Le Nouveau Paradigme

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Le premier vaccin à ARN développé par Pfizer ne peut être véhiculé que par nanoparticules.

Publié par Le Nouveau Paradigme sur 18 Novembre 2020, 10:38am

L’annonce a réjoui la communauté scientifique (et celle des investisseurs) en attente depuis longtemps d’une bonne nouvelle dans la quête d’un vaccin contre le Covid-19. Dans un communiqué, le 9 novembre 2020, Pfizer annonçait les résultats intermédiaires de l’essai de phase III mené avec la société allemande BioNTech pour son candidat vaccin BNT162b2. Sur une cohorte de 43 538 participants, il serait efficace à plus de 90 %. L’essai se poursuit, et l’on en saura plus d’ici quelques semaines, voire mois. Mais on peut d’ores et déjà se pencher sur la technique employée pour la mise au point de ce vaccin, car si les résultats venaient à être confirmés, ce serait une percée dans le domaine. En effet, il s'agirait du premier vaccin à ARN mis sur le marché.

Nanoparticules et maxi dangers

 

De quoi s’agit-il ? Les vaccins les plus répandus (BCG, oreillons, rougeole, varicelle, poliomyélite, coqueluche…) sont constitués d’agents pathogènes (bactéries ou virus) atténués ou inactivés contre lesquels on cherche une protection. Face à ces intrus à la virulence diminuée, l’organisme déclenche une réaction immunitaire et garde en mémoire le profil de l’attaquant : il est donc prêt à faire face à une « vraie » infection. Plus précisément, les cellules immunitaires apprennent à reconnaître un fragment de l’agent pathogène, ce que l’on nomme un « antigène ».

L’idée des vaccins à ARN est de faire fabriquer cet antigène par des cellules de l’organisme. Dans le cas du Covid-19, l’antigène au cœur de toutes les attentions, et de l’essentiel des 200 candidats vaccins à l’étude, est la protéine S (pour spike) qui orne le SARS-CoV-2 et l’aide à infecter les cellules. Pour ce faire, on injecte un ARN.

Cette molécule, de nature proche de celle de l’ADN, est un intermédiaire dans la synthèse des protéines, celle-ci respectant, très schématiquement, le scénario suivant : un gène d’ADN, dans le noyau des cellules, est transcrit, c’est-à-dire copié en un ARN messager (ARNm) qui ensuite, dans le cytoplasme, à l’extérieur du noyau, est traduit en une protéine par les ribosomes.

En administrant un ARNm codant la protéine S, on apprendrait à l’organisme à la reconnaître, et partant, à se défendre contre le SARS-CoV-2.

Simples dans leur principe, les vaccins à ARN sont en théorie plus rapides et plus faciles à mettre au point que leurs homologues traditionnels. Il n’en demeure pas moins que quelques obstacles se dressent sur leur route. D’abord, les ARN sont vite dégradés, notamment par des enzymes nommées « ribonucléases ». On retarde ce processus par exemple en flanquant la séquence codant l’antigène par d’autres segments d’ARN moins reconnus par les enzymes.

Autre défi à surmonter, les ARN étrangers déclenchent parfois des processus immunitaires indésirables comme une inflammation voire des réactions auto-immunes. Des études ont aussi révélé que certains ARN, lorsqu’ils sont à l’extérieur des cellules, perturbent le système vasculaire et augmentent les risques d’infarctus et d’embolie pulmonaire. Par différentes astuces de conception des ARN, on peut toutefois limiter ces désagréments.

Sans compter qu’en septembre 2020, le Comité de recherche et d’information indépendantes sur le génie génétique (Crigen) a publié un rapport mettant en garde contre les risques d’apparition de virus recombinants suite à l’injection de matériel génétique, ce qui plaiderait pour ne pas agir dans l’urgence.

Reste à faire pénétrer ces ARNm dans les cellules. Plusieurs techniques sont disponibles, et celle choisie par Pfizer consiste à véhiculer le vaccin dans des nanoparticules lipidiques (un rempart contre la dégradation des ARN) qui sont internalisées par les cellules où l’antigène est alors fabriqué. En dotant ces nanoparticules de motifs, on peut cibler les cellules à transfecter.

Cette méthode, qui a l’inconvénient de nécessiter des températures de stockage très basses (de l’ordre de - 80 °C), est également celle retenue par les autres candidats vaccins à ARNm défendus l’un par l’entreprise CureVac (encore en phase II), l’autre par la société Moderna, avec l’Institut national américain des allergies et des maladies infectieuses (le NIAID). Ce dernier projet avait fait figure de pionnier dans la course à un vaccin ARN. De fait, les équipes de Moderna avaient déjà travaillé sur un vaccin à ARN contre le syndrome respiratoire au Moyen-Orient (le MERS), causé par un autre coronavirus (le MERS-CoV) et sur un autre contre le virus Zika. Forts de cette expérience, l’étude de la phase I a été « lancée à une vitesse record ».

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