Développement de vaccins ADDomer thermostables contre les maladies incurables

Imophoron, une start-up biotechnologique de l’Université de Bristol, a développé une nouvelle classe de vaccins synthétiques à l’aide de sa plateforme de vaccins à réponse rapide de nouvelle génération. La plateforme vaccinale repose sur une protéine thermotolérante auto-assemblante appelée ADdomer qui ressemble à un virus mais ne contient aucun matériel génétique. Cette approche génère de nouveaux vaccins qui peuvent être produits et stockés à des températures plus chaudes, permettant une distribution mondiale sans exigence de stockage dans la chaîne du froid.

Réseaux technologiques s’est entretenu avec Jonathan Hare, PhD, responsable de l’immunologie d’Imophoron, pour en savoir plus sur la plate-forme, les avantages de l’administration de vaccins par diverses voies administratives et les maladies infectieuses pour lesquelles ils travaillent actuellement à développer des vaccins.

Laura Lansdowne (LL) : Pouvez-vous nous en dire plus sur votre plateforme de vaccins à réponse rapide de nouvelle génération ADDomer™ ?

Jonathan Hare (JH): Les maladies infectieuses continuent de figurer parmi les principales causes de décès évitables dans le monde et affectent de manière disproportionnée les communautés des pays à revenu faible et intermédiaire, en particulier les femmes et les enfants. Le changement climatique accélère de nombreuses menaces pour la santé dans le monde et l’intersection d’un climat mondial en évolution et des maladies infectieuses a été un sujet brûlant lors du récent sommet COP26.

La recherche de solutions qui peuvent aider à remédier à ces inégalités fait partie de l’éthique d’Imophoron et a été un moteur important dans le voyage qui a conduit à l’identification de l’ADDomer comme un échafaudage vaccinal qui avait le potentiel de relever de nombreux défis rencontrés par le vaccin existant. technologies de plate-forme.

L’ADDomer est un échafaudage protéique synthétique dérivé d’un composant de l’adénovirus, un vecteur vaccinal largement utilisé. Soixante bases de protéines d’adénovirus s’auto-assemblent in vitro en douze pentons en une particule virale dodécaédrique hautement stable et polyvalente – l’ADDomer. Chaque sous-unité de protéine de base contient deux régions qui peuvent être modifiées pour exprimer différentes sous-unités de protéine dérivées d’autres agents pathogènes. Ces régions dépassent de la surface de l’ADDomer et, en tant que telles, peuvent être utilisées pour des structures d’épitopes expressément pertinentes sur le plan fonctionnel pour amorcer des réponses d’anticorps ainsi qu’être traitées par le système immunitaire pour amorcer une immunité à médiation cellulaire. Ce processus de la conception à la fabrication peut être réalisé en aussi peu que cinq semaines, ce qui rend cette plate-forme extrêmement flexible et capable de répondre aux exigences changeantes avec peu d’adaptation au processus. Cette flexibilité a été démontrée dans une publication à venir décrivant le développement d’un candidat vaccin COVID aux côtés de notre candidat vaccin Chikungunya décrit précédemment.

LL : Qu’est-ce qui distingue ADDomer des autres plateformes existantes ?

JH : L’une des différences les plus importantes qui le distinguent est son profil de thermostabilité, qui surmonte les limitations rencontrées par de nombreuses communautés avec les pays pour assurer un accès équitable aux vaccins.

L’impact d’un profil de thermostabilité robuste peut être le plus largement illustré dans le contexte de l’accès aux vaccins COVID-19 disponibles dans les PRFI. Un rapport conjoint de l’OMS/UNICEF en 2016 a estimé que 98 % de tous les établissements de santé dans les PRFI n’avaient aucune infrastructure de chaîne du froid ou étaient compromises, ce qui peut limiter la capacité des centres de santé à fournir des vaccins à la communauté. L’absence de chaîne du froid a été un défi pour l’administration du vaccin Pfizer/BioNTech COVID qui nécessite fréquemment un stockage au froid à des températures < -70 °C. Bien que les autres vaccins COVID (AZ, Spoutnik V, Sinovac, Moderna, Novavax) nécessitent un stockage à des températures moins extrêmes (4 °C à -20 °C). Une plateforme vaccinale stable à température ambiante aurait-elle un impact important ? sur les distributions de vaccins. Notre objectif est qu'ADDomer réponde à ce besoin.

Des avantages supplémentaires tournent autour de la facilité de fabrication à l’aide des technologies d’expression de protéines recombinantes existantes. Cela présente des avantages significatifs autour de l’exigence de démontrer la pureté du produit et le traitement en aval, résultant en une plate-forme plus rapide et plus robuste qui peut facilement être adaptée pour répondre aux exigences changeantes.

Le dernier avantage de la plateforme ADDomer est lié aux observations actuelles selon lesquelles le vaccin peut ne pas avoir besoin d’adjuvants externes dans le produit final et/ou induire des réponses immunitaires anti-vecteur.

Pris ensemble, ce sont tous des signes encourageants que la plate-forme ADDomer peut offrir des avantages significatifs par rapport à de nombreuses plates-formes actuelles de distribution de vaccins pour remédier aux inégalités mondiales en matière d’accès aux vaccins.

LL : Vos vaccins permettent la livraison via différentes voies administratives. Quels sont les principaux avantages de « modifier » la voie d’administration des vaccins ?

JH : La voie d’administration du vaccin peut affecter la localisation du vaccin qui peut, à son tour, influencer l’amorçage des cellules immunitaires et avoir un impact sur les réponses immunitaires locales et systémiques. La majorité des vaccins disponibles sont administrés par injection intramusculaire (IM), certains étant administrés soit par voie sous-cutanée (SC) soit par voie intradermique (ID). Les trois méthodes nécessitent un personnel qualifié pour administrer la vaccination et pendant que L’immunisation ID génère fréquemment des réponses immunitaires plus importantes que l’injection IM et SC, il peut y avoir des effets indésirables locaux plus graves. En tant que tel, les livraisons IM et SC sont les plus courantes. L’administration du vaccin par voie muqueuse est moins largement utilisée malgré certains avantages notables, notamment l’induction de réponses immunitaires locales au niveau du site primaire de l’infection et le fait que l’administration peut être effectuée de manière autonome. Chez Imophoron, nous avons montré dans des études précliniques que l’immunisation intranasale avec un ADDomer induit des réponses systémiques en anticorps comparables à l’administration IM tout en induisant simultanément de fortes réponses en anticorps dans des échantillons de muqueuse nasale, une condition préalable à la prévention des infections et à la transmission ultérieure des infections respiratoires.

Des études sont en cours pour confirmer ces résultats, mais si elles sont reproductibles, cela indiquerait que la vaccination intranasale ADDomer pourrait être utilisée pour lutter contre les maladies systémiques en plus des virus respiratoires et que l’auto-administration peut être possible. La combinaison de l’auto-administration avec les profils de thermostabilité qui suggèrent que les vaccins ADDomer peuvent être conservés sans ancien stockage offre la possibilité de développer des vaccins qui peuvent avoir un impact significatif sur les problèmes de santé mondiale à travers une grande variété d’infections virales, y compris virus respiratoire syncytial (VRS).

LL : Pouvez-vous mettre en évidence certaines des techniques clés qui ont été utilisées pour développer ADDomer ?

JH : Les inventeurs de l’ADDomer et de ses dérivés sont Frederic Garzoni (PDG d’Imophoron) et le professeur Imre Berger, tous deux ayant une longue expérience en biologie structurale et en technologie de production de protéines recombinantes. La production de l’ADDomer utilise un système d’expression protéique privilégié par les grandes sociétés pharmaceutiques pour produire déjà des vaccins approuvés. Afin d’étudier la structure de l’ADDomer, Imophoron utilise la cryomicroscopie électronique via une collaboration avec l’Université de Bristol, combinée au cloud computing fourni par Oracle. C’est grâce à la combinaison de ces différentes techniques qu’Imophoron a pu étudier la structure d’ADDomer à résolution atomique en un temps record pour faire avancer la conception de ses candidats vaccins. Mon rôle chez Imophoron est de compléter cette expertise avec mon expérience en immunologie, d’améliorer encore la conception de vaccins et de contribuer aux futures études précliniques et cliniques.

LL : Sur quelles maladies infectieuses vous concentrez-vous actuellement ?

JH : Notre Le pipeline actuel est axé sur le développement de vaccins pour lutter contre le virus respiratoire syncytial et le virus Chikungunya qui infligent des charges de santé importantes à ces communautés et à ces données démographiques. L’infection par le VRS est responsable de 70 % de la bronchite chez les enfants de moins d’un an et contribue également de manière significative à la morbidité et la mortalité chez les personnes âgées, les personnes immunodéprimées et les personnes atteintes d’une maladie cardio-pulmonaire chronique. Le virus Chikungunya infecte des millions de personnes chaque année, entraînant des implications majeures pour la santé publique mondiale, le taux d’incidence et l’étendue géographique ayant considérablement augmenté au cours des 50 dernières années sous l’effet de l’expansion des populations de vecteurs, de l’augmentation des voyages et du commerce dans le monde, de la croissance démographique, de l’urbanisation rapide et non planifiée , et le changement climatique. Une propagation supplémentaire du Chikungunya et d’autres arbovirus apparentés est prévue en raison des changements projetés dans les facteurs démographiques et économiques, le climat et l’environnement naturel, la majorité du fardeau de santé associé tombant sur les LMIC.

Jonathan Hare s’est entretenu avec Laura Elizabeth Lansdowne, rédactrice en chef de Technology Networks.