Stratégies vaccinales contre le SARS-Cov2

Pour lutter contre le COVID-19, les laboratoires de recherche utilisent plusieurs stratégies pour développer un vaccin. Schématisation accessible aux novices.

En ce moment, on entend partout et surtout sur certaines chaînes "nous allons trouver un vaccin (rapidement ou prochainement)". Cela reste néanmoins flou pour beaucoup, j'essaie ici de simplifier au maximum. L'objectif est que les non-biologistes puissent comprendre globalement le principe (donc le chipotage ne m'intéresse pas)..

Avant de vous présenter ici les différentes stratégies utilisées, une petite explication de la réponse immunitaire.

Réponse immunitaire en réponse à un virus à ARN © Alan Emrey Réponse immunitaire en réponse à un virus à ARN © Alan Emrey

1/  Le virus possède une protéine dite Spike qui s'accroche à l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 (ACE2) à la surface des cellules de l'hôte.

2/ Le virus est internalisé dans une vésicule.

3/ L'enveloppe virale se dissout et l'ARN viral (information génétique de ce type de virus) est libéré dans la cellule.

4/ L'ARN viral code pour toutes les protéines du virus. La machinerie de synthèse protéique de la cellule hôte synthétise les composants viraux.

5/ Les éléments du virus sont assemblés et les virus sortent de la cellule (dissémination).

6/ Des cellules spécialisées du système immunitaire (cellules dendritiques, macrophages...) captent le virus, l'internalisent et le détruisent. Les protéines sont "digérées" en particules protéiques plus petites (peptides). Les peptides (antigènes) sont présentés à la surface des cellules (via le complexe majeur d'histocompatibilité, CMH classe 2). C'est pourquoi ces cellules sont appelées APC (Antigen Presenting Cell ou cellule présentatrice d'antigènes).

7/ Les lymphocytes T CD4 (ou T helper - LTh) spécifiques de ces antigènes les reconnaissent et s'activent.

8/ Les LTh activent les lymphocytes CD8 en lymphocytes cytotoxiques (CTL) qui tuent directement les cellules infectées.

9/ Les LTh activent les lymphocytes B qui produisent des anticorps spécifiques qui reconnaissent des protéines de surface du virus (par exemple la protéine Spike). L'opsonisation (recouvrement du virus par des anticorps) permet à des cellules spécifiques du corps d'attraper le virus pour le détruire. De plus, la fixation d'anticorps ciblant Spike sur le virus empêche son entrée dans les cellules.

Ces cellules vont plus tard constituer la mémoire immunitaire.

 

Les stratégies vaccinales consistent à agir à différentes étapes de la réponse immunitaire pour la déclencher et créer des cellules mémoires prêtes à s'activer en présence du virus.

Stratégies de vaccination © Alan Emrey Stratégies de vaccination © Alan Emrey

Elles peuvent être regroupées en 4 catégories.

A/ La vaccination en utilisant des virus.

   A1 : Le virus est inactivé, incapable de se répliquer. Il est capté directement par les APC (étape 6).

   A2 : Le virus est atténué (il a subi des mutations qui l'ont rendu moins virulent) mais conserve ses propriétés de réplication (étape 1/6).

B/ La vaccination à l'aide d'acides nucléiques.

   B1 : Il s'agit d'ARN codant pour des peptides de protéines de surface du virus (par exemple Spike). L'ARN est très instable c'est pourquoi il est injecté dans une enveloppe (étape 4).

   B2 : Il s'agit d'ADN codant pour des peptides de protéines de surface du virus (par exemple Spike). Une fois dans la cellule hôte, l'ADN transcrit en ARN qui code les peptides d'intérêt (étape 4).

C/  La vaccination emploie des vecteur viraux.

   C1 : On place du matériel génétique du SARS-Cov2 dans un autre virus atténué, capable de se répliquer (étape 1).

   C2 : On place du matériel génétique du SARS-Cov2 dans un autre virus incapable de se répliquer (étape 6).

D/ La vaccination utilisant des protéines/peptides viraux

   D1 : On injecte directement des protéines ou des peptides viraux (par exemple Spike). Ils sont captés par les APC et présentés au LTh (étape 7).

   D2 : On injecte un virus "vide". Ce n'est pas infectieux. Il s'agit de l'enveloppe extérieure qui imite le virus : contient des protéines de surface (par exemple Spike, étape 6).

 

Ces approches sont toutes utilisées par les laboratoires de recherche pour le développement d'un vaccin.

Quoi qu'il en soit, cela prend du temps ! Plus ou moins 18 mois pour obtenir un vaccin avec un taux de succès de 7% seulement (ref). N'oublions pas que cela fait 35 ans qu'on attend/développe un vaccin contre le VIH.

La biologie est complexe mais j'espère avoir été didactique pour le plus grand nombre.

 

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