Les trois premiers vaccins contre le coronavirus ont obtenu une autorisation d’utilisation d’urgence il y a plus d’un an. À ce jour, aucun autre vaccin n’a été mis en service aux États-Unis – mais cela va bientôt changer. Plus de 40 vaccins sont en cours d’essais cliniques aux États-Unis, utilisant un certain nombre d’approches différentes pour protéger les personnes contre le coronavirus.
Vaibhav Upadhyay et Krishna Mallela étudient la protéine de pointe du coronavirus depuis le début de la pandémie et développent des thérapies COVID-19. Ensemble, ils expliquent quels vaccins sont en cours de développement et pourquoi certains vaccins devraient être meilleurs que ceux actuellement disponibles.
1. Pourquoi les entreprises travaillent-elles sur de nouveaux vaccins ?
L’une des principales raisons pour lesquelles les nouveaux vaccins sont importants – et pourquoi le monde est toujours aux prises avec le COVID-19 – est l’émergence continue de nouvelles variantes . La plupart des différences entre les variantes sont des changements dans la protéine de pointe , qui se trouve à la surface du virus et l’aide à pénétrer et à infecter les cellules.
Certains de ces petits changements dans la protéine de pointe ont permis au coronavirus d’ infecter plus efficacement les cellules humaines . Ces changements ont également fait en sorte que les vaccinations ou infections antérieures au COVID-19 offrent moins de protection contre les nouvelles variantes . Des vaccins mis à jour ou nouveaux pourraient mieux détecter ces différentes protéines de pointe et mieux protéger contre les nouvelles variantes.
2. Quels types de vaccins sont en préparation ?
Jusqu’à présent, 38 vaccins ont été approuvés dans le monde et les États-Unis en ont approuvé trois. Il existe actuellement 195 vaccins candidats à différents stades de développement dans le monde, dont 41 sont en cours d’essais cliniques aux États-Unis . Les vaccins contre le SRAS-CoV-2 peuvent être largement divisés en quatre classes : virus entier, vecteur viral, à base de protéines et d’acide nucléique. -vaccins à base.
Les vaccins à virus entier génèrent une immunité en utilisant un virus SARS-CoV-2 complet, bien qu’affaibli – appelé inactivé ou atténué. Actuellement, deux de ces vaccins sont en cours d’essais cliniques aux États-Unis. Les vaccins à vecteur viral sont une variante de cette approche. Au lieu d’utiliser le coronavirus entier, ils utilisent une version modifiée d’un adénovirus inoffensif qui transporte des parties de la protéine de pointe du coronavirus . Le vaccin Johnson & Johnson est un vaccin à vecteur viral, et il y a 15 autres candidats dans cette catégorie dans les essais cliniques aux États-Unis .
Les vaccins à base de protéines utilisent uniquement la protéine de pointe ou une partie de la protéine de pointe pour générer une immunité. Étant donné que la protéine de pointe est l’une des parties les plus importantes du point de vue fonctionnel du coronavirus, une réponse immunitaire qui ne cible que cette partie est suffisante pour prévenir ou vaincre une infection. Les États-Unis ont actuellement cinq vaccins à base de protéines en cours d’essais cliniques .
Les vaccins à base d’acide nucléique sont actuellement les plus largement utilisés aux États-Unis. Ils sont constitués de matériel génétique, comme l’ADN ou l’ARN, qui code pour la protéine de pointe du coronavirus . Une fois qu’une personne reçoit l’un de ces vaccins, son corps lit le matériel génétique et produit la protéine de pointe. Cela génère à son tour une réponse immunitaire. Il existe 17 vaccins à ARN et deux à ADN en cours d’essais cliniques aux États-Unis . Certains d’entre eux utilisent le matériel génétique de nouvelles variantes, y compris des versions mises à jour des vaccins Moderna et Pfizer.
3. Les nouveaux vaccins seront-ils meilleurs que les vaccins existants ?
Les vaccins Moderna, Pfizer et J&J sont basés sur la souche originale du coronavirus et sont moins puissants face à de nouvelles variantes . Les vaccins basés sur de nouvelles variantes offriraient une meilleure protection contre ces nouvelles souches que les vaccins existants, et certains sont en cours de développement. Les vaccins à base d’acide nucléique sont les plus faciles à mettre à jour et constituent la majorité des vaccins ciblés sur les variantes. Moderna a déjà produit un vaccin contenant de l’ARNm des variantes bêta et omicron , et certaines données cliniques récemment publiées montrent qu’il est plus efficace contre les variantes plus récentes que le vaccin original de Moderna.
Bien qu’il soit important de mettre à jour les vaccins à base d’acide nucléique, certaines recherches suggèrent que les vaccins à vecteur viral ou à virus entier pourraient être plus efficaces contre les nouvelles variantes, sans nécessiter de mise à jour .
4. Quels sont les avantages des vaccins à virus entier ?
Les vaccins à base d’acide nucléique et à base de protéines utilisent uniquement la protéine de pointe pour produire une réponse immunitaire. Avec un vaccin à virus entier, le système immunitaire reconnaît non seulement la protéine de pointe, mais également toutes les autres parties du coronavirus. Les autres parties du virus contribuent à générer rapidement une forte réponse immunitaire qui implique de nombreuses branches différentes du système immunitaire et dure longtemps .
Un autre avantage des vaccins à virus entier et à vecteur viral est la facilité de stockage et d’expédition. Les vaccins à vecteurs viraux peuvent être conservés dans des réfrigérateurs domestiques courants pendant des mois, parfois des années. En comparaison, les vaccins à ARNm Moderna et Pfizer doivent être stockés et expédiés à des températures ultra-basses . Ces exigences en matière d’infrastructure rendent les vaccins à virus entier beaucoup plus réalisables pour une utilisation dans des endroits éloignés des États-Unis, ainsi que dans le monde entier.
5. Quels sont les inconvénients des vaccins à virus entier ?
Les vaccins à virus entier présentent certains inconvénients.
Pour produire des vaccins à virus inactivés, vous devez d’abord produire une énorme quantité de coronavirus vivant, puis l’inactiver. Il existe un risque biologique faible mais légitime associé à la production d’un grand nombre de coronavirus vivants. Un deuxième inconvénient est que les vaccins à virus et vecteurs viraux inactivés peuvent ne pas assurer une protection solide chez les patients immunodéprimés .
Enfin, la production de vaccins à virus entier nécessite beaucoup plus de main-d’œuvre que la fabrication de vaccins à ARNm. Vous devez cultiver, puis purifier puis inactiver le virus tout en vérifiant soigneusement la qualité à chaque étape. Ce long processus de production rend difficile la production de grandes quantités de vaccin. Pour les mêmes raisons, reconcevoir ou mettre à jour des vaccins à virus entier pour de futures variantes est plus difficile que de simplement changer le code d’un vaccin à base d’acide nucléique ou à base de protéines.
En examinant les avantages et les inconvénients de chaque type de vaccin, nous pensons que les vaccins à base de virus pourraient jouer un rôle important dans la génération d’une immunité étendue et durable contre un virus à mutation rapide. Mais des approches à base d’ARNm ou de protéines facilement mises à jour qui peuvent être adaptées aux dernières variantes peuvent également être essentielles pour contenir la propagation de la pandémie. Avec des vaccins de tous types en préparation, les responsables de la santé publique et les gouvernements du monde entier auront plus d’outils à leur disposition pour faire face à tout ce que le coronavirus apportera ensuite.
Krishna Mallela
Professeur de sciences pharmaceutiques, University of Colorado Anschutz Medical Campus
