Le MIT a développé des vaccins à ARN programmables pour diverses maladies

Des tests sur des souris ont montré l'efficacité de vaccins contre le virus Ebola, le virus H1N1, Toxoplasma gondii Des



scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont mis au point un nouveau type de vaccin qui peut être "programmé" pour diverses maladies. La production du vaccin prend une semaine, ce qui permet d'établir rapidement sa libération avec la propagation d'une maladie.

Le vaccin contient des brins d'ARN messager. Ce matériel génétique peut contenir des informations sur toute protéine virale ou bactérienne. Les brins d'ARN sont «conditionnés» en molécules qui fournissent de l'ARN aux cellules, où le processus de traduction est suivi d'une synthèse ultérieure de protéines qui activent le système immunitaire de l'hôte.

Selon les développeurs, en plus des maladies infectieuses, ce vaccin peut être utilisé pour lutter contre le cancer. En utilisant le vaccin à ARN, le système immunitaire de l'hôte peut apprendre à reconnaître et à détruire les cellules cancéreuses.

«Cette réalisation nous permet de développer des vaccins contre de nouvelles maladies en seulement sept jours, ce qui permet de répondre rapidement aux flambées inattendues de maladies virales, ainsi que de modifier ou d'améliorer les vaccins», explique Daniel Anderson, l'un des participants au projet. Le scientifique et ses collègues ont publié leurs travaux sur les vaccins aux Actes de l'Académie nationale des sciences le 4 juillet.

Vaccins personnalisés

Les vaccins inactivés sont couramment utilisés pour lutter contre les maladies virales . La composition des vaccins de ce type comprend des particules virales qui ont été initialement cultivées en culture, puis tuées par exposition thermique ou au formaldéhyde. Les virus des vaccins sont cultivés en laboratoire, ce qui réduit leur activité et leur infectiosité. Pour que le corps développe une immunité contre un tel virus, des doses assez importantes doivent être administrées. Pour renforcer l'action du vaccin, il est parfois nécessaire d'ajouter des adjuvants (substances qui renforcent la réponse immunitaire) et de multiples cycles de prophylaxie vaccinale sont également nécessaires. De plus, des vaccins vivants avec des virus atténués sont également utilisés.

Quant aux vaccins à ARN, ils provoquent la production de copies étrangères de protéines par l'organisme hôte en quantité suffisante pour lutter efficacement contre l'agent pathogène. L'idée de créer des vaccins programmables à base d'ARN messager n'est pas nouvelle, elle a environ 30 ans. Mais pendant tout ce temps, il n'a pas été possible de créer un vaccin à ARN fiable. La raison principale est que les scientifiques n'ont pas pu trouver un moyen sûr et efficace de fournir de l'ARN messager aux cellules de l'hôte.

Omar Khan, l'un des auteurs de l'ouvrage, a proposé de conditionner un vaccin à ARN dans une nanoparticule à base de dendrimère. Il s'agit d'une macromolécule à structure ligneuse symétrique à branches régulières. Les dendrimères sont capables de former des complexes avec d'autres molécules, et la stabilité de ces complexes est contrôlée par l'état de l'environnement extérieur. Cela ouvre la possibilité d'utiliser des dendrimères en médecine comme porteurs pour la livraison ciblée de gènes ou de médicaments. Le principal avantage du dendrimère est la capacité de charger positivement de telles molécules, ce qui lui permettra d'interagir avec l'ARN avec une charge négative. Après la combinaison des dendrimères et de l'ARN, le complexe résultant est plié en une structure sphérique d'un diamètre de 150 nanomètres. Ceci est similaire à la taille de nombreux virus, et les molécules de vaccin à ARN passent dans les cellules du corps de la même manière que les protéines des virus.

En modifiant la séquence de l'ARN, les scientifiques peuvent créer des vaccins qui déclenchent la production de presque toutes les protéines dans les cellules du corps hôte. Les molécules d'ARN incluent également des instructions pour amplifier l'ARN, afin que les cellules produisent encore plus de protéines.

Ce type de vaccin est injecté dans le corps par injection régulière. Dès que le complexe dendrimère-ARN pénètre dans la cellule, le processus de traduction est effectué et la cellule commence à produire une protéine qui provoque une réponse immunitaire. Dans le même temps, le système immunitaire de l'organisme hôte forme une réponse de deux types: il y a production simultanée d'anticorps et de lymphocytes T.



Les scientifiques du MIT ont déjà effectué une série de tests avec des souris et ont obtenu un résultat encourageant: une seule injection d'un vaccin à ARN provoque une forte réponse immunitaire. Le corps des souris a donné une puissante réponse immunitaire au virus Ebola, la grippe H1N1, Toxoplasma gondii.

«Quel que soit l'antigène que nous avons choisi, nous avons reçu une réponse immunitaire complète avec la production d'anticorps et de cellules T», explique Khan.

Les chercheurs pensent que leurs vaccins sont plus sûrs que les vaccins à ADN, une autre alternative aux vaccins conventionnels. Contrairement à l'ADN, l'ARN ne peut pas être incorporé dans le génome hôte et provoquer des mutations.

Production rapide de vaccins

Les créateurs du vaccin sont convaincus que leur produit peut être particulièrement utile pour lutter contre la grippe. Le fait est qu'il faut des mois pour produire le vaccin contre la grippe habituel, lorsque les virus se développent dans les œufs de poule. Autrement dit, le vaccin peut être prêt après que l'épidémie d'un certain type de grippe est déjà passée. Ici, nous parlons d'une semaine.

Selon des experts qui se sont familiarisés avec le travail des créateurs du vaccin à ARN, il s'agit d'une véritable révolution dans la lutte contre les maladies infectieuses. Le fait est qu'un tel vaccin peut également être utilisé pour lutter contre des maladies encore inconnues - il suffit d'étudier le pathogène et de modifier la séquence de l'ARN.

Désormais, les auteurs de l'ouvrage ont fondé l'entreprise et entamé le processus de concession de licences technologiques. Dans un avenir proche, ils ont l'intention de commencer la production commerciale de leurs vaccins. Et pas seulement contre les maladies déjà mentionnées, mais aussi contre le virus Zika et la maladie de Lyme.

Source: https://habr.com/ru/post/fr395703/