Des chercheurs de l’Université de Cambridge ont mis au point un vaccin d’un type fondamentalement nouveau grâce à l’intelligence artificielle (IA). Son composant clé a été entièrement conçu par l’IA et a été testé pour la première fois sur des humains.
L’objectif est ambitieux : un vaccin unique qui soit efficace non seulement contre toutes les variantes connues du coronavirus humain, mais aussi contre les virus apparentés chez les chauves-souris qui pourraient passer des animaux aux humains et provoquer de futures pandémies.
Les vaccins traditionnels entraînent notre système immunitaire à reconnaître un virus spécifique. Le problème, c’est que les virus mutent. Lorsqu’ils mutent suffisamment, le vaccin perd son efficacité ; c’est pourquoi nous avons besoin d’un nouveau vaccin contre la grippe chaque année et pourquoi les vaccins contre la COVID-19 ont été mis à jour à plusieurs reprises depuis 2021.
L’IA offre une solution à ce problème. En analysant les données génétiques de milliers de virus apparentés, elle peut identifier les éléments qui restent identiques d’une souche à l’autre et qui ont peu de chances d’évoluer. En ciblant ces caractéristiques stables, on obtient un vaccin efficace contre toute la famille de virus, et non seulement contre la souche initiale.
C’est précisément ce qu’a fait l’équipe de Cambridge. Elle a utilisé l’intelligence artificielle pour analyser des virus de la famille des sarbecovirus, qui comprend les virus responsables du SRAS et de la COVID-19, ainsi qu’une variété de coronavirus animaux, à la recherche de caractéristiques communes que l’évolution a largement préservées. Ces caractéristiques ont servi de base au vaccin.
Vaccins à ADN
Si beaucoup connaissent les vaccins à ARNm utilisés pendant la pandémie, ce nouveau vaccin utilise l’ADN . Les vaccins à ADN sont généralement plus stables que les vaccins à ARNm, ce qui facilite leur stockage et leur transport. Un avantage considérable dans les pays à faible revenu où les infrastructures de la chaîne du froid sont limitées.
Ils peuvent également être administrés sans aiguille. Un jet de liquide à haute pression permet d’injecter le vaccin à travers la peau, ce qui rend l’administration moins douloureuse et facilite son déploiement à grande échelle en cas d’épidémie.
Pourrait-elle protéger contre de futures pandémies ?
Ces avantages pratiques sont d’autant plus importants si le vaccin lui-même peut faire quelque chose qu’aucun vaccin existant ne peut : protéger contre des virus que nous n’avons pas encore rencontrés.
Les vaccins à large spectre pourraient transformer la manière dont le monde réagit aux maladies infectieuses émergentes. En offrant une protection bien plus étendue que les vaccins traditionnels, ils permettraient d’induire rapidement une immunité contre les nouvelles menaces virales. Les autorités de santé publique disposeraient ainsi des outils nécessaires pour enrayer les futures épidémies avant qu’elles ne se transforment en pandémies mondiales.
Ces avancées pourraient également transformer notre approche des maladies plus courantes. La grippe est une cible de choix car elle se présente sous de nombreuses souches et évolue très rapidement. Les scientifiques doivent prédire quelles souches domineront chaque saison grippale ; s’ils se trompent, l’efficacité des vaccins peut s’en trouver compromise. Un vaccin antigrippal universel ciblant les caractéristiques communes à plusieurs souches pourrait à terme mettre fin à cette course annuelle pour endiguer le virus.
Le virus Ebola illustre l’importance cruciale de cette question aujourd’hui. La récente épidémie en République démocratique du Congo et en Ouganda est due à la souche Bundibugyo , qui résiste aux vaccins existants. Tandis que les chercheurs s’efforcent de créer un nouveau vaccin spécifique à cette souche , les populations locales demeurent fortement exposées. Un vaccin à large spectre, conçu pour protéger toute une famille de virus, pourrait changer la donne.
Ce que le procès a révélé
Il s’agit du premier essai clinique chez l’humain d’un vaccin conçu par intelligence artificielle. Les résultats ont montré que ce vaccin à ADN était capable de stimuler le système immunitaire afin de produire des anticorps reconnaissant différents types de sarbécovirus. Cette technologie s’est avérée sûre et bien tolérée.
Il s’agit d’une avancée prometteuse car elle démontre le potentiel de l’IA pour concevoir des vaccins résistants aux variants pathogènes face aux futures pandémies. Ce système d’administration sans aiguille pourrait également simplifier la vaccination et sa distribution à l’échelle mondiale.
Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires. Bien que les résultats de cette étude soient encourageants, les réponses immunitaires après la vaccination étaient modestes. La durée de la protection et la nécessité de rappels restent également incertaines. Des essais à plus grande échelle sont indispensables pour déterminer si le vaccin peut prévenir ou réduire les infections virales en conditions réelles.
Un vaccin universel n’est pas pour demain. De plus, tout nouveau vaccin doit encore faire l’objet d’essais cliniques à grande échelle pour prouver son innocuité, son efficacité et sa capacité à offrir une protection durable. Mais cette étude montre que l’objectif se rapproche – et l’IA pourrait nous aider à l’atteindre plus rapidement.
Neil Mabbott
Chaire personnelle d’immunopathologie, Université d’Édimbourg
