Vaccin Zika généré à partir d’une nouvelle technologie de plate-forme réussie dans les études précliniques
Le chercheur de l’UConn, Paulo Verardi, professeur agrégé de pathobiologie et de science vétérinaire au Collège d’agriculture, de santé et de ressources naturelles, a démontré le succès d’un vaccin contre le virus Zika et a récemment publié ses résultats dans Rapports scientifiques, une publication de Nature Research. Il a également déposé un brevet provisoire pour la nouvelle technologie de plateforme de vaccin utilisée pour générer le vaccin, ainsi que pour les modifications génétiques apportées au vaccin qui améliorent considérablement l’expression de l’antigène du vaccin.
Verardi, originaire du Brésil, était au Brésil pour rendre visite à sa famille à l’été 2015 lorsque l’épidémie de Zika a commencé à faire des vagues et a rapidement atteint le statut d’épidémie.
De retour aux États-Unis, Verardi a gardé un œil sur l’épidémie de Zika et son lien émergent avec la microcéphalie, une anomalie congénitale grave qui fait naître des bébés avec de petites têtes et un cerveau sous-développé.
En octobre de la même année, Verardi a appelé Brittany Jasperse (CAHNR ’19), alors étudiante au doctorat, dans son bureau et lui a dit qu’il souhaitait appliquer leur nouvelle plate-forme de vaccination et commencer à développer un vaccin contre le virus Zika.
Verardi et Jasperse ont été parmi les premiers chercheurs aux États-Unis à recevoir un financement du NIH pour générer un vaccin contre le virus Zika, grâce à Verardi ayant reconnu l’importance du virus Zika à un stade précoce.
Les progrès modernes de la technologie génomique ont accéléré le processus de développement des vaccins. Dans le passé, les chercheurs devaient avoir accès au virus réel. Désormais, le simple fait d’obtenir la séquence génétique du virus peut être suffisant pour développer un vaccin, comme ce fut le cas pour le vaccin Zika développé par Verardi et Jasperse, et les vaccins COVID-19 actuellement approuvés pour une utilisation d’urgence aux États-Unis et à l’étranger.
En utilisant la séquence génétique du virus Zika, Verardi et Jasperse ont développé et testé plusieurs vaccins candidats qui créeraient des particules de type virus (VLP). Les VLP sont une approche vaccinale attrayante car elles ressemblent à des particules virales natives du système immunitaire et incitent donc le système immunitaire à monter une défense comparable à une infection naturelle. De manière critique, les VLP manquent de matériel génétique et sont incapables de se répliquer.
Le vaccin développé par Verardi et Jasperse est basé sur un vecteur viral, le virus de la vaccine, qu’ils ont modifié pour exprimer une partie de la séquence génétique du virus Zika afin de produire des VLP Zika. Leur vaccin a une caractéristique de sécurité supplémentaire: il est défectueux pour la réplication lorsqu’il est administré sous forme de vaccin, mais se réplique normalement en culture cellulaire en laboratoire.
«Essentiellement, nous avons inclus un interrupteur marche / arrêt», explique Jasperse. «Nous pouvons activer le vecteur viral en laboratoire lorsque nous le produisons en ajoutant simplement un inducteur chimique, et nous pouvons le désactiver lorsqu’il est administré sous forme de vaccin pour améliorer la sécurité.»
L’équipe a développé cinq vaccins candidats en laboratoire avec différentes mutations dans une séquence génétique qui agit comme un signal pour sécréter des protéines. Ils ont évalué comment ces mutations affectaient l’expression et la formation des VLP Zika, puis ont sélectionné le candidat vaccin qui avait la plus forte expression de VLP à tester dans un modèle murin de la pathogenèse du virus Zika. Ce modèle a été développé par Helen Lazear de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, dont le laboratoire Jasperse travaille maintenant en tant qu’associée de recherche postdoctorale.
Verardi et Jasperse ont découvert que les souris qui n’avaient reçu qu’une seule dose du vaccin avaient développé une forte réponse immunitaire et étaient complètement protégées de l’infection par le virus Zika. Ils n’ont trouvé aucune preuve de virus Zika dans le sang de souris éprouvées qui ont été exposées au virus après la vaccination.
Le virus Zika fait partie d’un groupe de virus connus sous le nom de flavivirus, qui comprennent le virus de la dengue, le virus de la fièvre jaune et le virus du Nil occidental. Les découvertes de Verardi et Jasperse, en particulier les mutations qu’ils ont identifiées comme une expression accrue des VLP Zika, pourraient être utiles pour améliorer la production de vaccins contre les maladies causées par d’autres flavivirus apparentés.
Les travaux en cours dans le laboratoire Verardi intègrent ces nouvelles mutations dans des candidats vaccins contre d’autres virus, y compris le virus Powassan, un flavivirus transmis par les tiques qui peut provoquer une encéphalite mortelle.
Verardi souligne que le développement de vaccins contre les virus, dans ce cas Zika, aide le monde à mieux se préparer aux flambées de virus nouveaux et émergents en mettant en place des cadres de développement de vaccins.
«Les virus émergents n’arrêteront pas d’apparaître de sitôt, nous devons donc être préparés», déclare Verardi. «Une partie de la préparation consiste à poursuivre le développement de ces plates-formes.»