Des chercheurs de l'Indian Institute of Science (IISc) ont conçu une nouvelle méthode pour administrer un vaccin candidat contre la tuberculose (TB). Il s'agit d'utiliser des vésicules sphériques sécrétées par des bactéries enrobées de nanoparticules d'or qui peuvent ensuite être délivrées aux cellules immunitaires. Cela peut potentiellement déclencher une réponse immunitaire et offrir une protection contre la maladie.

Causée par la bactérie Mycobacterium tuberculosis, la tuberculose tue chaque année plus d'un million de personnes dans le monde. Le seul vaccin efficace actuellement utilisé est le vaccin BCG. Il contient une forme affaiblie de la bactérie pathogène. Lorsqu'il est injecté dans notre circulation sanguine, il déclenche la production d'anticorps qui peuvent aider à combattre la maladie.

Bien que le vaccin BCG fonctionne bien chez les enfants, il n'est pas aussi efficace pour protéger les adolescents et les adultes. Cela a incité Rachit Agarwal, professeur adjoint au Centre pour la science et l'ingénierie des biosystèmes (BSSE), IISc, et son groupe à développer un candidat vaccin sous-unitaire potentiel qui ne contient que des parties de la bactérie infectieuse pour stimuler une réponse immunitaire.

Les scientifiques ont déjà développé des vaccins sous-unitaires basés sur seulement une poignée de protéines de la bactérie pathogène, mais aucun d'entre eux n'a été efficace jusqu'à présent. Au lieu de cela, le groupe d'Agarwal a décidé d'utiliser des vésicules à membrane externe (OMV). Les OMV sont des particules sphériques liées à la membrane libérées par certaines bactéries et contiennent un assortiment de protéines et de lipides qui pourraient induire une réponse immunitaire contre l'agent pathogène.

"Ils sont plus sûrs qu'une bactérie vivante, et comme ils sont dérivés d'une membrane, ils contiennent toutes sortes d'antigènes", explique Agarwal, l'auteur principal de l'article publié dans Biomaterials Advances . Les vaccins sous-unitaires ne contiennent généralement qu'un nombre limité d'antigènes, des protéines bactériennes qui peuvent déclencher une réponse immunitaire chez l'hôte. En revanche, les OMV contiennent une variété d'antigènes et peuvent induire une meilleure réponse immunitaire, selon les chercheurs.

Les OMV dérivés de Mycobacterium sont généralement instables et se présentent sous différentes tailles, ce qui les rend inadaptés aux applications vaccinales. Mais les OMV enrobés sur des nanoparticules d'or (OMV-AuNP) par l'équipe IISc se sont avérés de taille uniforme et stables. Les chercheurs ont également découvert que les cellules immunitaires humaines présentaient une absorption plus élevée d'OMV-AuNP que d'OMV ou de nanoparticules d'or seules.

"La production des OMV est un processus complexe, et sa mise à l'échelle était difficile", explique Avijit Goswami, ancien boursier postdoctoral à la BSSE et l'un des premiers auteurs de l'étude.

"Pour synthétiser les OMV-AuNP, les OMV et les nanoparticules d'or sont forcés ensemble à travers un filtre de 100 nm. Les OMV se désagrègent au cours du processus et encapsulent les nanoparticules d'or", explique Edna George, ancienne chercheuse postdoctorale au BSSE, et co- premier auteur de l'étude.

Dans l'étude, des cellules immunitaires cultivées en laboratoire ont été traitées avec des OMV dérivés de Mycobacterium smegmatis, une espèce bactérienne apparentée qui ne provoque pas de maladie chez l'homme. Dans les études futures, l'équipe prévoit de développer des OMV recouverts d'or dérivés directement de Mycobacterium tuberculosis et de les tester sur des modèles animaux pour faire avancer les résultats pour des applications cliniques. De tels efforts pourraient ouvrir de nouvelles voies pour le développement de vaccins contre d'autres maladies bactériennes également. + Explorer plus loin

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