Des scientifiques américains ont mis au point une nouvelle méthode de vaccination qui utilise de minuscules particules d'or pour imiter un virus et transporter des protéines spécifiques vers les cellules immunitaires spécialisées du corps.

La technique diffère de l'approche traditionnelle consistant à utiliser des virus morts ou inactifs comme vaccin et a été démontrée en laboratoire à l'aide d'une protéine spécifique qui se trouve à la surface du virus respiratoire syncytial (VRS).

Les résultats ont été publiés aujourd'hui, 26 juin, dans la revue IOP Publishing Nanotechnologie par une équipe de chercheurs de l'Université Vanderbilt.

Le VRS est la principale cause virale d'infections des voies respiratoires inférieures, provoquant plusieurs centaines de milliers de décès et environ 65 millions d'infections par an, principalement chez les enfants et les personnes âgées.

Les effets néfastes du VRS viennent, en partie, à partir d'une protéine spécifique, appelée protéine F, qui recouvre la surface du virus. La protéine permet au virus d'entrer dans le cytoplasme des cellules et provoque également le collage des cellules, rendant le virus plus difficile à éliminer.

La défense naturelle de l'organisme contre le VRS est donc dirigée contre la protéine F; cependant, jusqu'à maintenant, les chercheurs ont eu des difficultés à créer un vaccin qui délivre la protéine F aux cellules immunitaires spécialisées du corps. En cas de succès, la protéine F pourrait déclencher une réponse immunitaire dont le corps pourrait « se souvenir » si un sujet était infecté par le vrai virus.

Dans cette étude, les chercheurs ont créé des nanotiges d'or exceptionnellement petites, seulement 21 nanomètres de large et 57 nanomètres de long, qui avaient presque exactement la même forme et la même taille que le virus lui-même. Les nanotiges d'or ont été recouvertes avec succès des protéines RSV F et se sont fortement liées grâce aux propriétés physiques et chimiques uniques des nanotiges elles-mêmes.

Les chercheurs ont ensuite testé la capacité des nanotiges d'or à délivrer la protéine F à des cellules immunitaires spécifiques, appelées cellules dendritiques, qui ont été prélevés sur des échantillons de sang d'adultes.

Les cellules dendritiques fonctionnent comme des cellules de traitement dans le système immunitaire, prendre les informations importantes d'un virus, comme la protéine F, et le présenter aux cellules qui peuvent effectuer une action contre elles. Les cellules T ne sont qu'un exemple d'une cellule qui peut agir.

Une fois les nanotiges recouvertes de protéine F ajoutées à un échantillon de cellules dendritiques, les chercheurs ont analysé la prolifération des cellules T comme indicateur d'une réponse immunitaire. Ils ont découvert que les nanotiges recouvertes de protéines provoquaient une prolifération significativement plus importante des cellules T par rapport aux nanotiges non recouvertes et à la seule protéine F.

Non seulement cela a prouvé que les nanotiges enrobées étaient capables d'imiter le virus et de stimuler une réponse immunitaire, il a également montré qu'ils n'étaient pas toxiques pour les cellules humaines, offrant des avantages significatifs en matière de sécurité et augmentant leur potentiel en tant que vaccin humain réel.

Auteur principal de l'étude, Professeur James Crowe, a déclaré :« Un vaccin contre le VRS, qui est la principale cause de pneumonie virale chez les enfants, est cruellement nécessaire. Cette étude montre que nous avons développé des méthodes pour mettre la protéine F du VRS dans des particules exceptionnellement petites et la présenter aux cellules immunitaires dans un format qui imite physiquement le virus. Par ailleurs, les particules elles-mêmes ne sont pas infectieuses."

En raison de la polyvalence des nanotiges d'or, Le professeur Crowe pense que leur utilisation potentielle ne se limite pas au VRS.

"Cette plate-forme pourrait être utilisée pour développer des vaccins expérimentaux pour pratiquement n'importe quel virus, et en fait d'autres microbes plus gros tels que les bactéries et les champignons.

"Les études que nous avons réalisées ont montré que les vaccins candidats stimulaient les cellules immunitaires humaines lorsqu'elles interagissaient en laboratoire. Les prochaines étapes des tests seraient de tester si les vaccins fonctionnent ou non in vivo", a poursuivi le professeur Crowe.