Grippe aviaire et transmission chez l'homme (2006) Delvallée/Grippe humaine/Prévention/Recherche : Différence entre versions

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======La génétique inverse et les cultures cellulaires======
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En virologie moléculaire, la génétique inverse définit la génération de virus dont le génome est produit à partir d’ADNc (ADN complémentaire). L’ARN viral est isolé et transcrit  en  ADNc  par  une  transcriptase  inverse.  L’ADNc  est  amplifié  par  amorces  spécifiques des segments viraux puis cloné (Marsh and Tannock 2005 [128]).            La  préparation  des  virus  réassortis  entrant  dans  la  composition  des  vaccins  fait  appel  à  la  coinfection  de  cellules  par  deux  souches  de  virus  influenza  et  peut  générer  théoriquement  254  (28 )  virus  recombinés.  La  sélection  indispensable  des  « bons réassortis » nécessite des procédures d’analyse et de vérification longues et dispendieuses.  Le  développement  des  techniques  de  génétique  inverse  permet  de  réduire le nombre de virus réassortis résultants.
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*Les techniques de génétique inverse (Neumann, Whitt et al. 2002 [142])             
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*:Les premiers systèmes de génétique inverse appliqués aux virus influenza A font appel  à  des  virus  helper  (virus  qui  assure  les  fonctions  manquantes  d'un  virus  défectif). Un complexe de ribonucléoprotéines (RNP) est produit par la synthèse in vitro des segments d’ARN viral (vRNA) en présence des polymérases et de NP. Ce  complexe  représente  l’unité  de  réplication  minimale  des  virus  influenza  A.  Des cellules eucaryotes sont ensuite transfectées avec ces RNP et infectées par un virus influenza A helper. L’infection cellulaire par le virus helper génère des virus possédant le gène correspondant à l’ADNc cloné.   
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*:Une  autre  méthode,  utilisant  le  même  type  de  système,  est  basée  sur  la  transcription  in  vivo  des  vRNA  par  l’ARN  polymerase  I  (pol  I)  cellulaire  ;  il  y  a  production  intracellulaire  des  complexes  RNP.  Dans  ce  système,  l’ADNc  codant  pour  les  vRNA  est  inséré  entre  les  séquences  promoteur  et  terminale  de  pol  I.  Les complexes fonctionnels RNP sont générés à l’aide d’un virus helper infectant (Neumann, Watanabe et al. 1999 [141]).         
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*:Ces  systèmes  utilisant  des  virus  influenza  helper  nécessitent  également  une  sélection des virus transfectants parmi la population des helper.
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*:En  1999,  un  système  de  génétique  inverse  a  permis  la  génération  de  virus  influenza  A  à  partir  d’ADN  complémentaire  exclusivement.  Des  cellules  humaines  embryonnaires  rénales  (cellules  293T)  sont  transfectées  avec  huit  plasmides, chacun codant un segment d’ARN viral d’une souche H1N1, encadré par  le  promoteur  (d’origine  humaine)  et  la  séquence  de  terminaison  de  l’ARN  polymérase  I,  auxquels  s’ajoutent  quatre  plasmides  pour  l’expression  des  protéines  NP  et  le  complexe  polymérase  (PA,  PB1,  PB2).  Ce  système  à  12  plasmides  permet  de  produire  en  48  heures  plus  de  10  unités  formatrices  de  plages par millilitre (ml) de supernatant (Neumann, Watanabe et al. 1999 [141]).
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*:Par  la  suite,  des  systèmes  de  génération  de  virus  influenza  A  à  partir  de  huit  plasmides  ont  été  développés.  Chaque  plasmide  contient  une  copie  d’un  des  huit  segments  de  l’ARN  viral    :  l’ADNc  est  inséré  entre  le  promoteur  et  le  terminateur  de  pol  I  ;  cette  unité  de  transcription  est  encadrée  par  le  promoteur de pol II (ARN polymerase II) et un signal de polyadénylation (signal de  fin  de  gène).  Après  transfection,  l’ARN  viral  antisens  (de  polarité  négative)  est synthétisé par la pol I cellulaire, et la transcription par la pol II résulte en la synthèse  de  brins  d’ARNm  (ARN  messager)  de  polarité  positive  traduits  ensuite  en  protéines  virales.  La  réplication  virale  est  initiée  dès  la  synthèse  des  protéines  du  complexe  polymérase  virale  (PB1,  PB,  PA,  NP).  Ce  système  a  montré son efficacité dans la génération de virus influenza A H1N1 et H6N1 en cultures de cellules 239T et MDCK ; il a permis également la génération de virus réassortis entre ces mêmes souches (Hoffmann, Neumann et al. 2000 [87]). 
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*:D’autres systèmes de génétique inverse utilisant un nombre réduit de plasmides ont  été  expérimentés,  en  combinant  plusieurs  gènes  viraux  dans  le  même  plasmide :
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**un  plasmide  pour  la  transcription  des  huit  ARN  viraux  ;  chacune  des  huit  unités  de  transcription  comprend  le  promoteur  d’origine  humaine  de  pol  I,  l’ADNc de polarité négative codant un segment du génome viral, et la séquence terminator de pol I d’origine murine ;
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**un  système  à  deux  plasmides  basé  sur  pol  I    :  un  plasmide  contenant  deux  unités  de  transcription,  une  pour  HA,  une  pour  NA,  selon  le  même  schéma  que  ci-dessus  ;  un  second  plasmide  avec  six  unités  de  transcription  correspondant aux six autres segments viraux (PB1, PB2, PA, NP, NS, M) ;
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**un  système  à  deux  plasmides  basé  sur  pol  II    :  un  plasmide  pour  la  transcription  de  PA,  PB1,  PB2  ;  chacune  des  trois  unités  de  transcription  contient l’ARNm codant pour la protéine virale, intercalé entre le promoteur de  pol  II  et  une  séquence  de  polyadénylation  ;  le  second  plasmide  est  construit sur le même modèle pour la transcription de l’ARNm de la protéine NP ;
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**en combinant ces unités de transcription, la génération de virus influenza A dans  des  cultures  de  cellules  Vero  est  plus  importante  48  heures  après  la  transfection que dans les systèmes à 12 plasmides. L’utilisation d’un ou deux plasmides pour la synthèse des vARN en combinaison avec le plasmide codant pour le complexe polymérase basé sur pol II, donne des titres de l’ordre de 2.5x106  particules virales par ml, 72 heures après la transfection. De même, la  combinaison  des  sous-unités  du  complexe  polymérase  dans  le  même  plasmide  augmente  la  capacité  de  génération  virale  (Neumann,  Fujii  et  al.2005 [140]).     
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**:La génération de virus à partir de systèmes de transfection à huit plasmides et  moins,  réduit  le  temps  nécessaire  à  la  création  de  virus  potentiellement  candidats  à  l’élaboration  de  vaccins  et  globalement  en  diminue  le  coût  de  préparation.
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*La construction de souches vaccinales contre les virus influenza A
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*:Les  systèmes  de  transfection  de  l’ADN  à  huit  plasmides  ont  été  testés  pour  la  génération  de  souches  vaccinales  saisonnières  et  la  construction  de  virus  circulant en Asie du sud-est en 1997 (Hoffmann, Krauss et al. 2002 [86]) :
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**la  souche  A/PR/8/34  (H1N1)    :  souche  mère  pour  la  production  des  vaccins  inactivés  humains,  obtenue  à  l’aide  de  huit  plasmides,  chacune  codant  un  segment de l’ARN viral ;
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**les virus réassortis H1N1 et H3N2, souches recommandées par l’OMS pour la fabrication des vaccins saisonniers de 2001/2002 ;
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**le  virus  réassorti  des  souches  H9N2  et  H6N1  circulant  en  Asie,  présumées  être  les  précurseurs  du  virus  H5N1  responsable  des  cas  de  grippe  aviaire  à  Hong Kong en 1997.
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**:Dans  ces  deux  derniers  cas,  les  virus  réassortis  sont  générés  par  la  transfection  en  culture  mixte  de  cellules  293T  et  MDCK,  avec  six  plasmides  contenant  les  six  gènes  internes  de  la  souche  mère  PR8  et  deux  plasmides  codant les sous-types NA et HA choisis ;
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**les  capacités  de  croissance  de  la  souche  recombinée  PR8  sont  identiques  à  celles  de  la  souche  sauvage  ;  les  caractéristiques  antigéniques  des  virus  réassortis  sont  identiques  à  celles  des  virus  parents.  Les  résultats  sont  en  faveur  de  l’utilisation    de  cette  technique  pour  la  génération  rapide  et  reproductible de souches vaccinales.
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*Avantages des techniques de génétique inverse   
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*:La  génétique  inverse  utilise  les  cellules  en  culture,  permettant  la  génération  des souches vaccinales à partir de cellules approuvées pour leur utilisation dans le développement des vaccins humains (cellules qualifiées).   
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*:Elle permet de maîtriser la virulence des souches prototypes, par manipulations au niveau du motif multibasique d’acides aminés près du site de clivage de HA.
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*:Elle  ne  nécessite  pas  de  système  de  sélection  des  virus  réassortis  pertinents  parmi tous les virus recombinés.
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*:Les plasmides codant les gènes de la souche mère sont disponibles par avance, seuls les gènes HA et NA nécessitent d’être clonés pour chaque vaccin (Luke and Subbarao 2006 [123]).     
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*:Les  procédures  de  génétique  inverse  doivent  être  adaptées  au  niveau  de  biosécurité  approprié  en  fonction  des  agents  biologiques  manipulés.  L’OMS  a  édité,  à  ce  sujet,  un  guide  de  développement  des  souches  vaccinales  de  référence par génétique inverse (OMS 2005 [4]).
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*Les cultures cellulaires 
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*:Les souches vaccinales utilisées dans les vaccins inactivés sont produites sur des œufs de poules fertilisés depuis un demi siècle. Le risque de contamination des œufs par des rétrovirus aviaires n’est pas nul et peut compromettre l’innocuité des préparations vaccinales. Les techniques de génétique inverse ont permis le développement  de  souches  vaccinales  contre  le  virus  A  (H5N1)  pour  lesquelles  on a montré l’immunogénicité et l’absence de pouvoir pathogène. Les premiers essais  de  transfert  génétique  ont  utilisé  des  lignées  cellulaires  293T,  très  adaptées à cette technique (Subbarao, Chen et al. 2003 [182]). Mais ces lignées ne sont pas validées actuellement par les instances qui contrôlent la production de  vaccins  humains,  pour  la  raison  qu’elles  n’ont  pas  encore  fait  l’objet  de  recherche  sur  leur  potentiel  oncogène  ou  infectieux.  Les  cellules  Vero  quant  à  elles,  bénéficient  d’une  licence  d’utilisation  pour  la  fabrication  des  vaccins  antipoliomyélitiques  et  sont  en  cours  de  validation  pour  la  fabrication  des  vaccins antigrippaux. 
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*:L’utilisation  des  cellules  Vero  dans  les  procédures  de  génétique  inverse  a  montré  ses  performances  dans  la  génération  de  virus  réassorti  H5N1/PR8  non pathogène, toutes les procédures ayant fait l’objet d’une démarche de contrôle et d’assurance qualité pour des systèmes à 12 plasmides (Nicolson, Major et al.2005 [145])  et  pour  des  systèmes  à  huit  plasmides  (Webby,  Perez  et  al.  2004  [204]).
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======Les virosomes et les ISCOMs ======
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Les virosomes sont des systèmes de transport liposomal et représentent un nouveau système de délivrance des vaccins. Ils ressemblent étroitement au virus naturel. Ce sont  des  pseudo  particules  virales,  constituées  de  l’enveloppe  virale,  sans  aucun  matériel  génétique  où  l’hémagglutinine  et  la  neuraminidase  du  virus  grippal  sont  intercalées  entre  deux  couches  de  phospholipides.  Ils  sont  obtenus  après  solubilisation à l’aide d’un détergent et reconstruction. Ils ont une morphologie et des  capacités  de  pénétration  cellulaire  identiques  au  virus  original,  et  conservent  leurs  propriétés  de  fixation  au  récepteur  cellulaire  et  de  fusion  membranaire  qui  sont  propres  à  l’hémagglutinine  virale.  En  raison  de  l’absence  de  l’ARN  viral,  les  virosomes n’infectent pas les cellules avec lesquelles ils fusionnent.
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Ils fonctionnent comme un système de présentation d’antigène, avec une capacité d’induction  et  de  stimulation  des  cellules  dendritiques  (cellules  présentatrices  d’antigène) (Huckriede, Bungener et al. 2005 [91])  : l’activation des lymphocytes T déclenche la production de cytokines qui activent à leur tour les lymphocytes B et la  sécrétion  d’anticorps.  Ils  ont  l’avantage  sur  les  vaccins  conventionnels  de  stimuler  l’immunité  cellulaire,  primordiale  dans  la  réponse  immune  chez  les  personnes  naïves  de  tout  contact  avec  un  agent  viral,  activité  précisément  intéressante dans le contexte d’une pandémie, et intéressante pour l’immunisation des personnes âgées (de Bruijn, Nauta et al. 2005 [50]) (Zurbriggen 2003 [215]). 
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Les    virosomes    permettent    d’autre    part,    l’incorporation    d’adjuvants    immunologiques  dont  le  but  est  de  booster  la  sécrétion  d’anticorps  dirigés  contre  l’hémagglutinine (Huckriede, Bungener et al. 2005 [91]).
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Les ISCOMs (immunostimulatory complex) sont constitués de Quil A, de cholestérol et  de  phospholipides.  Quil  A  est  un  adjuvant  puissant.  Les  ISCOMs  sont  utilisés  comme  vecteurs  d’antigènes.  Des  formulations  de  vaccins  antigrippaux  inactivés  pour administration nasale sont à l’étude.
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======Les adjuvants immunologiques======
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Un  certain  nombre  d’adjuvants,  en  raison  de  leurs  capacités  à  booster  la  réponse  immune, font l’objet d’études expérimentales pour leur inclusion dans les vaccins anti-grippaux.
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*Le  MF59    :  a  donné  des  taux  de  séroconversion  plus  élevés  qu’un  vaccin  sans  adjuvant,  dans  un  essai  clinique  de  vaccin  expérimental  contre  une  souche  H5  (Stephenson, Nicholson et al. 2003 [178]).
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* Une  classe  potentiellement  intéressante  d’adjuvants  est  représentée  par  les  entérotoxines  bactériennes  sous  forme  détoxifiée      :  la  toxine  de  Vibrio  cholerae,  la  toxine  thermolabile  de  Escherichia  coli.  Il  a  été  démontré  que  l’adjonction  d’une  de  ces  toxines  à  un  antigène  conduit  à  une  forte  réponse  immune contre cet antigène. Ces molécules ont un grand intérêt dans le cadre d’une  administration  locale,  par  voie  nasale    :  où  elles  induisent  une  sécrétion  importante systémique et locale d’IgG et d’IgA.   
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*:Leur utilisation par voie nasale réduit de beaucoup leur toxicité pour le tractus digestif. 
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*:Un  vaccin  virosomal  additionné  d’une  entérotoxine  native  non  détoxifiée  HLT  (Heat  labile  toxine  d’E.coli)  a  été  homologué  en  Suisse,  en  2001,  et  retiré  rapidement  du  marché  en  raison  d’un  nombre  important  de  cas  de  paralysie  faciale périphérique(Huckriede, Bungener et al. 2005 [91]).
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*La stimulation de l’immunité par des cytokines spécifiques, telles l’interleukine 2 (IL-2), le facteur de croissance des granulocytes et des monocytes (GM-CSF) ou encore  l’interféron  gamma,  encapsulées  dans  des  liposomes,  donne  des  résultats variables.
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*:L’utilisation  d’antigènes  complets  induit  une  forte  réponse  humorale,  dirigée  contre  les  glycoprotéines  de  surface,  l’hémagglutinine  et  également  la  neuraminidase,  dans  un  modèle  murin  (Babai,  Barenholz  et  al.  2001  [16]).  La  même  préparation  vaccinale  a  été  évaluée  cliniquement  avec  succès,  chez  le  sujet âgé et l’adulte jeune (Ben-Yehuda, Joseph et al. 2003 [25]) (Ben-Yehuda, Joseph et al. 2003 [26]).                 
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*:Par  contre,  les  fractions  antigéniques  de  l’hémagglutinine  (basées  sur  un  ou  plusieurs  déterminants  antigéniques  des  lymphocytes  B  et  T)  fusionnées  ou  additionnées  à  une  cytokine  dans  la  préparation  vaccinale,  n’ont  pas  d’effet  protecteur dans l’infection expérimentale par un virus influenza A chez la souris (Wales, Baird et al. 2005 [200]), alors que le vaccin inactivé standard assure une protection totale (Faulkner, Buchan et al. 2003 [61]).
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*Les  sels  d’aluminium  ont  démontré  leur  efficacité  en  permettant  de  réduire  jusqu’à huit fois la dose vaccinale nécessaire à l’induction d’un taux d’anticorps similaire    à    celui    obtenu    avec    la    dose    commune    (15    microgrammes    d’hémagglutinine par souche virale) (Hehme, Engelmann et al. 2004 [81]).
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======La  production  de  souches  vaccinales  contre  les  virus  A  (H5N1)  et  A  (H9N2)======
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On  peut  considérer  quatre  approches  pour  la  génération  de  vaccins  dirigés  contre  le virus influenza A (H5N1 :
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*un vaccin inactivé élaboré à partir d’une souche A (H5N1) isolée chez l’homme. La  faisabilité  de  cette  approche  pose  deux  problèmes    :  elle  est  tout  d’abord  limitée techniquement par la létalité du virus sur les embryons de poulet et sa croissance  insuffisante  pour  sa  propagation  dans  les  œufs  fertilisés  ;  la  manipulation de souches virales hautement pathogènes soulève la question de la sécurité  des  personnels  de  laboratoire  et  requiert  un  niveau  de  confinement  trois au minimum ;
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*un  vaccin  inactivé  préparé  à  partir  d’une  souche  virale  avirulente,  antigéniquement  proche  d’une  souche  virale  A  (H5N1)  isolée  chez  l’homme  et  capable d’induire la fabrication d’anticorps contre la souche pathogène (comme le vaccin issu de la souche A/duck/Singapore/97 (H5N3)) ;
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*l’utilisation de l’hémagglutinine HA comme molécule immunogène unique :
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**dans un vaccin à ADN nu ou vaccin génétique  : le gène de HA est introduit directement  dans  l’organisme,  le  plus  souvent  dans  les  cellules  musculaires  par  voie  intramusculaire  ;  le  vaccin  est  produit,  in  situ,  dans  l’organisme  à  immuniser ;
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**par  la  production  d’une  hémagglutinine  recombinante  dans  un  système  d’expression de type adénovirus humain, dans lequel le gène codant pour HA est  inséré  dans  le  génome  du  vecteur  viral,  qui  exprimera  ensuite  HA  à  sa  surface.  Le  vecteur  est  inclus  dans  le  vaccin,  injecté  par  voie  intramusculaire  ou  par  voie  intranasale,  agit  comme  un  système  de  délivrance d’antigènes au système immunitaire ;
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** par  la  production  d’une  hémagglutinine  recombinante  dans  un  système  d’expression  de  type  baculovirus  (Nwe,  He  et  al.  2006  [148])  dans  lequel  un  baculovirus  génétiquement  modifié  pour  l'expression  de  HA  est  introduit  et  propagé  dans  des  cellules  d'insectes  en  culture.  La  protéine  recombinante  exprimée  est  ensuite  extraite  et  purifiée,  et  peut  servir  de  base  à  des  vaccins  sous-unités  ;  elle  est  souvent  administrée  avec  un  adjuvant  qui  potentialise leur pouvoir immunogène ;
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*un vaccin conventionnel préparé à partir de virus réassortis à haut potentiel de multiplication, porteurs des gènes HA et NA d’une souche A (H5N1) isolée chez l’homme  et  des  gènes  internes  d’une  souche  vaccinale  mère  telle  que  PR8  ou  A/Ann Arbor/6/60 adaptée au froid (Shengqiang, Chongguang et al. 1999 [172]). L’hémagglutinine est rendue avirulente par une modification de la séquence qui code  pour  son  site  de  clivage  (Subbarao,  Chen  et  al.  2003  [182])  (Horimoto,  Takada et al. 2005 [89]) (Lipatov, Webby et al. 2005 [122]).
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En  2002,  le  CDC  d’Atlanta  développe  par  génétique  inverse  un  virus  candidat  vaccin, proche dans son principe des vaccins antigrippaux bénéficiant actuellement d’une  AMM.  Ce  virus  réassorti  est  généré  par  un  système  à  12  plasmides  qui  comporte    :  deux  plasmides  pour  NA  et  HA  qui  proviennent  de  la  souche  A/Hong  Kong/491/97 (H5N1) ; le gène HA a subi une délétion au niveau du motif d’acides aminés  multibasiques  du  site  de  clivage,  par  mutagénèse  dirigée,  six  plasmides  assurent  la  transcription  des  six  gènes  internes  de  la  souche  mère  PR8,  et  quatre  autres  l’expression  des  protéines  PA,  PB1,  PB2,  NP  de  PR8.  La  transfection  a  lieu  sur  culture  de  cellules  293T  et  la  propagation  virale  par  injection  dans  des  oeufs  fertilisés  de  poulet.  Les  tests  de  pathogénicité  du  virus  réassorti  H5N1/PR8  montrent que l’altération du motif d’acides aminés multibasiques du gène de l’HA atténue  la  virulence  du  virus  chez  la  souris  et  le  poulet,  sans  en  diminuer  l’antigénicité. Le vaccin issu de l’inactivation du virus se révèle être immunogène et  protège  la  souris  d’une  dose  létale  de  la  souche  sauvage  A  (H5N1)  (Subbarao,  Chen et al. 2003 [182]).
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Les  vaccins  vivants  sont  une  alternative  intéressante  aux  vaccins  inactivés.  Ils  requièrent  des  doses  plus  faibles  d’antigènes,  élicitent  une  réponse  immune  plus  importante,  plus  rapide  (environ  dix  jours  après  la  vaccination),  plus  globale  (immunité  cellulaire)  que  les  vaccins  inactivés,  notamment  chez  les  personnes  naïves.  Le  laboratoire  du  NIAID  (Luke  and  Subbarao  2006  [123])  développe  actuellement  un  vaccin  pandémique,  vivant et atténué, basé sur la souche mère A/Ann  Arbor/-/60  (AA)  (H2N2),  porteuse  des  gènes  HA  et  NA  des  virus  HPAI  circulants. Leur programme de recherche inclut :
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*La  génération  d’un  lot  de  virus  vivants  atténués  porteurs  d’une  HA  des  sous-types 4 à 16, associée à une NA, selon les combinaisons existantes chez les virus de  type  sauvage,  ces  deux  protéines  étant  combinées  aux  autres  gènes  de  la  souche mère A/Ann Arbor/-/60 (AA) (H2N2).
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*La préparation de chaque lot de vaccins pandémiques candidats.
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*L’évaluation  chez  l’homme  de  l’innocuité,  de  l’immunogénicité  et  de  la  stabilité phénotypique de chaque vaccin.
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Des  essais  précliniques  chez  la  souris  ont  testé  le  pouvoir  immunogène  de  vaccins  vectorisés  utilisant  un  adénovirus  humain  non  réplicatif  comme  vecteur  d’expression de l’hémagglutinine d’une souche A (H5N1).
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*Le  vecteur  est  porteur  du  gène  HA  d’une  souche  A/Hong  Kong/156/97  (H5N1)  (Hoelscher,  Garg  et  al.  2006  [85])  ou  d’une  souche  A/Vietnam/1203/04  (H5N1)  (Gao, Soloff et al. 2006 [70]).
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*La  vaccination  induit  une  sécrétion  d’anticorps  spécifiques  anti  HA  et  une  stimulation de l’immunité cellulaire.
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* L’immunisation donne une protection efficace contre une dose létale de virus A (H5N1).
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*La production du vaccin vectorisé est rapide, 36 jours après la détermination de la séquence du gène viral (Gao, Soloff et al. 2006 [70]).
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======Les  essais  cliniques  de  vaccins  candidats  contre  les  virus  hautement  pathogènes ======
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Le  principe  de  base  de  l’efficacité  des  vaccins  antigrippaux  humains  est  de  provoquer  la  synthèse  d’anticorps  neutralisants  dirigés  contre  l’antigène  majeur  des  virus  influenza    :  l’hémagglutinine  HA.  Les  premières  études  menées  avec  les  vaccins inactivés dirigés contre des souches isolées en 1997, A (H9N2) et A (H5) ont démontré leur faible pouvoir immunogène comparé à celui des vaccins saisonniers anti H1N1 et H3N2.
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* Les  essais  cliniques  de  phase  I,  réalisés  avec  un  vaccin  inactivé  entier  et  un  vaccin  sous-unité  à  partir  d’un  isolat  humain  A/Hong  Kong/1073/99  (H9N2),  montrent    des    taux    protecteurs    d’anticorps    neutralisants    et    inhibant    l’hémagglutination,  après  injection  d’une  dose  unique  de  vaccin  chez  les  personnes  âgées  de  plus  de  32  ans  ;  par  contre  la  réponse  humorale,  chez  les  sujets âgés de moins de 32 ans est faible et nécessite deux doses de vaccins. Les doses vaccinales ont été testées pour des teneurs en hémagglutinine de 7,5 à 30 μg (Luke and Subbarao 2006 [123]).
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*En  1997,  le  virus  A/Hong  Kong/97  (H5N1)  est  isolé  et  mis  en  cause,  pour  la  première fois dans des cas humains de grippe aviaire ; une souche variante non pathogène du virus, la souche A/Duck/Singapore-Q/F119-3/97 (H5N3) est testée cliniquement  en  tant  que  vaccin  candidat,  en  raison  d’une  similitude  antigénique suffisante avec la souche A (H5N1) d’origine humaine et aviaire. Le vaccin sous-unité, sans adjuvant, est faiblement immunogène quelles que soient les  doses  utilisées.  Des  taux  protecteurs  d’anticorps  neutralisants  sont  atteints  uniquement  par  l’utilisation  d’adjuvant  immunologique,  tel  le  MF59,  et  deux  doses vaccinales de 7,5 μg (Nicholson, Colegate et al. 2001 [144]).
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* L’immunogénicité  et  la  tolérance  d’un  vaccin  exprimant  l’hémagglutinine  recombinante H5, générée par un système d’expression baculovirus à partir d’un isolat  humain,  de  la  souche  A/Hong  Kong/156/97  (H5N1)  ont  été  testées  chez  147 adultes sains ; une immunité protectrice est atteinte uniquement dans 50% des cas, pour les dosages les plus élevés d’hémagglutinine (90 μg) et deux doses vaccinales.  On  peut  penser  que  l’utilisation  de  doses  d’hémagglutinine  plus  élevées et/ou l’addition d’adjuvants améliorerait la réponse immune (Treanor, Wilkinson et al. 2001 [195]).
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Un certain nombre d’essais cliniques sur des vaccins candidats réalisés à partir des souches A (H5N1) circulant dans le sud-est asiatique en 2004 et 2005 sont en cours ou planifiés.
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* En  décembre  2005,  Sanofi  Pasteur<ref>lien cassé : https://www.sanofi.com/press/ppc_11795.asp#3</ref>  a  annoncé  les  premiers  résultats  des  études  menées  en  Europe  et  notamment  en  France,  sur  un  vaccin  prototype  inactivé  adjuvé  (aluminium)  contre  le  virus  H5N1,  réassorti  par  génétique  inverse,  produit par le NIBSC, au Royaume- Uni.
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* Le  Japon  teste  actuellement  chez  l’homme  un  vaccin  contre  le  virus  H5N1,  à  virus entier, adjuvé par l’aluminium.
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* Différentes  formulations  seront  testées  en  2006    :  vaccins  inactivés  entiers  ou  sous-unités  propagés  sur  culture  d’œufs,  vaccins  produits  sur  cultures  cellulaires,  vaccins  adjuvés  (hydroxyde  et  phosphate  d’aluminium,  MF59),  et  également  des  vaccins  vivants  atténués.  Des  vaccins  candidats  contre  les  souches H7 et H9 sont actuellement à l’étude chez l’homme. 
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* Sanofi  Pasteur  participe  au  projet  FLUPLAN<ref>lien cassé : http://europa.eu.int/rapid/pressReleasesAction.do?reference=IP/05/1354&format=HTML&aged=0&language=FR&guiLanguage=en</ref>,  financé  par  l’Union  Européenne,  pour  la  production  d’un  vaccin  contre  une  souche  A  (H7N1)  à  potentiel  pandémique.
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* Le laboratoire Chiron<ref>http://www.who.int/vaccine_research/diseases/influenza/Atmar.pdf</ref> expérimente actuellement un vaccin inactivé sous-unité  A (H9N2)    réassorti    G9/PR8    ;    les    taux    d’anticorps    en    inhibition    de    l’hémagglutination sont meilleurs avec le vaccin adjuvé par le MF59, même pour des doses vaccinales basses (de 3,75 à 30 μg).
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* En  avril  2005,  le  groupe  Sanofi-Pasteur,  sous  contrat  avec  le  National  Institute  of Allergy and Infectious Diseases (NIAID)<ref>lien cassé : http://www3.niaid.nih.gov/news/newsreleases/2005/H5N1QandA.htm</ref>, démarre les essais cliniques phase I, d’un  vaccin  inactivé  sous-unité  A  (H5N1)  chez  451  adultes  sains.  La  souche  vaccinale  a  été  développée  par  génétique  inverse  par  le  St.  Jude  Children’s  Research    Hospital    (Etats-Unis)    à    partir    du    virus    isolé    en    2004,    A/Vietnam/1203/04 (H5N1). Les résultats préliminaires attestent de l’innocuité du vaccin candidat et de sa capacité à induire une réponse immune protectrice avec un protocole de deux doses de 90 μg chacune. Les données complètes sont attendues  en  2006.  Des  essais  sont  prévus  par  la  suite  chez  l’enfant  et  la  personne âgée (Enserink 2005 [59]) (Quirk 2005 [162]).
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* Des essais  cliniques  de  phase  I<ref>http://www.who.int/vaccine_research/diseases/influenza/Karron%20(2).pdf</ref>  sont  actuellement  en  cours  avec  un  vaccin  candidat  vivant  atténué  A  (H9N2)  issu  du  réassortiment  entre  les  virus A/chicken/Hong  Kong/G9/97  et  la  souche  mère  A/Ann  Arbor/6/60  ca  (voir  1.4.5.1.1.2).
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Les  vaccins  génétiques  antigrippaux  ne  sont  qu’à  un  stade  précoce  de  développement,  en  raison  du  trop  faible  pouvoir  immunogène  chez  l’homme  de  l’ADN nu.
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Version du 11 avril 2020 à 16:28

Grippe humaine d'origine aviaire / Prévention

Perspectives dans la recherche et le développement de vaccins anti-grippaux


 
 

Delvallée page 2.png
Rapport
Actualités sur la grippe aviaire et sa transmission chez l’homme
Chapitre
Grippe humaine d'origine aviaire
Section
Prévention
Auteur
Thérèse Delvallée (INIST)
Date
2006
En ligne
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La génétique inverse et les cultures cellulaires

En virologie moléculaire, la génétique inverse définit la génération de virus dont le génome est produit à partir d’ADNc (ADN complémentaire). L’ARN viral est isolé et transcrit en ADNc par une transcriptase inverse. L’ADNc est amplifié par amorces spécifiques des segments viraux puis cloné (Marsh and Tannock 2005 [128]). La préparation des virus réassortis entrant dans la composition des vaccins fait appel à la coinfection de cellules par deux souches de virus influenza et peut générer théoriquement 254 (28 ) virus recombinés. La sélection indispensable des « bons réassortis » nécessite des procédures d’analyse et de vérification longues et dispendieuses. Le développement des techniques de génétique inverse permet de réduire le nombre de virus réassortis résultants.


  • Les techniques de génétique inverse (Neumann, Whitt et al. 2002 [142])
    Les premiers systèmes de génétique inverse appliqués aux virus influenza A font appel à des virus helper (virus qui assure les fonctions manquantes d'un virus défectif). Un complexe de ribonucléoprotéines (RNP) est produit par la synthèse in vitro des segments d’ARN viral (vRNA) en présence des polymérases et de NP. Ce complexe représente l’unité de réplication minimale des virus influenza A. Des cellules eucaryotes sont ensuite transfectées avec ces RNP et infectées par un virus influenza A helper. L’infection cellulaire par le virus helper génère des virus possédant le gène correspondant à l’ADNc cloné.
    Une autre méthode, utilisant le même type de système, est basée sur la transcription in vivo des vRNA par l’ARN polymerase I (pol I) cellulaire  ; il y a production intracellulaire des complexes RNP. Dans ce système, l’ADNc codant pour les vRNA est inséré entre les séquences promoteur et terminale de pol I. Les complexes fonctionnels RNP sont générés à l’aide d’un virus helper infectant (Neumann, Watanabe et al. 1999 [141]).
    Ces systèmes utilisant des virus influenza helper nécessitent également une sélection des virus transfectants parmi la population des helper.
     
    En 1999, un système de génétique inverse a permis la génération de virus influenza A à partir d’ADN complémentaire exclusivement. Des cellules humaines embryonnaires rénales (cellules 293T) sont transfectées avec huit plasmides, chacun codant un segment d’ARN viral d’une souche H1N1, encadré par le promoteur (d’origine humaine) et la séquence de terminaison de l’ARN polymérase I, auxquels s’ajoutent quatre plasmides pour l’expression des protéines NP et le complexe polymérase (PA, PB1, PB2). Ce système à 12 plasmides permet de produire en 48 heures plus de 10 unités formatrices de plages par millilitre (ml) de supernatant (Neumann, Watanabe et al. 1999 [141]).
     
    Par la suite, des systèmes de génération de virus influenza A à partir de huit plasmides ont été développés. Chaque plasmide contient une copie d’un des huit segments de l’ARN viral  : l’ADNc est inséré entre le promoteur et le terminateur de pol I  ; cette unité de transcription est encadrée par le promoteur de pol II (ARN polymerase II) et un signal de polyadénylation (signal de fin de gène). Après transfection, l’ARN viral antisens (de polarité négative) est synthétisé par la pol I cellulaire, et la transcription par la pol II résulte en la synthèse de brins d’ARNm (ARN messager) de polarité positive traduits ensuite en protéines virales. La réplication virale est initiée dès la synthèse des protéines du complexe polymérase virale (PB1, PB, PA, NP). Ce système a montré son efficacité dans la génération de virus influenza A H1N1 et H6N1 en cultures de cellules 239T et MDCK ; il a permis également la génération de virus réassortis entre ces mêmes souches (Hoffmann, Neumann et al. 2000 [87]).
     
    D’autres systèmes de génétique inverse utilisant un nombre réduit de plasmides ont été expérimentés, en combinant plusieurs gènes viraux dans le même plasmide :
    • un plasmide pour la transcription des huit ARN viraux  ; chacune des huit unités de transcription comprend le promoteur d’origine humaine de pol I, l’ADNc de polarité négative codant un segment du génome viral, et la séquence terminator de pol I d’origine murine ;
    • un système à deux plasmides basé sur pol I  : un plasmide contenant deux unités de transcription, une pour HA, une pour NA, selon le même schéma que ci-dessus  ; un second plasmide avec six unités de transcription correspondant aux six autres segments viraux (PB1, PB2, PA, NP, NS, M) ;
    • un système à deux plasmides basé sur pol II  : un plasmide pour la transcription de PA, PB1, PB2  ; chacune des trois unités de transcription contient l’ARNm codant pour la protéine virale, intercalé entre le promoteur de pol II et une séquence de polyadénylation  ; le second plasmide est construit sur le même modèle pour la transcription de l’ARNm de la protéine NP ;
    • en combinant ces unités de transcription, la génération de virus influenza A dans des cultures de cellules Vero est plus importante 48 heures après la transfection que dans les systèmes à 12 plasmides. L’utilisation d’un ou deux plasmides pour la synthèse des vARN en combinaison avec le plasmide codant pour le complexe polymérase basé sur pol II, donne des titres de l’ordre de 2.5x106 particules virales par ml, 72 heures après la transfection. De même, la combinaison des sous-unités du complexe polymérase dans le même plasmide augmente la capacité de génération virale (Neumann, Fujii et al.2005 [140]).
      La génération de virus à partir de systèmes de transfection à huit plasmides et moins, réduit le temps nécessaire à la création de virus potentiellement candidats à l’élaboration de vaccins et globalement en diminue le coût de préparation.
  • La construction de souches vaccinales contre les virus influenza A
    Les systèmes de transfection de l’ADN à huit plasmides ont été testés pour la génération de souches vaccinales saisonnières et la construction de virus circulant en Asie du sud-est en 1997 (Hoffmann, Krauss et al. 2002 [86]) :
    • la souche A/PR/8/34 (H1N1)  : souche mère pour la production des vaccins inactivés humains, obtenue à l’aide de huit plasmides, chacune codant un segment de l’ARN viral ;
    • les virus réassortis H1N1 et H3N2, souches recommandées par l’OMS pour la fabrication des vaccins saisonniers de 2001/2002 ;
    • le virus réassorti des souches H9N2 et H6N1 circulant en Asie, présumées être les précurseurs du virus H5N1 responsable des cas de grippe aviaire à Hong Kong en 1997.
      Dans ces deux derniers cas, les virus réassortis sont générés par la transfection en culture mixte de cellules 293T et MDCK, avec six plasmides contenant les six gènes internes de la souche mère PR8 et deux plasmides codant les sous-types NA et HA choisis ;
    • les capacités de croissance de la souche recombinée PR8 sont identiques à celles de la souche sauvage  ; les caractéristiques antigéniques des virus réassortis sont identiques à celles des virus parents. Les résultats sont en faveur de l’utilisation de cette technique pour la génération rapide et reproductible de souches vaccinales.
  • Avantages des techniques de génétique inverse
    La génétique inverse utilise les cellules en culture, permettant la génération des souches vaccinales à partir de cellules approuvées pour leur utilisation dans le développement des vaccins humains (cellules qualifiées).
    Elle permet de maîtriser la virulence des souches prototypes, par manipulations au niveau du motif multibasique d’acides aminés près du site de clivage de HA.
     
    Elle ne nécessite pas de système de sélection des virus réassortis pertinents parmi tous les virus recombinés.
    Les plasmides codant les gènes de la souche mère sont disponibles par avance, seuls les gènes HA et NA nécessitent d’être clonés pour chaque vaccin (Luke and Subbarao 2006 [123]).
    Les procédures de génétique inverse doivent être adaptées au niveau de biosécurité approprié en fonction des agents biologiques manipulés. L’OMS a édité, à ce sujet, un guide de développement des souches vaccinales de référence par génétique inverse (OMS 2005 [4]).
  • Les cultures cellulaires
    Les souches vaccinales utilisées dans les vaccins inactivés sont produites sur des œufs de poules fertilisés depuis un demi siècle. Le risque de contamination des œufs par des rétrovirus aviaires n’est pas nul et peut compromettre l’innocuité des préparations vaccinales. Les techniques de génétique inverse ont permis le développement de souches vaccinales contre le virus A (H5N1) pour lesquelles on a montré l’immunogénicité et l’absence de pouvoir pathogène. Les premiers essais de transfert génétique ont utilisé des lignées cellulaires 293T, très adaptées à cette technique (Subbarao, Chen et al. 2003 [182]). Mais ces lignées ne sont pas validées actuellement par les instances qui contrôlent la production de vaccins humains, pour la raison qu’elles n’ont pas encore fait l’objet de recherche sur leur potentiel oncogène ou infectieux. Les cellules Vero quant à elles, bénéficient d’une licence d’utilisation pour la fabrication des vaccins antipoliomyélitiques et sont en cours de validation pour la fabrication des vaccins antigrippaux.
    L’utilisation des cellules Vero dans les procédures de génétique inverse a montré ses performances dans la génération de virus réassorti H5N1/PR8 non pathogène, toutes les procédures ayant fait l’objet d’une démarche de contrôle et d’assurance qualité pour des systèmes à 12 plasmides (Nicolson, Major et al.2005 [145]) et pour des systèmes à huit plasmides (Webby, Perez et al. 2004 [204]).


Les virosomes et les ISCOMs

Les virosomes sont des systèmes de transport liposomal et représentent un nouveau système de délivrance des vaccins. Ils ressemblent étroitement au virus naturel. Ce sont des pseudo particules virales, constituées de l’enveloppe virale, sans aucun matériel génétique où l’hémagglutinine et la neuraminidase du virus grippal sont intercalées entre deux couches de phospholipides. Ils sont obtenus après solubilisation à l’aide d’un détergent et reconstruction. Ils ont une morphologie et des capacités de pénétration cellulaire identiques au virus original, et conservent leurs propriétés de fixation au récepteur cellulaire et de fusion membranaire qui sont propres à l’hémagglutinine virale. En raison de l’absence de l’ARN viral, les virosomes n’infectent pas les cellules avec lesquelles ils fusionnent.

Ils fonctionnent comme un système de présentation d’antigène, avec une capacité d’induction et de stimulation des cellules dendritiques (cellules présentatrices d’antigène) (Huckriede, Bungener et al. 2005 [91])  : l’activation des lymphocytes T déclenche la production de cytokines qui activent à leur tour les lymphocytes B et la sécrétion d’anticorps. Ils ont l’avantage sur les vaccins conventionnels de stimuler l’immunité cellulaire, primordiale dans la réponse immune chez les personnes naïves de tout contact avec un agent viral, activité précisément intéressante dans le contexte d’une pandémie, et intéressante pour l’immunisation des personnes âgées (de Bruijn, Nauta et al. 2005 [50]) (Zurbriggen 2003 [215]).

Les virosomes permettent d’autre part, l’incorporation d’adjuvants immunologiques dont le but est de booster la sécrétion d’anticorps dirigés contre l’hémagglutinine (Huckriede, Bungener et al. 2005 [91]).

Les ISCOMs (immunostimulatory complex) sont constitués de Quil A, de cholestérol et de phospholipides. Quil A est un adjuvant puissant. Les ISCOMs sont utilisés comme vecteurs d’antigènes. Des formulations de vaccins antigrippaux inactivés pour administration nasale sont à l’étude.

Les adjuvants immunologiques

Un certain nombre d’adjuvants, en raison de leurs capacités à booster la réponse immune, font l’objet d’études expérimentales pour leur inclusion dans les vaccins anti-grippaux.

  • Le MF59  : a donné des taux de séroconversion plus élevés qu’un vaccin sans adjuvant, dans un essai clinique de vaccin expérimental contre une souche H5 (Stephenson, Nicholson et al. 2003 [178]).
  • Une classe potentiellement intéressante d’adjuvants est représentée par les entérotoxines bactériennes sous forme détoxifiée  : la toxine de Vibrio cholerae, la toxine thermolabile de Escherichia coli. Il a été démontré que l’adjonction d’une de ces toxines à un antigène conduit à une forte réponse immune contre cet antigène. Ces molécules ont un grand intérêt dans le cadre d’une administration locale, par voie nasale  : où elles induisent une sécrétion importante systémique et locale d’IgG et d’IgA.
    Leur utilisation par voie nasale réduit de beaucoup leur toxicité pour le tractus digestif.
    Un vaccin virosomal additionné d’une entérotoxine native non détoxifiée HLT (Heat labile toxine d’E.coli) a été homologué en Suisse, en 2001, et retiré rapidement du marché en raison d’un nombre important de cas de paralysie faciale périphérique(Huckriede, Bungener et al. 2005 [91]).
  • La stimulation de l’immunité par des cytokines spécifiques, telles l’interleukine 2 (IL-2), le facteur de croissance des granulocytes et des monocytes (GM-CSF) ou encore l’interféron gamma, encapsulées dans des liposomes, donne des résultats variables.
    L’utilisation d’antigènes complets induit une forte réponse humorale, dirigée contre les glycoprotéines de surface, l’hémagglutinine et également la neuraminidase, dans un modèle murin (Babai, Barenholz et al. 2001 [16]). La même préparation vaccinale a été évaluée cliniquement avec succès, chez le sujet âgé et l’adulte jeune (Ben-Yehuda, Joseph et al. 2003 [25]) (Ben-Yehuda, Joseph et al. 2003 [26]).
    Par contre, les fractions antigéniques de l’hémagglutinine (basées sur un ou plusieurs déterminants antigéniques des lymphocytes B et T) fusionnées ou additionnées à une cytokine dans la préparation vaccinale, n’ont pas d’effet protecteur dans l’infection expérimentale par un virus influenza A chez la souris (Wales, Baird et al. 2005 [200]), alors que le vaccin inactivé standard assure une protection totale (Faulkner, Buchan et al. 2003 [61]).
  • Les sels d’aluminium ont démontré leur efficacité en permettant de réduire jusqu’à huit fois la dose vaccinale nécessaire à l’induction d’un taux d’anticorps similaire à celui obtenu avec la dose commune (15 microgrammes d’hémagglutinine par souche virale) (Hehme, Engelmann et al. 2004 [81]).
La production de souches vaccinales contre les virus A (H5N1) et A (H9N2)

On peut considérer quatre approches pour la génération de vaccins dirigés contre le virus influenza A (H5N1 :

  • un vaccin inactivé élaboré à partir d’une souche A (H5N1) isolée chez l’homme. La faisabilité de cette approche pose deux problèmes  : elle est tout d’abord limitée techniquement par la létalité du virus sur les embryons de poulet et sa croissance insuffisante pour sa propagation dans les œufs fertilisés  ; la manipulation de souches virales hautement pathogènes soulève la question de la sécurité des personnels de laboratoire et requiert un niveau de confinement trois au minimum ;
  • un vaccin inactivé préparé à partir d’une souche virale avirulente, antigéniquement proche d’une souche virale A (H5N1) isolée chez l’homme et capable d’induire la fabrication d’anticorps contre la souche pathogène (comme le vaccin issu de la souche A/duck/Singapore/97 (H5N3)) ;
  • l’utilisation de l’hémagglutinine HA comme molécule immunogène unique :
    • dans un vaccin à ADN nu ou vaccin génétique  : le gène de HA est introduit directement dans l’organisme, le plus souvent dans les cellules musculaires par voie intramusculaire  ; le vaccin est produit, in situ, dans l’organisme à immuniser ;
    • par la production d’une hémagglutinine recombinante dans un système d’expression de type adénovirus humain, dans lequel le gène codant pour HA est inséré dans le génome du vecteur viral, qui exprimera ensuite HA à sa surface. Le vecteur est inclus dans le vaccin, injecté par voie intramusculaire ou par voie intranasale, agit comme un système de délivrance d’antigènes au système immunitaire ;
    • par la production d’une hémagglutinine recombinante dans un système d’expression de type baculovirus (Nwe, He et al. 2006 [148]) dans lequel un baculovirus génétiquement modifié pour l'expression de HA est introduit et propagé dans des cellules d'insectes en culture. La protéine recombinante exprimée est ensuite extraite et purifiée, et peut servir de base à des vaccins sous-unités  ; elle est souvent administrée avec un adjuvant qui potentialise leur pouvoir immunogène ;
  • un vaccin conventionnel préparé à partir de virus réassortis à haut potentiel de multiplication, porteurs des gènes HA et NA d’une souche A (H5N1) isolée chez l’homme et des gènes internes d’une souche vaccinale mère telle que PR8 ou A/Ann Arbor/6/60 adaptée au froid (Shengqiang, Chongguang et al. 1999 [172]). L’hémagglutinine est rendue avirulente par une modification de la séquence qui code pour son site de clivage (Subbarao, Chen et al. 2003 [182]) (Horimoto, Takada et al. 2005 [89]) (Lipatov, Webby et al. 2005 [122]).

En 2002, le CDC d’Atlanta développe par génétique inverse un virus candidat vaccin, proche dans son principe des vaccins antigrippaux bénéficiant actuellement d’une AMM. Ce virus réassorti est généré par un système à 12 plasmides qui comporte  : deux plasmides pour NA et HA qui proviennent de la souche A/Hong Kong/491/97 (H5N1) ; le gène HA a subi une délétion au niveau du motif d’acides aminés multibasiques du site de clivage, par mutagénèse dirigée, six plasmides assurent la transcription des six gènes internes de la souche mère PR8, et quatre autres l’expression des protéines PA, PB1, PB2, NP de PR8. La transfection a lieu sur culture de cellules 293T et la propagation virale par injection dans des oeufs fertilisés de poulet. Les tests de pathogénicité du virus réassorti H5N1/PR8 montrent que l’altération du motif d’acides aminés multibasiques du gène de l’HA atténue la virulence du virus chez la souris et le poulet, sans en diminuer l’antigénicité. Le vaccin issu de l’inactivation du virus se révèle être immunogène et protège la souris d’une dose létale de la souche sauvage A (H5N1) (Subbarao, Chen et al. 2003 [182]).

Les vaccins vivants sont une alternative intéressante aux vaccins inactivés. Ils requièrent des doses plus faibles d’antigènes, élicitent une réponse immune plus importante, plus rapide (environ dix jours après la vaccination), plus globale (immunité cellulaire) que les vaccins inactivés, notamment chez les personnes naïves. Le laboratoire du NIAID (Luke and Subbarao 2006 [123]) développe actuellement un vaccin pandémique, vivant et atténué, basé sur la souche mère A/Ann Arbor/-/60 (AA) (H2N2), porteuse des gènes HA et NA des virus HPAI circulants. Leur programme de recherche inclut :

  • La génération d’un lot de virus vivants atténués porteurs d’une HA des sous-types 4 à 16, associée à une NA, selon les combinaisons existantes chez les virus de type sauvage, ces deux protéines étant combinées aux autres gènes de la souche mère A/Ann Arbor/-/60 (AA) (H2N2).
  • La préparation de chaque lot de vaccins pandémiques candidats.
  • L’évaluation chez l’homme de l’innocuité, de l’immunogénicité et de la stabilité phénotypique de chaque vaccin.

Des essais précliniques chez la souris ont testé le pouvoir immunogène de vaccins vectorisés utilisant un adénovirus humain non réplicatif comme vecteur d’expression de l’hémagglutinine d’une souche A (H5N1).

  • Le vecteur est porteur du gène HA d’une souche A/Hong Kong/156/97 (H5N1) (Hoelscher, Garg et al. 2006 [85]) ou d’une souche A/Vietnam/1203/04 (H5N1) (Gao, Soloff et al. 2006 [70]).
  • La vaccination induit une sécrétion d’anticorps spécifiques anti HA et une stimulation de l’immunité cellulaire.
  • L’immunisation donne une protection efficace contre une dose létale de virus A (H5N1).
  • La production du vaccin vectorisé est rapide, 36 jours après la détermination de la séquence du gène viral (Gao, Soloff et al. 2006 [70]).
Les essais cliniques de vaccins candidats contre les virus hautement pathogènes

Le principe de base de l’efficacité des vaccins antigrippaux humains est de provoquer la synthèse d’anticorps neutralisants dirigés contre l’antigène majeur des virus influenza  : l’hémagglutinine HA. Les premières études menées avec les vaccins inactivés dirigés contre des souches isolées en 1997, A (H9N2) et A (H5) ont démontré leur faible pouvoir immunogène comparé à celui des vaccins saisonniers anti H1N1 et H3N2.

  • Les essais cliniques de phase I, réalisés avec un vaccin inactivé entier et un vaccin sous-unité à partir d’un isolat humain A/Hong Kong/1073/99 (H9N2), montrent des taux protecteurs d’anticorps neutralisants et inhibant l’hémagglutination, après injection d’une dose unique de vaccin chez les personnes âgées de plus de 32 ans  ; par contre la réponse humorale, chez les sujets âgés de moins de 32 ans est faible et nécessite deux doses de vaccins. Les doses vaccinales ont été testées pour des teneurs en hémagglutinine de 7,5 à 30 μg (Luke and Subbarao 2006 [123]).
  • En 1997, le virus A/Hong Kong/97 (H5N1) est isolé et mis en cause, pour la première fois dans des cas humains de grippe aviaire ; une souche variante non pathogène du virus, la souche A/Duck/Singapore-Q/F119-3/97 (H5N3) est testée cliniquement en tant que vaccin candidat, en raison d’une similitude antigénique suffisante avec la souche A (H5N1) d’origine humaine et aviaire. Le vaccin sous-unité, sans adjuvant, est faiblement immunogène quelles que soient les doses utilisées. Des taux protecteurs d’anticorps neutralisants sont atteints uniquement par l’utilisation d’adjuvant immunologique, tel le MF59, et deux doses vaccinales de 7,5 μg (Nicholson, Colegate et al. 2001 [144]).
  • L’immunogénicité et la tolérance d’un vaccin exprimant l’hémagglutinine recombinante H5, générée par un système d’expression baculovirus à partir d’un isolat humain, de la souche A/Hong Kong/156/97 (H5N1) ont été testées chez 147 adultes sains ; une immunité protectrice est atteinte uniquement dans 50% des cas, pour les dosages les plus élevés d’hémagglutinine (90 μg) et deux doses vaccinales. On peut penser que l’utilisation de doses d’hémagglutinine plus élevées et/ou l’addition d’adjuvants améliorerait la réponse immune (Treanor, Wilkinson et al. 2001 [195]).

Un certain nombre d’essais cliniques sur des vaccins candidats réalisés à partir des souches A (H5N1) circulant dans le sud-est asiatique en 2004 et 2005 sont en cours ou planifiés.

  • En décembre 2005, Sanofi Pasteur[1] a annoncé les premiers résultats des études menées en Europe et notamment en France, sur un vaccin prototype inactivé adjuvé (aluminium) contre le virus H5N1, réassorti par génétique inverse, produit par le NIBSC, au Royaume- Uni.
  • Le Japon teste actuellement chez l’homme un vaccin contre le virus H5N1, à virus entier, adjuvé par l’aluminium.
  • Différentes formulations seront testées en 2006  : vaccins inactivés entiers ou sous-unités propagés sur culture d’œufs, vaccins produits sur cultures cellulaires, vaccins adjuvés (hydroxyde et phosphate d’aluminium, MF59), et également des vaccins vivants atténués. Des vaccins candidats contre les souches H7 et H9 sont actuellement à l’étude chez l’homme.
  • Sanofi Pasteur participe au projet FLUPLAN[2], financé par l’Union Européenne, pour la production d’un vaccin contre une souche A (H7N1) à potentiel pandémique.
  • Le laboratoire Chiron[3] expérimente actuellement un vaccin inactivé sous-unité A (H9N2) réassorti G9/PR8  ; les taux d’anticorps en inhibition de l’hémagglutination sont meilleurs avec le vaccin adjuvé par le MF59, même pour des doses vaccinales basses (de 3,75 à 30 μg).
  • En avril 2005, le groupe Sanofi-Pasteur, sous contrat avec le National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID)[4], démarre les essais cliniques phase I, d’un vaccin inactivé sous-unité A (H5N1) chez 451 adultes sains. La souche vaccinale a été développée par génétique inverse par le St. Jude Children’s Research Hospital (Etats-Unis) à partir du virus isolé en 2004, A/Vietnam/1203/04 (H5N1). Les résultats préliminaires attestent de l’innocuité du vaccin candidat et de sa capacité à induire une réponse immune protectrice avec un protocole de deux doses de 90 μg chacune. Les données complètes sont attendues en 2006. Des essais sont prévus par la suite chez l’enfant et la personne âgée (Enserink 2005 [59]) (Quirk 2005 [162]).
  • Des essais cliniques de phase I[5] sont actuellement en cours avec un vaccin candidat vivant atténué A (H9N2) issu du réassortiment entre les virus A/chicken/Hong Kong/G9/97 et la souche mère A/Ann Arbor/6/60 ca (voir 1.4.5.1.1.2).

Les vaccins génétiques antigrippaux ne sont qu’à un stade précoce de développement, en raison du trop faible pouvoir immunogène chez l’homme de l’ADN nu.