Les vaccins contre la grippe existants n’offrent qu’une protection saisonnière limitée car ils ciblent les protéines hautement modifiables du virus. Les scientifiques de Scripps Research ont maintenant conçu un vaccin qui devrait être largement efficace contre les souches de grippe A, l'un des deux types de virus de la grippe qui circulent normalement chez l'homme.

La nouvelle conception du vaccin, décrite dans un article intitulé "Nanoparticules protéiques à auto-assemblage multicouches à un seul composant affichant les domaines extracellulaires de la protéine matricielle 2 en tant que vaccin pan-influenza A" dans ACS Nano le 21 novembre, utilise un fragment de protéine A de la grippe relativement inchangé, M2e, et le présente sous forme de nanoparticules à auto-assemblage pour mieux engager le système immunitaire.

Les excellents résultats du vaccin lors des premiers tests sur les animaux suggèrent la possibilité d'un vaccin universel contre la grippe qui fournirait une protection à long terme contre les maladies graves causées par les souches de grippe ordinaires et nouvelles.

"Ce vaccin expérimental a le potentiel de protéger contre diverses souches de grippe saisonnière A ainsi que contre de futures souches émergentes qui pourraient provoquer des pandémies", déclare l'auteur principal de l'étude, Jiang Zhu, Ph.D., professeur agrégé au Département d'études structurelles et informatiques intégratives. Biologie à Scripps Research.

Les co-premiers auteurs de l'étude étaient Keegan Braz Gomes, Ph.D., associé de recherche postdoctoral, et Yi-Nan Zhang, Ph.D., tous deux du laboratoire Zhu.

M2e est la petite partie externe de M2, une protéine intégrée dans l’enveloppe externe des virus de la grippe. Étant donné que M2 joue un rôle essentiel dans le cycle de vie du virus de la grippe, lui et M2e sont en grande partie les mêmes d’une souche grippale A à l’autre. Le fait qu'il soit si bien « conservé » entre les souches suggère que M2e pourrait être une bonne cible pour un vaccin contre la grippe largement efficace.

En pratique, cibler M2e a été un défi. Les vaccins antérieurs ciblant M2e n’ont pas montré de protection forte et durable, principalement parce que ce fragment protéique est trop petit pour engager le système immunitaire de manière très efficace. Le nouveau vaccin de Zhu et de son équipe est conçu pour surmonter cet inconvénient.

Comme d'autres vaccins développés par le laboratoire Zhu ces dernières années, notamment les vaccins contre le VIH, le SRAS-CoV-2 et l'hépatite C, le nouveau vaccin présente des protéines virales au système immunitaire non pas sous forme de copies individuelles de protéines libres, mais plutôt montées sur de grandes nanoparticules. Cette conception basée sur les nanoparticules « ressemble » davantage au système immunitaire à un vrai virus, ce qui conduit à une plus grande stimulation immunitaire. Les nanoparticules sont auto-assemblées, très stables et faciles à fabriquer à l’aide de méthodes biotechnologiques; chacun est parsemé de dizaines de copies de la protéine virale ciblée.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont commencé avec une conception basée sur des nanoparticules qui utilisait une version de M2e provenant d’une souche de grippe A infectant l’homme, H1N1. Cela a protégé dix souris sur dix contre des expositions séquentielles à fortes doses au virus vivant H1N1 et à une souche de grippe A très différente appelée H3N2. En revanche, les souris non vaccinées ont rapidement succombé à l'exposition virale, tout comme la plupart des souris vaccinées avec une version non nanoparticulaire de M2e.

L’équipe a obtenu des résultats tout aussi prometteurs pour une conception de lutte contre la pandémie comportant un mélange de protéines M2e provenant des virus de la grippe A humaine, aviaire et porcine. Ils ont également découvert que leurs nanoparticules portant le M2e restaient dans les ganglions lymphatiques de souris, stimulant les réponses immunitaires pendant plusieurs semaines, alors que les protéines M2e non montées sur les nanoparticules étaient éliminées des ganglions lymphatiques quelques heures après l'injection.

"Cela suggère un engagement très persistant avec le système immunitaire, qui, nous l'espérons, permettra à notre conception de surmonter le problème de durabilité observé pour les précédents vaccins ciblant M2e", a déclaré Zhu.

Dans l'ensemble, ajoute-t-il, les résultats démontrent le potentiel de la conception montée sur des nanoparticules M2e pour protéger largement contre les virus de la grippe A.

Selon Zhu, une future version pourrait ajouter des protéines grippales B M2e, conduisant ainsi à un véritable vaccin pan-grippal. Un tel vaccin, s'il s'avère efficace, pourrait considérablement entraver la capacité de la grippe à provoquer des maladies graves et des pandémies de mortalité massive, tendant à la réduire à quelque chose comme un léger rhume, même dans les cas à haut risque.

Uvax Bio, une société dérivée de vaccins de Scripps Research, utilise une plateforme technologique exclusive inventée dans le laboratoire du Dr Zhu à Scripps Research pour développer et commercialiser des vaccins prophylactiques contre diverses maladies infectieuses. Zhu et la société réfléchissent actuellement à leurs options pour traduire la nouvelle conception M2e en un vaccin commercial contre la grippe.

Plus d'informations : Keegan Braz Gomes et al, Nanoparticules protéiques multicouches à composant unique à auto-assemblage affichant les domaines extracellulaires de la protéine matricielle 2 en tant que vaccin pan-grippe A, ACS Nano (2023). DOI :10.1021/acsnano.3c06526

Informations sur le journal : ACS Nano

Fourni par le Scripps Research Institute