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Vaccins intranasaux : une rampe de sortie potentielle pour les pandémies de coronavirus

Un aspect intéressant et aussi ennuyeux du système immunitaire humain est qu’il ne s’agit pas d’un système centralisé où vous entrez un modèle d’antigène en un seul endroit et soudain, chaque lymphocyte T et B du corps sait comment cibler un intrus. Généralement, l’immunité reste confinée à des zones spécifiques, telles que le système vasculaire et lymphatique, ainsi que les parties intestinales et muqueuses (nasales) du corps.

Il en résulte que certains types de vaccins ont un effet différent, comme cela est démontré assez succinctement avec le vaccins contre la poliomyélite. La principale différence entre le vaccin antipoliomyélitique oral (VPO) et le vaccin inactivé (vaccin antipoliomyélitique injecté ou VPI) est que le premier utilise un virus affaibli qui induit une forte immunité dans les intestins, ce que le second ne fait pas. L’effet de ceci est que bien que les deux protègent l’individu, cela n’affecte pas la voie d’infection fécale-orale du virus de la poliomyélite et donc la propagation de la communauté.

Le meilleur résultat pour un vaccin est lorsqu’il protège à la fois l’individu, tout en empêchant de nouvelles infections dans le cadre de la soi-disant immunité stérilisante. Cette dernière propriété est ce qui rend le vaccin OPV si attrayant, car il empêche la propagation communautaire, alors que le VPI est suffisant plus tard, dans le cadre des vaccinations de routine. La décision d’utiliser un vaccin comme le VPO plutôt que le VPI est l’une des façons dont les médecins peuvent régler la protection d’une population contre une maladie.

C’est là que le lot actuel de vaccins SARS-CoV-2 couramment utilisés présente un problème majeur, car ils ne fournissent pas d’immunité significative dans les tissus muqueux des voies nasales, même si c’est là que le virus infecte initialement un hôte, ainsi que d’où il se réplique et infecte les autres. Ici, les vaccins intranasaux peuvent réaliser ce que le VPO a fait pour la poliomyélite.

Aller pour le coup de poing

Logiquement, cibler les vaccins intranasaux (IN) pour lutter contre un coronavirus a beaucoup de sens, puisque les coronavirus font partie d’un groupe de virus impliqués, par exemple, dans le rhume. Comme les rhino- et les adénovirus, ce sont des virus fortement adaptés au système respiratoire, un peu comme le virus de la poliomyélite préfère le tractus intestinal. Grâce à ces connaissances, plusieurs vaccins intranasaux ont été développés et approuvés, la plupart récemment en Inde et en Chine.

Le vaccin chinois est développé par CanSino Biologics, et il est essentiellement le même que le vaccin intramusculaire (IM) à base de vecteur viral ordinaire, sauf sous une forme qui lui permet d’être inhalé dans un nébuliseur. Il est approuvé pour une utilisation comme rappel après une primo-vaccination IM.

Le vaccin indien (BBV154), produit par Bharat Biotech, est conçu comme une vaccination IN à deux doses, plutôt que comme un simple rappel. Les vaccins CanSino et Bharat sont tous deux basés sur un vecteur adénoviral non réplicatif, ce qui signifie qu’aucune formulation de vaccin spéciale n’est nécessaire pour la forme nébulisée. Lors de l’inhalation du vaccin nébulisé, le vecteur adénoviral fera simplement ce qu’il fait naturellement : pénétrer dans les cellules muqueuses pour y déposer sa charge génétique.

Ces vaccins IN rejoignent l’Iranien Razi Cov Pars vaccin (à base de sous-unités de protéines recombinantes à trois doses avec rappel IN), qui a reçu une autorisation d’utilisation d’urgence en Iran le 31 octobre 2021. Bien que des données d’efficacité à grande échelle ne soient pas encore disponibles pour aucun de ces vaccins, un récent étude américaine chez la souris a confirmé qu’un vaccin à base de vecteur viral peut induire une immunité robuste. Dans une étude de 2021 par Van Doremalen et al. en utilisant le ChAdOx1 nCoV-19/AZD1222 (AstraZeneca) vecteur viral, il a été constaté que la vaccination IN des hamsters et des macaques empêchait une infection à grande échelle et réduisait considérablement la charge virale muqueuse.

Ces découvertes expliquent essentiellement pourquoi les scientifiques occidentaux font pression pour que les vaccins IN soient disponibles, certains scientifiques américains, dont Scripps Research’s Eric Topol, en train d’appeler pour un équivalent IN de l’Operation Warp Speed ​​(OWS) qui a produit à l’origine les vaccins IM utilisés en Europe et en Amérique du Nord depuis la fin de 2020. L’espoir est qu’un vaccin IN approuvé en Occident puisse contrecarrer la propagation continue du SRAS -Virus CoV-2 au milieu d’une efficacité décroissante des vaccins IM contre de nouvelles variantes virales.

Le long terme

Infection virale avec et sans immunité de la muqueuse nasale.  (Crédit : Wellford et al., 2022)
Infection virale avec et sans immunité de la muqueuse nasale. (Crédit : Wellford et al., 2022)

Un aspect du virus SARS-CoV-2 qui devient de plus en plus pertinent est l’ensemble des maladies chroniques appelées « Long COVID », qui comprend les caillots sanguins (Chevalier et al.2022) et des résultats neurologiques négatifs (Xu et al., 2022). Ce qui est remarquable avec de tels cas de COVID longs, c’est qu’il n’était pas nécessaire que le patient présente des symptômes graves de COVID-19, ni qu’il ait été hospitalisé.

La raison en est probablement que bien que les vaccins IM induisent une réponse immunitaire dans le système vasculaire qui protège souvent efficacement les organes du corps, cela ne semble pas protéger l’épithélium olfactif, ni le cerveau, qui peuvent tous deux être infectés directement des tissus muqueux des voies nasales (Wellford et al.2022).

Bien qu’une infection par le SRAS-CoV-2 confère une immunité convalescente (c’est-à-dire en combattant une infection) dans les tissus muqueux, cette immunité s’estompe avec le temps, tout comme l’immunité fournie par la vaccination contre le SRAS-CoV-2. Étant donné que chaque infection comporte un risque de dommages permanents (et de décès), la voie à suivre idéale semblerait être d’avoir un rappel IN deux fois par an (correspondant à la baisse d’efficacité d’environ 6 mois), qui peut fournir une immunité stérilisante.

C’est essentiellement la raison pour laquelle les vaccins IN sont de plus en plus considérés comme un moyen possible de lutter efficacement contre ces virus respiratoires, car ils devraient offrir une bien meilleure protection à l’individu, tout en limitant la propagation dans la communauté.

Faire fonctionner les vaccins IN

Malgré ce que l’on peut penser avec déjà trois vaccins IN utilisés avec autorisation (d’urgence), les vaccins IN ne sont pas très courants. La tentative la plus connue date peut-être d’avant la pandémie de SRAS-CoV-2, sous la forme du vaccin FluMist (VAI) qui à ce jour est le seul vaccin IN approuvé par la FDA. Ce vaccin contre la grippe est remarquable pour l’utilisation du virus de la grippe atténué, plutôt que le virus inactivé des vaccins contre la grippe IM, et offre une efficacité comparable aux vaccins contre la grippe IM. Son principal attrait est qu’il évite l’utilisation d’aiguilles et ne nécessite pas de personnel qualifié pour administrer le vaccin.

Ce qui est difficile avec les tests de vaccins IN, c’est le manque de tests standardisés pour l’immunité muqueuse. Cela est en grande partie dû au fait que l’IN n’a pas reçu beaucoup d’attention, ce qui fait de la réalisation d’essais à grande échelle de ces vaccins et de l’évaluation de leur efficacité un territoire largement inexploré pour de nombreux régulateurs. Même ainsi, AstraZeneca et d’autres sociétés pharmaceutiques mènent actuellement des essais pour les vaccins IN SARS-CoV-2.

Le fait qu’un vaccin IM puisse ou non être adapté pour fonctionner comme un vaccin IN dépend principalement du type. Le type de vaccin sous-unitaire (par exemple Razi Cov Pars) nécessite probablement une adjuvant afin de créer une réponse suffisamment forte, tandis que les vaccins IM à base d’adénovirus peuvent essentiellement être utilisés tels quels, car, comme indiqué précédemment, les adénovirus infectent naturellement les tissus muqueux. Pour, par exemple, les essais de vaccin AstraZeneca IN qui sont actuellement en cours, le défi semblerait être principalement de définir l’efficacité, en l’absence de protocoles et de techniques clairs.

Effet des vaccins nasaux sur les voies respiratoires supérieures et inférieures pour la génération d'immunité muqueuse et systémique.  ( a ) Réponses immunitaires protectrices dans le tissu lymphoïde associé au nasopharynx (NALT), la réaction médiée par l'agent pathogène résultant principalement des anticorps IgA sécrétoires générés par les cellules épithéliales muqueuses.  ( b ) Réponse immunitaire humorale dans les voies respiratoires inférieures avec du tissu lymphoïde associé aux bronches (BALT) ayant des réponses immunitaires humorales ainsi que muqueuses / locales.  Abréviations : CTL, lymphocyte T cytotoxique ;  DC, cellule dendritique ;  NK, tueur naturel ;  TCR, récepteur des lymphocytes T.  (Crédit : Chavda et al. 2021)
Effet des vaccins nasaux sur les voies respiratoires supérieures et inférieures pour la génération d’immunité muqueuse et systémique. ( a ) Réponses immunitaires protectrices dans le tissu lymphoïde associé au nasopharynx (NALT), la réaction médiée par l’agent pathogène résultant principalement des anticorps IgA sécrétoires générés par les cellules épithéliales muqueuses. ( b ) Réponse immunitaire humorale dans les voies respiratoires inférieures avec du tissu lymphoïde associé aux bronches (BALT) ayant des réponses immunitaires humorales ainsi que muqueuses / locales. Abréviations : CTL, lymphocyte T cytotoxique ; DC, cellule dendritique ; NK, tueur naturel ; TCR, récepteur des lymphocytes T. (Crédit : Chavda et al. 2021)

Un autre défi avec les vaccins IN est que la surface de la muqueuse nasale offre une protection innée contre les infections en formant un piège collant qui capture les agents pathogènes potentiels (Chavda et al., 2021). C’est aussi pourquoi les vaccins à ARNm ne semblent pas être un bon match pour les vaccins IN. Comme ceux-ci reposent sur la production par les cellules du corps de l’anticorps cible à partir de l’ARNm, l’absence d’un moyen efficace d’introduire l’ARNm dans les cellules est un obstacle majeur, ce que les vecteurs viraux, de par leur conception de base, n’ont pas à gérer.

Attend et regarde

Avec potentiellement des milliards de personnes à travers le monde ayant désormais accès aux vaccins IN SARS-CoV-2, il y a l’espoir que cela puisse faire pour la pandémie de SARS-CoV-2 ce que le VPO a fait pour la poliomyélite dans les années 1950 et 1960. En fonction de l’efficacité de ces vaccins IN autorisés, certaines régions et peut-être même des nations pourraient se trouver en mesure de déclarer la fin de la propagation communautaire d’ici quelques années, voire moins.

Pendant ce temps, les sociétés pharmaceutiques occidentales mènent toujours leurs propres essais de vaccins IN qui pourraient donner des résultats positifs d’ici l’année prochaine. Tout cela signifie qu’en l’absence d’une poussée de type OWS, l’Iran, l’Inde et la Chine pourraient nous fournir les premiers aperçus de ce à quoi pourrait ressembler un avenir avec des vaccins IN contre les virus respiratoires dès l’année prochaine.

Avec un peu de chance, il peut non seulement offrir cette rampe de sortie très recherchée pour la pandémie de SRAS-CoV-2, mais également fournir aux vaccins IN un coup de pouce R&D bien nécessaire. Qui après tout ne voudrait pas d’un spray nasal semestriel qui protège même contre le rhume, ou d’un vaccin contre la grippe IN plus efficace ?

Image du titre : Sans titre par Lauren Bishop pour le Centres pour le Contrôle et la Prévention des catastrophes


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