Pour beaucoup d'entre nous, un vaccin contre la grippe est une routine d'automne. Retrousser une manche, prenez une aiguille dans le haut du bras et espérez que le vaccin de cette année correspond aux virus qui circulent pendant l'hiver.

La méthode la plus courante pour fabriquer ce vaccin a maintenant plus de 70 ans. Il faut cultiver des virus en particulier, œufs de poule exempts d'agents pathogènes. Ce n'est pas un processus de fabrication rapide et facile. Et, au mieux, il offre une protection incomplète.

Des chercheurs de l'Iowa State University, l'Université de l'Iowa et l'Université du Wisconsin-Madison – toutes affiliées au Nanovaccine Institute de l'Iowa State – travaillent ensemble pour développer et tester ce qu'elles pensent être un meilleur moyen de lutter contre la grippe.

"Ce que nous faisons est une approche complètement nouvelle, " a déclaré Thomas Waldschmidt, le directeur associé du Nanovaccine Institute, titulaire de la chaire Clement T. et Sylvia H. Hanson en immunologie et professeur de pathologie à l'Iowa. "C'est un jeu de balle complètement différent."

Les chercheurs chargent des protéines grippales synthétisées dans des nanoparticules. Ces nanoparticules mesurent environ 300 milliardièmes de mètre de diamètre et sont constituées de polymères biodégradables. Les nanoparticules sont incorporées dans un spray nasal et délivrées par sniff. Sur la base d'études préliminaires, les chercheurs pensent que le nanovaccin activera les deux types de cellules immunitaires (cellules T et cellules B) et protégera les voies respiratoires supérieures (le nez, gorge et le larynx) et les voies respiratoires inférieures (la trachée et les poumons).

Tout cela pourrait signifier une meilleure protection contre la grippe que le vaccin antigrippal typique d'aujourd'hui.

A la recherche d'une protection plus complète

Les National Institutes of Health soutiennent l'étude d'un nanovaccin contre la grippe avec une durée de cinq ans, Subvention de 2,8 millions de dollars.

Kevin Legge, professeur agrégé de pathologie à l'Iowa, dirige l'étude. L'équipe de recherche comprend également Waldschmidt; Balaji Narasimhan, le directeur du Nanovaccine Institute et Anson Marston Distinguished Professor in Engineering et la Chaire Vlasta Klima Balloun en génie chimique et biologique de l'Iowa State; et Thomas Friedrich, professeur agrégé de sciences pathobiologiques au Wisconsin.

Jusque là, les chercheurs ont testé un nanovaccin contre la grippe sur des souris, furets et cochons. L'étude actuelle appelle également à des tests sur des singes.

Legge a déclaré que les vaccins antigrippaux d'aujourd'hui activent les cellules B et leur production d'anticorps. Ces anticorps circulent dans tout le corps et attaquent les virus en se liant à eux, les enduire et les désactiver. Les anticorps signalent également à d'autres cellules défensives d'attaquer et de détruire le virus.

Des études sur des rongeurs ont montré que le nanovaccin contre la grippe stimule l'activité des cellules B ainsi que des cellules T, dit Legge. Les lymphocytes T combattent la maladie en attaquant les cellules qui ont été infectées par un virus.

L'activation à la fois des cellules B et des cellules T offre « un plus grand niveau de protection, " dit Legge. " C'est une version plus complète, réponse robuste à la vaccination.

Legge et Narasimhan ont déclaré que le nanovaccin semble également être meilleur pour renforcer l'immunité dans les poumons que les vaccins antigrippaux actuels ou le brouillard antigrippal qui était courant il y a plusieurs années et n'est plus recommandé par les Centers for Disease Control and Prevention.

Narasimhan a déclaré qu'il existe d'autres avantages à un nanovaccin contre la grippe :il peut facilement être chargé de protéines synthétisées à partir de nombreux types de grippe différents, il peut être modifié et produit rapidement (les chercheurs l'appellent technologie "plug-and-play") et il peut être stocké en toute sécurité pendant de longues périodes à température ambiante.

La technologie, il a dit, a le potentiel de cocher toutes les cases pour un meilleur vaccin contre la grippe.

Apprendre les mécanismes, tester différents types

Mais il y a plus à apprendre sur un nanovaccin contre la grippe avant qu'il ne soit disponible chaque automne.

Legge et Waldschmidt ont dit qu'ils voulaient comprendre comment, exactement, le nanovaccin protège contre la grippe. Ils souhaitent également mieux définir comment le vaccin active une réponse immunitaire des cellules B et des cellules T.

Ils étudieront également l'efficacité des nanovaccins contre différents types de grippe, y compris les souches mortelles telles que H5N1, ou la grippe aviaire.

"Nous voulons confirmer que cette plate-forme vaccinale fonctionnera avec n'importe quelle charge utile de la grippe, ", a déclaré Waldschmidt.

Narasimhan a déclaré qu'il est également important de trouver la bonne taille de nanoparticules pour un nanovaccin contre la grippe.

"C'est le 'problème de Boucle d'or, '", a-t-il dit. "Trop gros n'est pas bon et trop petit n'est pas bon. Nous recherchons juste ce qu'il faut."

Et, le projet comprendra des tests du nanovaccin contre la grippe sur certains des singes étudiés par Friedrich au Wisconsin.

Il est important d'étudier le nanovaccin chez les singes car leurs voies respiratoires et leur système immunitaire sont similaires à ceux des humains, dit Friedrich.

"Les singes sont là pour nous donner l'assurance que ce que l'on trouve dans les études sur les souris est vraiment pertinent pour les humains, " dit-il. " Et si des problèmes sont trouvés dans les études sur les singes, le vaccin peut être modifié pour le rendre plus efficace avant d'être soumis à des essais sur l'homme."

Friedrich a également déclaré que les singes utilisés dans cette étude devraient se remettre de toute maladie et seront utilisés dans d'autres études.

Un projet modèle

De plusieurs façons, Narasimhan a déclaré que cette étude particulière est un modèle de la façon dont le Nanovaccine Institute est censé fonctionner.

L'étude, par exemple, dispose d'une équipe de recherche constituée d'institutions et de disciplines. L'étude a été lancée grâce à des subventions internes du Nanovaccine Institute et de l'Initiative de recherche médicale Carver Trust de l'Université de l'Iowa. Ces subventions ont fourni les données préliminaires nécessaires pour gagner une subvention de plusieurs millions de dollars de l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses des NIH.

L'institut s'est développé grâce à un financement de démarrage accordé en 2013 par l'Initiative présidentielle pour la recherche interdisciplinaire de l'État de l'Iowa. Narasimhan a déclaré que l'idée était de créer une équipe de rêve de chercheurs en nanovaccins capables de révolutionner la prévention et le traitement des maladies. Juin dernier, le Conseil des régents de l'État a approuvé la transformation de l'initiative en un institut de recherche à part entière sur le campus de l'État de l'Iowa. Il comprend désormais 70 chercheurs de 21 institutions. Ils étudient actuellement les nanovaccins et les nanothérapies pour les infections respiratoires, troubles neuronaux, Maladies tropicales, cancer et maladies vétérinaires. Jusque là, les chercheurs de l'institut ont attiré plus de 18 millions de dollars en subventions.

"Nous créons des mini équipes de rêve pour chacun de ces domaines, " Narasimhan a déclaré. "À cause de cela, nous sommes en compétition pour des subventions et gagnons en importance nationale et internationale."

Et, grâce au travail de l'institut, notre routine contre la grippe d'automne pourrait un jour inclure une dose de nanovaccin.