Avancer vers un vaccin anti-herpès efficace à 100%

L'herpès génital, causé par le virus de l'herpès simplex 2 (HSV-2), est une infection transmise sexuellement (ITS) très répandue. Il affecte 14% des Américains âgés de 15 à 49 ans. Il n'y a pas de vaccin contre l'herpès à l'heure actuelle. De nombreuses tentatives infructueuses de production de vaccins ont été axées sur les protéines du HSV.

Maintenant, un nouveau précurseur de vaccin, rapporté dans le journal Science Immunologie le 20 septembre 2019, a signalé une protection complète (appelée «immunité stérilisante») des animaux immunisés contre une forte dose du virus. Il s'agit du niveau de protection le plus élevé possible et garantit que le virus ne peut plus se répliquer au sein de l'hôte immunisé, empêchant ainsi la maladie et la transmission simultanément.

La nouvelle formulation repose sur une modification de l'ARN viral encapsulé dans des nanoparticules graisseuses. Cet ARNm code pour trois protéines HSV-2 essentielles auxquelles sont liées des molécules de glucose (glycoprotéines). Lors d'études sur des cobayes, il a été constaté que le vaccin empêchait le développement de l'herpès génital et réduisait la charge virale en lésions. Les animaux présentaient des taux élevés d'anticorps protecteurs et de cellules immunitaires. Cela pourrait être le précurseur d'essais précliniques plus avancés.

Illustration numérique du virus de l'herpès Crédit d'image: Kateryna Kon / Shutterstock

Illustration numérique du virus de l'herpès Crédit d'image: Kateryna Kon / Shutterstock

Qu'est-ce que le HSV?

Le HSV provoque la formation de cloques douloureuses le long du nerf unique dans la région génitale et se transmet facilement, même lorsque l'infection initiale est asymptomatique (ou subclinique), entre partenaires sexuels et entre la mère et son bébé. Une fois infecté, le virus persiste toute la vie et peut provoquer des récidives, douloureuses ou infracliniques, avec le même risque de transmission aux autres. Chez les bébés, il cause l'herpès néonatal, touchant environ 14 000 bébés dans le monde. Cela peut entraîner une encéphalite néonatale, une inflammation cérébrale dévastatrice chez le nouveau-né ou une inflammation du foie ou des poumons. Les conséquences peuvent être permanentes et invalidantes. La présence de lésions génitales herpétiques augmente également le risque de transmission du VIH de et vers le patient de trois à quatre fois.

De nombreux chercheurs ont essayé d'utiliser les composants protéiques du vaccin pour créer un vaccin empêchant l'entrée du virus, mais si ces derniers ont permis de retarder l'apparition de la maladie, ils ne protégeaient pas contre l'infection.

Pourquoi cette approche?

Dans la présente étude, des chercheurs de la Perelman School of Medicine de l’Université de Pennsylvanie ont utilisé trois glycoprotéines virales, à savoir C, D et E, pour stimuler la production d’anticorps. C et E sont des molécules qui trompent le système immunitaire de l'hôte. D est requis pour l'entrée du virus dans la cellule. Ainsi, un seul vaccin peut bloquer les trois fonctions, ce qui le rend plus puissant.

Ils ont combiné les trois protéines en deux formulations pour les tester: soit les protéines elles-mêmes, ainsi que CpG et l’alun en tant qu’adjuvants, pour les rendre plus fortement immunogènes; et l'ARNm modifié par les nucléosides dans les nanoparticules adipeuses, c'est-à-dire les outils génétiques utilisés par les cellules hôtes pour fabriquer les protéines identiques dans le corps.

Des travaux antérieurs ont montré que des vaccins protéiques contenant ces trois glycoprotéines protégeaient près de 100% des animaux contre les lésions mais seulement 47% contre l'excrétion vaginale. Cependant, l'ARNm est plus efficace que les protéines étrangères pour induire une immunité. Cela les a incités à utiliser l'ARNm modifié pour coder les mêmes protéines afin de voir si cette stratégie rendrait le vaccin plus efficace pour prévenir la réplication virale elle-même.

L'utilisation d'ARNm avec des nucléosides modifiés est une branche prometteuse de la recherche sur les vaccins, car elle permet une production de protéines plus efficace et réduit l'incidence de l'inflammation. Ceci est hautement souhaitable car la présence d'une inflammation arrête la traduction, ou la production de protéines, en réponse à l'inhibition d'un gène à médiation immunitaire. L'utilisation de nanoparticules lipidiques (LNP) est importante pour aider l'ARNm modifié à pénétrer dans les cellules et pour le protéger contre les enzymes ribonucléases qui le décomposent.

Comment s'est déroulée l'étude?

Dans la première expérience, 64 souris ont été immunisées pour la première fois avec l'ARNm modifié via des injections intradermiques en deux doses à un intervalle de 28 jours. Un groupe n'a reçu que l'ARNm codant pour la glycoprotéine D. Un autre a reçu l'ARNm trivalent. Un troisième n'a reçu que de l'ARNm modifié non spécifique. Tous trois étaient des préparations TNL. Un groupe témoin a été infecté par le virus puis immunisé par des injections intramusculaires du vaccin protéique, trois doses étant administrées à des intervalles de deux semaines.

28 jours après la dernière immunisation, les deux groupes ont été exposés à deux doses de HSV-2 standard infectantes dans le vagin, l'une dix fois plus élevée que l'autre.

L'expérience a été répétée chez 10 cobayes qui offrent un test d'efficacité du vaccin plus strict et permettent également d'évaluer l'infection latente à HSV-2 en raison de la survenue de lésions récurrentes et d'une excrétion vaginale, ce qui n'est pas observé chez la souris.

Le résultat de l'étude

Avec les deux types de vaccin, il a été constaté que l'ARNm modifié produisait la glycoprotéine modifiée après l'entrée des cellules. Chez les souris et les cobayes, il a complètement empêché l'apparition de lésions d'herpès chez les animaux testés, mais le tableau était différent en ce qui concerne la prévention des infections subcliniques. Chez les souris, le vaccin protéique et le vaccin ARNm ont eu un taux de réussite de 77% et 98% respectivement dans la prévention des infections infracliniques. La culture vaginale était négative chez les 39 animaux ayant reçu l'ARNm trivalent. En ce qui concerne la recherche de particules virales dans les cellules vaginales excrétées, 1/19 animaux et 5/10 animaux de l'ARNm trivalent et de l'antigène protéique présentaient une infection latente. Cependant, les deux groupes n'ont pas réussi à produire le virus capable de se répliquer et le liquide vaginal n'était pas infectieux lors de l'inoculation à des souris naïves.

Chez les cobayes, aucun animal des groupes ARNm trivalent ou antigènes protéiques trivalents n'a développé de lésions herpétiques. Les cultures vaginales sont devenues négatives pour le virus après le jour 2 chez tous les animaux. Lors de l'évaluation de l'excrétion du virus, 50% des animaux étaient positifs 9% des jours d'observation après l'administration du vaccin protéinique, contre 10% des animaux 2% des jours d'observation avec le vaccin à base d'ARNm.

Le vaccin trivalent à l'ARNm empêchait également l'infection même lorsque la dose de HSV-2 infectant était décuplée. Aucun animal n'avait d'infection clinique ou subclinique, pas de virus en culture vaginale et pas d'excrétion virale. La répétition de l'expérience d'injection intramusculaire dans les deux types de vaccins a donné les mêmes résultats. L'utilisation de l'ARN simple codant D était significativement moins efficace.

Dans l'ensemble, seulement 1/64 souris et 2/10 cochons d'Inde ont eu une infection infraclinique après une immunisation d'ARNm trivalent. Même dans ce cas, le virus récupéré des sécrétions vaginales dans tous les cas n’était pas capable de se répliquer, ce qui indique un taux de transmission négligeable.

Un test d'immunologie a montré une réponse beaucoup plus importante d'anticorps et de cellules immunitaires avec le vaccin à l'ARNm. Les réponses immunitaires cellulaires ont été renforcées dans trois domaines: les cellules T CD4 + qui sont directement impliquées dans l’attaque des cellules T sur des cellules infectées par le virus, les cellules T folliculaires auxiliaires qui poussent la réponse anticorps et les réponses des cellules B dans le centre germinal qui produisent le virus. anticorps proprement dit.

Conclusion

Il semble probable que l'efficacité supérieure du vaccin à base d'ARNm réside dans le fait qu'il améliore les multiples voies de la réponse immunitaire, tout en permettant une exposition plus longue à l'antigène trivalent. La prévention à 100% des lésions et la réduction de 80% de l'excrétion virale à l'aide du vaccin trivalent à l'ARNm chez le cobaye sont bien meilleures que celles utilisant le vaccin à la protéine D qui a déjà été testé dans des essais sur des humains.

Le chercheur Harvey Friedman a déclaré: «Nous sommes extrêmement encouragés. Sur la base de ces résultats, nous espérons que ce vaccin pourra être traduit en études sur l'homme afin de tester à la fois la sécurité et l'efficacité de notre approche. "

Référence du journal:

L'ARNm modifié par les nucléosides codant pour les glycoprotéines C, D et E de HSV-2 prévient l'herpès génital clinique et subclinique. Sita Awasthi1, Lauren M. Hook1, Norbert Pardi1, Fushan Wang1, Arpita Myles2, Michael P. Cancro2, Gary H. Cohen3, Drew Weissman1 et Harvey M. Friedman. Science Immunology. 20 sept. 2019: vol. 4, numéro 39, eaaw7083. DOI: 10.1126 / sciimmunol.aaw7083. https://immunology.sciencemag.org/content/4/39/eaaw7083

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