De nombreux vaccins contiennent des ingrédients appelés adjuvants qui contribuent à les rendre plus efficaces en provoquant une réponse immunitaire plus forte. L'identification des adjuvants potentiels est désormais plus simple, grâce à une approche décrite par des scientifiques de l'Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS) de l'Université de Kyoto et des collègues de la revue Angewandte Chemie .

L'équipe de chimistes et de biologistes au Japon rapporte avoir trouvé une molécule qui, lorsqu'il est ajouté à un vaccin, renforce la réponse immunitaire aussi bien qu'un adjuvant couramment utilisé. Les adjuvants de vaccins sont une partie essentielle des vaccins antigéniques utilisés en clinique, comme la grippe, vaccins contre l'hépatite et le cancer du col de l'utérus.

"Les adjuvants génèrent une réponse immunitaire robuste et durable, mais ceux actuellement utilisés, comme les sels d'aluminium et les émulsions huile-dans-eau, ont été développés dans les années 1920 et nous ne comprenons pas précisément comment ils fonctionnent, c'est pourquoi on les appelle souvent le sale petit secret des immunologistes, " dit Motonari Uesugi, biologiste chimiste de l'iCeMS, qui a dirigé l'étude.

Le nouvel adjuvant a été découvert en criblant une bibliothèque de 8, 000 petites molécules pour leur capacité à s'auto-assembler. L'auto-assemblage moléculaire est l'auto-organisation spontanée de molécules par des liaisons sans partage d'électrons. Il s'agit d'un concept bien connu en science des matériaux qui est également utilisé par les organismes vivants pour exécuter des fonctions biologiques complexes.

"Nous avons émis l'hypothèse que les structures qui se réunissent par auto-assemblage moléculaire pourraient imiter les structures des agents pathogènes, comme les virus, stimuler une réponse immunitaire similaire, " dit Uesugi.

L'équipe a trouvé 116 molécules qui peuvent s'auto-assembler et les a ensuite criblées pour leur capacité à augmenter l'expression de l'interleukine-6 ​​par les macrophages. Les macrophages sont des cellules immunitaires qui détectent et « mangent » les agents pathogènes circulant dans le corps. Ils libèrent également des protéines, comme l'interleukine-6, qui activent d'autres cellules immunitaires.

La recherche a conduit à la découverte d'une molécule appelée cholicamide. Cette molécule s'est auto-assemblée pour former une structure imitant le virus qui est engloutie par les macrophages et les cellules immunitaires similaires. Les structures sont transportées dans des vacuoles spécialisées pour se combiner avec un récepteur spécifique appelé récepteur de type péage 7, qui déclenche une réponse immunitaire accrue. Spécifiquement, elle conduit à la libération d'indices stimulant le système immunitaire comme l'interleukine-6.

D'autres enquêtes et comparaisons ont démontré que le cholicamide était tout aussi puissant pour induire une réponse immunitaire que l'adjuvant Alun lorsqu'il était ajouté à un vaccin antigrippal administré à des souris.

« Notre étude, au meilleur de notre connaissance, est le premier rapport d'utilisation d'une bibliothèque de petites molécules pour la découverte d'adjuvants de vaccins, " dit Uesugi. " Nous espérons que la nouvelle approche ouvre la voie à la découverte et à la conception d'adjuvants à petites molécules auto-assemblés contre les agents pathogènes, y compris les virus émergents."

D'autres études sont nécessaires pour déterminer comment le cholicamide imite les brins d'ARN simples des virus pour activer le récepteur de type péage 7. Les chercheurs souhaitent également comprendre comment le cholicamide se lie au récepteur pour élucider les effets de cette interaction.