Vulgarisation Scientifique des résultats de la recherche sur le SIDA / VIH

Lettre bimensuelle n°34 (1-15 mars 2010)


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Vers un vaccin plus efficace

Depuis la découverte du VIH, il y a plus de 25 ans, une multitude d’études ont été réalisées pour développer un vaccin capable. Cependant, le VIH mute énormément et il existe un grand nombre de virus génétiquement différents. Ainsi un vaccin efficace devra pouvoir déclencher une réponse immunitaire capable de reconnaître et lutter contre l’ensemble de ces différents VIH. Une avancée vient d’être réalisée en ce sens: il est désormais possible de stimuler une réponse immunitaire contre différentes souches virales.

La diversité du virus obstacle à la vaccination.
Le VIH est capable de se modifier au cours du temps et de façon régulière, beaucoup plus rapidement que la plupart des êtres vivants. Ainsi, bien que gardant une structure générale semblable, les VIH deviennent progressivement différents les uns des autres1. Le virus mute en se reproduisant et ce qui n’est au départ qu’un changement lui permet parfois d’échapper au système immunitaire ou de résister à un traitement antiviral. Il semblerait que 95% des virus infectant les différentes populations dans le monde soient uniques.
Ainsi les protéines relativement conservées des souches virales circulantes ont des compositions qui différent de plus de 20% entre elles. Les protéines d’enveloppe, principales cibles des anticorps, ont quant à elles des différences allant jusqu’à plus de 35 % entre elles. Les approches vaccinales développées à ce jour peuvent donc difficilement protéger l’organisme contre la plupart des virus circulants.

La vaccination « mosaïque »
En 2007, on a développé une approche permettant  une réponse immunitaire plus globale au laboratoire National de Los Alamos (Nouveau Mexique) : on a créé des protéines virales mosaïques. Ce sont des exemplaires modifiés d’une même protéine qui contiennent un grand nombre des variations de composition déterminées par un algorithme simulant les recombinaisons naturelles du virus. L’organisme utilise des fragments de protéines virales, longs de 9 acides aminés, pour déclencher une réponse immunitaire antivirale. Ces sont des épitopes. Ces chercheurs ont donc obtenu des protéines mosaïques en recombinant des fragments de différentes souches virales d’environ 9 acides aminés (figure 1).

Conception de protéines virales mosaïques
Figure 1 : Conception de protéines virales mosaïques

Deux études complémentaires utilisant des outils de vaccination et d’analyse différents viennent de montrer que, chez le singe rhésus macaque, ces « vaccins mosaïques » sont capables de stimuler des réponses immunitaires ciblant diverses souches virales circulantes.

Résultats de la première étude.
S. Santra et ses collaborateurs2 ont développé des immunogènes à partir de 2 gènes  du VIH, gag et nef. Ils ont travaillé sur un groupe de 30 singes rhésus macaque séparés en trois sous-groupes : le premier recevant les immunogènes mosaïques, le second l’immunogène consensuel et le troisième le vecteur vaccin vide, normalement nécessaire au transport du gène et servant ici de contrôle.
Ils ont alors mis en évidence que la vaccination des singes par des immunogènes mosaïques provoque des réponses des cellules CD8+ (cellules immunitaires cytotoxiques) plus importantes que la vaccination par les immunogènes consensus. Ces réponses immunitaires développées via les immunogènes mosaïques sont capables de reconnaître davantage d’épitopes et par là-même de cibler plusieurs variants viraux circulants.
Cette étude montre ainsi que le développement de vaccins  mosaïques stimule une réponse immunitaire qui apparaît plus forte et plus large que celle obtenue par une approche classique.

Résultats de la seconde étude.
D.H. Barouch et ses collaborateurs3, quant à eux, se sont intéressés aux amplitudes des réponses immunitaires des lymphocytes T CD4+ et CD8+ chez des singes rhésus macaques provoquées par des antigènes naturels, consensus ou mosaïques.
Ils ont travaillé sur un groupe de 27 singes qui ont reçu une seule injection de vaccin. Ce vecteur vaccin, fondé sur un recombinant d’adénovirus4, contient des immunogènes mosaïques, ou consensus ou naturels des protéines virales gag, pol ou env. Ils constatent, après 4 semaines, que les réponses immunitaires contre gag, pol et env sont environ 4 fois plus importantes dans le cas des vaccins aux séquences mosaïques.
Par ailleurs, ils notent de plus fortes réponses CD8 que de réponses CD4 et une réaction contre env plus faible. Malgré une plus faible réponse de CD4, les vaccins mosaïques entraînent une réponse CD4 également plus importante.
Ces données montrent donc que les vaccins à base d’antigènes mosaïques augmentent à la fois l’amplitude de la réponse immunitaire cellulaire et sa force : elle devient active contre différents épitopes et des variants du même épitope. Si ces résultats sont confirmés chez l’homme, ils pourraient permettre une protection contre des souches virales génétiquement divergentes et aussi empêcher l’émergence de virus mutants.

Références :
1 Voir Revue d’articles scientifiques n°24 (1-15 Octobre 2009) - Les VIHs évoluent-ils tous au même rythme ?
2 Mosaic vaccines elicit CD8(+) T lymphocyte responses that confer enhanced immune coverage of diverse HIV strains in monkeys. Santra S, Liao HX, Zhang R, Muldoon M, Watson S, Fischer W, Theiler J, Szinger J, Balachandran H, Buzby A, Quinn D, Parks RJ, Tsao CY, Carville A, Mansfield KG, Pavlakis GN, Felber BK, Haynes BF, Korber BT, Letvin NL. Nat Med. 2010 Mar;16(3):324-8.
3 Mosaic HIV-1 vaccines expand the breadth and depth of cellular immune responses in rhesus monkeys. Barouch DH, O'Brien KL, Simmons NL, King SL, Abbink P, Maxfield LF, Sun YH, La Porte A, Riggs AM, Lynch DM, Clark SL, Backus K, Perry JR, Seaman MS, Carville A, Mansfield KG, Szinger JJ, Fischer W, Muldoon M, Korber B. Nat Med. 2010 Mar;16(3):319-23.
4 Les adénovirus sont parmi les vecteurs viraux les plus utilisés pour la production de protéines recombinantes.


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