignes.

Le VIH pourrait être la prochaine cible. Trois nouveaux vaccins expérimentaux destinés à protéger contre l’infection par le VIH, tous basés sur une conception d’ARNm similaire à celle utilisée dans le vaccin contre le COVID-19, sont actuellement en cours d’étude. premiers essais cliniques sur l’homme.

Les techniques mises au point par Karikó et Weissman ont permis aux scientifiques de personnaliser avec agilité les protéines ciblées par les vaccins, une clé pour contrecarrer les virus changeants comme le coronavirus et le VIH.

De telles capacités ont largement prouvé leur valeur pendant la pandémie. Les vaccins à ARNm fabriqués par Pfizer-BioNTech et Moderna ont tous deux été conçus quelques semaines après la publication du génome du coronavirus SARS-CoV-2 et ont été les premiers à sortir des chaînes de fabrication pour une utilisation mondiale. Aujourd’hui, les deux vaccins contre la COVID-19 sont utilisés dans au moins 164 pays, et environ 270 millions d’Américains avoir reçu au moins une dose.

Cette « impressionnante réussite » à elle seule rendrait la reconnaissance de Karikó et Weissman par le Comité Nobel « appropriée et appropriée », a déclaré Dr A.S. Antoine Fauci, ancien directeur de l’Institut national des allergies et des maladies infectieuses et conseiller médical en chef du président Biden. Mais les progrès réalisés par ces deux chercheurs dans l’utilisation de l’ARNm commencent seulement à se faire sentir en médecine, a-t-il ajouté.

Karikó a été initiée à l’acide ribonucléique, ou ARN, pour la première fois en 1978 et a déclaré qu’elle était depuis lors « passionnée par cette molécule fragile ». Elle explorait l’utilisation de l’ARN messager par l’ADN pour transmettre des ordres de travail spécifiques aux cellules lorsqu’elle a rencontré Weissman sur une photocopieuse à l’Université de Pennsylvanie en 1997.

À l’époque, les médicaments antirétroviraux commençaient tout juste à être largement utilisés contre le VIH/SIDA, et Weissman essayait de concevoir un vaccin contre une maladie qui était tuant des centaines de milliers d’Américains chaque année. Il avait été intrigué par la possibilité que l’ARNm puisse inciter les cellules à produire des protéines qui manquaient au corps ou dont il avait besoin pour se guérir. Mais il savait que les efforts visant à réutiliser cet acide nucléique délicat à des fins médicales s’étaient heurtés à de nombreuses pierres d’achoppement.

Karikó connaissait parfaitement les obstacles à l’utilisation de l’ARNm. Et elle était bien consciente du scepticisme dont faisait preuve la communauté scientifique. Après avoir obtenu un doctorat en biochimie à l’Université hongroise de Szeged et émigré aux États-Unis en 1985, elle était déterminée à trouver des moyens d’exploiter l’ARNm à des fins thérapeutiques.

Au moment où elle a rencontré Weissman, Karikó était chercheuse postdoctorale itinérante depuis plus d’une décennie. À l’Université Temple de Philadelphie, à l’Université des sciences de la santé en uniforme à Bethesda, dans le Maryland, et à l’Université de Pennsylvanie, elle avait tenté de mobiliser un soutien en faveur de travaux sur les utilisations biomédicales de l’ARNm. Elle avait un tiroir rempli de propositions de subventions rejetées pour le prouver.

Le pedigree de recherche de Weissman était plus prometteur. Une spécialisation en biochimie à Université Brandeis, Weissman a obtenu son diplôme de médecine et son doctorat à l’Université de Boston et a reçu une bourse postdoctorale dans le laboratoire de Fauci aux National Institutes of Health. Là-bas, il a étudié un nœud clé du système immunitaire des mammifères – les cellules dendritiques – et leur perturbation dans le VIH/SIDA.

Weissman savait que l’ARN messager avait un effet accessoire sur les cellules dendritiques : leur interaction déclenchait une réponse immunitaire qui déclenchait une inflammation dangereuse dans tout le corps.

Weissman et Karikó ont tous deux réalisé que jusqu’à ce que ce problème puisse être résolu, l’ARNm aurait une utilité biomédicale limitée et ne servirait à rien dans la fabrication de vaccins. Il y avait aussi le problème de la fragilité de l’ARNm à l’extérieur des cellules : non emballé, il était facilement digéré par les enzymes, et son passage à travers les parois externes des cellules n’était pas non plus une partie de plaisir.

Les deux scientifiques ont formé un partenariat de courage et de grâce. Pendant plus de deux décennies, les expériences de Karikó et Weissman ont permis de mieux comprendre comment l’ARNm pourrait être réutilisé pour pénétrer dans les cellules et ordonner en toute sécurité la production de certaines protéines. Ils ont observé comment d’autres acides nucléiques s’infiltraient inaperçus dans le système immunitaire et ont mis au point un correctif permettant à l’ARNm de transporter de nouveaux ordres de travail dans les cellules sans provoquer de poussées d’inflammation.

“Chaque étincelle de quelque chose d’intéressant, qu’il s’agisse d’une découverte à laquelle nous nous attendions – ou, plus excitant encore, de celles que nous n’avons pas faites – nous a motivé à continuer”, a déclaré Weissman dans un discours d’acceptation de la décision. Prix ​​Lasker 2021l’un des nombreux honneurs scientifiques prestigieux que le couple a remportés ces dernières années.

En 2004, les deux hommes avaient produit un article détaillant leur succès dans la réingénierie de l’ARNm pour une utilisation chez les mammifères. Dans un entretien avec la revue Cell, les deux hommes ont rappelé que leur premier article ensemble avait été rejeté par les trois principales revues scientifiques – Cell, Science et Nature. Un critique a rejeté le travail comme une simple « amélioration progressive » par rapport aux recherches existantes dans le domaine.

Karikó a dit qu’elle devait rechercher « incrémental » dans le dictionnaire. Sans se laisser décourager, les deux hommes ont obtenu leur article publié dans une revue spécialisée, Immunity, en 2005. Puis ils ont attendu que les invitations à des conférences affluaient.

“Nous nous sommes assis et avons regardé le téléphone, et rien ne s’est passé”, a déclaré Weissman. Après avoir présenté l’article lors d’une conférence, Karikó a déclaré qu’un collègue scientifique était venu lui demander qui avait supervisé son travail – le genre de question que personne ne poserait à un homme de son âge.

Pas avant 2010, après la publication du couple résultats qui a encore amélioré les perspectives d’utilisation de l’ARNm, l’establishment médical a-t-il commencé à en prendre note. En 2012, Weismann et Karikó dirigeaient une équipe qui montré cet ARNm, introduit chez la souris, pourrait provoquer la production temporaire de globules rouges.

“Ils ont dû faire des manipulations vraiment sophistiquées pour lui permettre de persister suffisamment longtemps” à l’intérieur du corps pour transmettre les instructions génétiques aux cellules, a déclaré Fauci. « Ils étaient persévérants, résilients et ils ont tenu bon », a-t-il ajouté. “C’est un excellent exemple du processus scientifique.”

En 2013, Karikó a quitté l’Université de Pennsylvanie pour rejoindre BioNTech, estimant que les sociétés pharmaceutiques éclipseraient les universités dans la conception de traitements utilisant la technologie de l’ARNm.

Lorsque le virus SARS-CoV-2 est apparu en Chine en 2019, BioNTech avait déjà utilisé la technologie de l’ARNm pour concevoir un vaccin contre le virus Zikaqui a infecté des centaines de milliers de femmes enceintes et provoqué de graves malformations congénitales à travers le monde. Moderneavait également travaillé sur un vaccin contre le Zika, ainsi que sur des vaccins contre les infections à cytomégalovirus et les cancers.

Deux semaines après la publication de la séquence génétique du virus SARS-CoV-2, les deux sociétés disposaient de ce dont elles avaient besoin pour créer un vaccin. Ils ont utilisé différentes formulations pour l’administration de l’ARNm, mais une fois à l’intérieur d’une cellule humaine, les vaccins ont fourni les spécifications génétiques nécessaires pour produire des répliques inoffensives des protéines de pointe du coronavirus. Le système immunitaire humain s’en chargerait à partir de là.

Quand responsables de la santé aux États-Unis et le Royaume-Uni Après avoir commandé une nouvelle récolte de rappels de COVID-19 ciblant la variante Omicron, tout ce que Pfizer-BioNTech et Moderna avaient à faire était d’insérer un élément clé du code génétique correspondant aux souches souhaitées. Les clichés mis à jour étaient prêts en quelques mois seulement.

Weissman a laboratoires établis en Thaïlande, en Afrique du Sud et dans d’autres pays à revenu faible ou intermédiaire pour concevoir des vaccins contre la COVID-19 pouvant être produits localement. Son recherche continue d’explorer les moyens permettant aux vaccins à ARNm de fournir une protection plus durable contre le COVID-19 en entraînant le système immunitaire à reconnaître les fragments du virus qui sont beaucoup moins sujets aux mutations.

Il reste à l’Université de Pennsylvanie et est marié à Mary Ellen Weissman. Ils ont deux filles, Rachel et Allison.

Karikó a quitté BioNTech en 2022 mais est toujours consultant pour la compagnie. Elle est maintenant un enseignant chercheur à l’Université de Szeged et professeur adjoint à l’Université de Pennsylvanie.

Karikó est marié à Béla Francia. Le couple et leur fille, Zsuzsanna « Susan » Francia, sont arrivés aux États-Unis en 1985 avec leurs économies – environ 1 000 dollars – cousues dans le rembourrage d’un ours en peluche. (Susan Francia a grandi pour devenir une rameuse décorée, remportant deux Médailles d’or olympiques pour les États-Unis.)

Malgré tout cela, Karikó a déclaré qu’elle n’était pas découragée par son manque de financement, le manque d’intérêt de la part du milieu médical ou la lenteur avec laquelle elle et Weissman ont découvert les secrets de l’ARNm.

“Je suis tellement heureux que cela ait aidé l’humanité”, a déclaré Karikó lors d’une conférence de presse. Université de Pennsylvanie interviewer. Mais pendant des décennies, le processus de découverte scientifique a été sa propre récompense, a-t-elle ajouté.

“Tant de choses énigmatiques sur l’ARN que je trouve très, très excitantes”, a déclaré Karikó. Elle et Weissman posaient des questions puis concevaient des expériences pour y répondre.

« Et bien sûr, au lieu de répondre, nous avons reçu 100 questions supplémentaires », a-t-elle ajouté. «C’était très agréable. Je voudrais souligner qu’être scientifique est une joie.