La technologie derrière les nouveaux vaccins

"Les maladies infectieuses évoluent beaucoup plus rapidement que nous et beaucoup plus rapidement que nos défenses''.

"Je pense qu'il est profondément naïf de penser que nous les maîtrisons", déclare Richard Hatchett, directeur général de la Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI).

Son organisation a été créée après l'épidémie d'Ebola de 2014, lorsqu'un vaccin a été développé, mais trop tard pour avoir un impact sur l'épidémie.

Avec plus de 750 millions de dollars (571 millions de livres sterling) de gouvernements et d'organisations comme la Fondation Bill & Melinda Gates, il finance de nouvelles technologies vaccinales prometteuses.

En particulier, le CEPI souhaite des vaccins pouvant être produits rapidement.

"Dans la plupart des circonstances où nous avons une épidémie, la vitesse devient vraiment, vraiment importante", a déclaré M. Hatchett.

Traditionnellement, les vaccins sont fabriqués en prenant le virus ou la bactérie d'origine et en le désactivant d'une manière ou d'une autre.

L'idée est de dégrader le microbe pour qu'il ne soit plus une menace pour la santé, mais puisse néanmoins déclencher une réponse du système immunitaire.

Le corps peut alors utiliser cette réponse immunitaire s'il entre en contact avec la véritable infection.

Ce type d'approche a connu un formidable succès, sauvant des millions de vies.

Le problème est que le développement et la fabrication de vaccins de cette façon sont lents et coûteux.

Frédéric Garzoni est l'un des nombreux scientifiques qui espèrent changer tout cela.

Il a passé des années en France à travailler sur les protéines, à examiner et à peaufiner les éléments constitutifs des corps.

Mais en 2016, il est tombé sur quelque chose qu'il pense être très spécial.

Une structure protéique qui s'auto-assemble en une molécule, qui peut être facilement manipulée et produite en grande quantité, et peut peut-être être utilisée pour vacciner contre une multitude de maladies.

A lire aussi :

"Je pensais que c'était la meilleure protéine que j'ai vue en 15 ans. Je quitte mon travail et je vais me concentrer sur cela", a-t-il déclaré.

M. Garzoni et d'autres manipulent toutes sortes de microbes, souvent au niveau de l'ADN, pour faire agir des particules qui stimulent le système immunitaire.

Ses recherches ont été aidées par des outils puissants, notamment la microscopie électronique cryogénique (cryo-EM), une procédure qui abaisse les échantillons à des températures extrêmement basses puis utilise des électrons.

Les images résultantes rendent les détails presque atomiques, permettant aux scientifiques d'identifier des propriétés utiles, qui auraient été inconnues avant l'arrivée de la cryo-EM.

À l'Université de Bristol, ces images ont été combinées à de puissants services de cloud-computing fournis par le géant américain de la technologie Oracle, qui permettent de créer des images détaillées plus rapidement et à moindre coût que jamais.

Avec ce genre de détails, les chercheurs peuvent identifier toutes sortes de propriétés utiles.

Il existe des dizaines de groupes de recherche différents qui développent de nouvelles technologies pour créer des vaccins de différentes manières.

Jon Cuccui est professeur agrégé de microbiologie à la London School of Hygiene and Tropical Medicine.

Ses recherches se sont concentrées sur les vaccins pour lutter contre les infections bactériennes.

L'approche a consisté à utiliser une souche sûre de la bactérie escherichia ecoli comme usine moléculaire pour produire un complexe sucre-protéine, qui peut permettre de reconnaître de nombreuses infections dangereuses.

"Vous vous retrouvez avec une quantité infinie de vaccin, qui est évolutif ... et donc beaucoup moins cher à produire", a-t-il déclaré.

Plusieurs vaccins produits à l'aide de cette technologie font déjà l'objet d'essais cliniques.

M. Cuccui dit que la capacité de déterminer rapidement le plan génétique d'un organisme, puis de modifier ce plan a fait une grande différence dans ses recherches.

"Nous pouvons aller cibler un organisme et développer un prototype de vaccin à un rythme beaucoup plus rapide qu'il y a 10 à 20 ans."

Le long chemin vers l'approbation des vaccins

Une fois que les scientifiques ont développé un vaccin prometteur, ils effectuent des essais précliniques sur des souris et des animaux plus gros.

Cette étape à elle seule peut prendre des années de recherche. Mais si le traitement est prometteur, il sera testé sur l'homme.

• Essais cliniques de phase I. Essais à petite échelle (jusqu'à 100 personnes) pour évaluer si le vaccin est sûr pour l'homme et quelle devrait être la meilleure dose.

• Les essais cliniques de phase II sont plus importants (plusieurs centaines) et visent principalement à évaluer l'efficacité du vaccin contre les infections artificielles et les maladies cliniques. La sécurité des vaccins, les effets secondaires et la réponse immunitaire sont également étudiés.

• Les essais cliniques de phase III consistent à effectuer des études à grande échelle (jusqu'à des milliers de sujets sur plusieurs sites) pour voir comment le vaccin fonctionne dans des conditions de maladie naturelle. Si le vaccin conserve son innocuité et son efficacité pendant une période définie, le fabricant peut demander aux autorités réglementaires une licence pour commercialiser le produit à usage humain.

• La phase IV se produit après que le vaccin a été homologué et mis en service. Aussi appelée surveillance post-commercialisation, cette étape vise à détecter les effets indésirables rares ainsi qu'à évaluer l'efficacité à long terme.

Pouvoir développer et fabriquer des vaccins à moindre coût est l'objectif de l'organisation de M. Hatchett, le CEPI.

"Nous ne voulons pas seulement développer des vaccins à prix élevé qui ne peuvent être achetés que par les 1% dans le monde développé ... les maladies épidémiques sur lesquelles nous nous concentrons sont beaucoup plus susceptibles d'apparaître dans les pays à revenu faible et intermédiaire, " dit-il.

Les géantes sociétés pharmaceutiques sont parmi les opérateurs les plus importants dans le secteur des vaccins.

GSK est l'un des plus grands acteurs dans le domaine, fabriquant des vaccins qui protègent contre 21 maladies.

"Pour moi, c'est un nouvel âge d'or des vaccins", explique William "Rip" Ballou, responsable de la recherche vaccinale américaine au géant pharmaceutique GSK.

Il est particulièrement enthousiasmé par une technologie, appelée ARNm auto-amplificateur (SAM), qui commence par une partie du code génétique d'un virus, la transformant en ARN messager (molécules qui portent des instructions pour le corps sur la façon de construire des protéines).

Une fois injectée dans le corps, la molécule peut utiliser les propres systèmes du corps pour déclencher une réponse immunitaire au virus d'origine.

Elle permet potentiellement à GSK de trouver plus rapidement les vaccins candidats, ce qui pourrait être vital pour répondre à une épidémie.

Cela pourrait également révolutionner la fabrication des vaccins.

Pour le moment, chaque vaccin a sa propre ligne de production dédiée, mais SAM pourrait voir le même équipement utilisé pour fabriquer différents vaccins - ce qui serait beaucoup moins cher et plus rapide.

"C'est vraiment une technologie époustouflante", déclare M. Ballou.

• Suivez Ben Morris, Technology of Business Editor, sur Twitter