5 questions sur la façon dont Moderna et Pfizer pourraient ajuster rapidement les vaccins à ARNm

Si la variante omicron du coronavirus est suffisamment différente de la variante d’origine, il est possible que les vaccins existants ne soient pas aussi efficaces qu’ils l’ont été. Si tel est le cas, il est probable que les entreprises devront mettre à jour leurs vaccins pour mieux lutter contre l’omicron. Deborah Fuller est une microbiologiste qui étudie les vaccins à ARNm et à ADN depuis plus de deux décennies. Elle explique ici pourquoi les vaccins pourraient avoir besoin d’être mis à jour et à quoi ressemblerait ce processus.

1. Pourquoi les vaccins doivent-ils être mis à jour ?

Fondamentalement, il s’agit de savoir si un virus a suffisamment changé pour que les anticorps créés par le vaccin original ne soient plus capables de reconnaître et de repousser la nouvelle variante mutée.

Les coronavirus utilisent des protéines de pointe pour se fixer aux récepteurs ACE-2 à la surface des cellules humaines et les infecter . Tous les vaccins à ARNm COVID-19 fonctionnent en donnant des instructions sous la forme d’ARNm qui dirigent les cellules pour qu’elles produisent une version inoffensive de la protéine de pointe . Cette protéine de pointe induit ensuite le corps humain à produire des anticorps. Si une personne est ensuite exposée au coronavirus, ces anticorps se lient à la protéine de pointe du coronavirus et interfèrent ainsi avec sa capacité à infecter les cellules de cette personne.

La variante omicron contient un nouveau modèle de mutations de sa protéine de pointe . Ces changements pourraient perturber la capacité de certains – mais probablement pas tous – des anticorps induits par les vaccins actuels à se lier à la protéine de pointe . Si cela se produit, les vaccins pourraient être moins efficaces pour empêcher les personnes d’être infectées et de transmettre la variante omicron.

2. En quoi un nouveau vaccin serait-il différent ?

Les vaccins à ARNm existants, comme ceux fabriqués par Moderna ou Pfizer, codent pour une protéine de pointe de la souche originale de coronavirus . Dans un vaccin nouveau ou mis à jour, les instructions de l’ARNm coderaient pour la protéine de pointe omicron.

En remplaçant le code génétique de la protéine de pointe d’origine par celui de cette nouvelle variante, un nouveau vaccin induirait des anticorps qui se lient plus efficacement au virus omicron et l’empêchent d’infecter les cellules.

Les personnes déjà vaccinées ou précédemment exposées au COVID-19 n’auraient probablement besoin que d’une seule dose de rappel d’un nouveau vaccin pour être protégées non seulement de la nouvelle souche, mais également d’autres souches qui pourraient être encore en circulation . Si omicron apparaît comme la souche dominante par rapport à delta, alors ceux qui ne sont pas vaccinés n’auront besoin de recevoir que 2-3 doses du vaccin mis à jour. Si delta et omicron sont tous deux en circulation, les gens obtiendront probablement une combinaison des vaccins actuels et mis à jour.

3. Comment les scientifiques mettent-ils à jour un vaccin ?

Pour fabriquer un vaccin à ARNm mis à jour, vous avez besoin de deux ingrédients : la séquence génétique de la protéine de pointe d’une nouvelle variante préoccupante et une matrice d’ADN qui serait utilisée pour construire l’ARNm.

Dans la plupart des organismes, l’ADN fournit les instructions pour la fabrication de l’ARNm. Étant donné que les chercheurs ont déjà publié le code génétique de la protéine de pointe omicron , il ne reste plus qu’à créer une matrice d’ADN pour la protéine de pointe qui serait utilisée pour produire la partie ARNm des nouveaux vaccins.

Pour ce faire, les chercheurs mélangent des modèles d’ADN avec des enzymes synthétiques et quatre blocs de construction moléculaires qui forment l’ARNm – G, A, U et C en abrégé. Les enzymes construisent ensuite une copie d’ARNm de la matrice d’ADN, un processus appelé transcription. En utilisant ce processus, il ne faut que quelques minutes pour produire un lot d’ARNm pour les vaccins. Les chercheurs placent ensuite les transcrits d’ARNm dans des nanoparticules grasses qui protègent les instructions jusqu’à ce qu’elles soient transmises en toute sécurité aux cellules de votre bras.

4. Combien de temps avant qu’un nouveau vaccin soit prêt ?

Il ne faut que trois jours pour générer la matrice d’ADN nécessaire à la fabrication d’un nouveau vaccin à ARNm. Ensuite, il faudrait environ une semaine pour produire des doses suffisantes de vaccin à ARNm pour les tests en laboratoire et six semaines supplémentaires pour effectuer les tests précliniques sur des cellules humaines dans des tubes à essai afin de s’assurer qu’un nouveau vaccin fonctionne comme il se doit.

Ainsi, dans les 52 jours , les scientifiques pourraient disposer d’un vaccin à ARNm mis à jour prêt à être intégré au processus de fabrication et commencer à produire des doses pour un essai clinique humain. Cet essai nécessiterait probablement au moins quelques semaines supplémentaires pour un total d’environ 100 jours pour mettre à jour et tester un nouveau vaccin.

Pendant que cet essai est en cours, les fabricants pourraient commencer à changer leur processus actuel pour fabriquer un nouveau vaccin. Idéalement, une fois l’essai clinique terminé – et si le vaccin est autorisé ou approuvé – une entreprise pourrait immédiatement commencer à déployer des doses d’un nouveau vaccin.

5. Un vaccin mis à jour a-t-il besoin d’essais cliniques complets ?

On ne sait pas actuellement combien de données cliniques seraient nécessaires pour obtenir l’approbation ou l’autorisation de la FDA pour un vaccin COVID-19 mis à jour. Cependant, tous les ingrédients seraient les mêmes dans un nouveau vaccin. La seule différence serait quelques lignes de code génétique qui modifieraient très légèrement la forme de la protéine de pointe. Du point de vue de la sécurité, un vaccin mis à jour est essentiellement identique aux vaccins déjà testés. En raison de ces similitudes, les tests cliniques n’auront peut-être pas besoin d’être aussi approfondis que ceux nécessaires pour les vaccins COVID-19 de première génération.

Au minimum, les essais cliniques pour les vaccins mis à jour nécessiteraient probablement des tests d’innocuité et la confirmation qu’un vaccin mis à jour induit des niveaux d’anticorps comparables à la réponse du vaccin d’origine contre les souches d’origine, bêta et delta. Si ce sont les seules exigences, alors les chercheurs n’enrôleraient que des centaines – et non des dizaines de milliers – de personnes pour obtenir les données cliniques nécessaires.

Une chose importante à noter est que si les fabricants de vaccins décident de mettre à jour leurs vaccins pour la variante omicron, ce ne serait pas la première fois qu’ils effectueraient ce type de changement.

Une variante précédente, B.1.351, est apparue en octobre 2020 et était suffisamment résistante aux vaccins alors en vigueur pour justifier leur mise à jour . Les fabricants ont rapidement réagi à la menace potentielle en développant un vaccin à ARNm mis à jour pour correspondre à cette variante et en réalisant des essais cliniques pour tester le nouveau vaccin . Heureusement, cette variante n’est pas devenue la variante dominante. Mais si c’était le cas, les fabricants de vaccins auraient été prêts à déployer un vaccin mis à jour .

S’il s’avère qu’omicron – ou toute variante future, d’ailleurs – justifie un nouveau vaccin, les entreprises ont déjà terminé les répétitions générales et sont prêtes à relever le défi.

Déborah Fuller – Professeur de microbiologie, Faculté de médecine, Université de Washington