Profil de recherche - Vaccins dérivés de plantes : fabriquer à peu de frais des vaccins à particules pseudovirales d'origine végétale
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Un nouveau vaccin contre une maladie infectieuse apporte habituellement de l'espoir. Toutefois, le coût de production et de distribution du vaccin peut le rendre inaccessible pour des millions de personnes des pays en développement.
Voilà pourquoi le Dr Brian Ward, professeur et directeur associé à l'Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill (CUSM), est très heureux de son travail avec Medicago, petite société québécoise de biotechnologie. Ensemble, ils créent des vaccins peu coûteux à base de plantes contre la grippe et plusieurs autres virus respiratoires, dont le virus respiratoire syncytial (VRS).
En bref
Qui : Le Dr Brian Ward, professeur à l’Université McGill et directeur adjoint de l’Institut de recherche du Centre universitaire de santé McGill, Montréal
Question : Les vaccins protégeant contre la grippe ou immunisant les nourrissons et les enfants contre les virus respiratoires communs, comme le VRS, pourraient sauver des millions de vie dans le monde entier chaque année. Le VRS tue entre un et deux millions d’enfants chaque année, et les infections en bas âge sont responsables du développement de l’asthme.
Approche : En collaboration étroite avec Medicago inc., petite société de biotechnologie située à Québec, le Dr Ward et son équipe de Montréal travaillent à créer des vaccins à particules pseudo-virales à partir de plantes. Ces minuscules « nanoparticules » servent non de véhicules aux vaccins, mais aussi d’adjuvants (qui aident à stimuler le système immunitaire).
Impact : Le fait d’utiliser des plantes dans la fabrication de ces vaccins rend leur création plus rapide et moins coûteuse. Ces avantages peuvent contribuer à une meilleure accessibilité des vaccins pour les personnes des pays en développement qui ne peuvent se permettre les produits plus coûteux comme les vaccins cultivés dans des oeufs qui sont utilisés pour combattre la grippe.
Principale cause d'admission à l'hôpital avant l'âge d'un an, le VRS est responsable de la plupart des 12 000 hospitalisations annuelles chez les enfants de moins de deux ans au Canada1. On considère également qu'il constitue une menace importante pour les aînés. En outre, ce virus tue chaque année plus d'un million de nourrissons partout dans le monde et est responsable du développement tardif de l'asthme chez les enfants qui y sont exposés en bas âge.
Dans leur quête de nouveaux vaccins peu coûteux pour combattre le VRS et d'autres virus graves, le Dr Ward et le Dr Louis-Philippe Vézina, biologiste moléculaire des plantes et cofondateur de la société Medicago inc., utilisent Nicotiana benthamiana, proche parent de la plante du tabac, pour produire une variété de vaccins à nanoparticules qui « ressemblent » à des virus, mais qui ne sont pas infectieux. Pour ce faire, ils infectent la plante de la famille du tabac avec une bactérie porteuse d'une parcelle d'information génétique virale. La plante produit alors des protéines virales qui s'assemblent sur la surface de ses cellules en de minuscules boules duveteuses qui ont un diamètre de 100 à 150 nanomètres - soit la taille approximative d'un virus, donc non visibles à l'oeil nu.
La surface « duveteuse » de ces particules est constituée de protéines virales qui stimulent le système immunitaire pour qu'il fabrique des anticorps. Les chercheurs cultivent ensuite ces particules pseudovirales et les utilisent directement comme vaccin. Même si ces particules ne sont pas infectieuses, lorsqu'elles sont injectées aux modèles animaux et aux humains, elles déclenchent une réaction immunitaire contre les infections.
La première particule pseudovirale à base de plantes des Drs Ward et Vézina contre le potentiellement dangereux virus de la grippe aviaire H5N1 vient d'être testée sur les humains au Centre d'évaluation des vaccins du CUSM. Selon le Dr Ward, les volontaires participant à l'étude ont bien toléré le vaccin et la réponse des anticorps était excellente.
Si les essais cliniques en cours confirment les hypothèses prometteuses concernant ces particules pseudovirales à base de plantes, on sait que les nouveaux vaccins seront non seulement produits plus rapidement que ceux qui se font actuellement, mais ils coûteront beaucoup moins cher à fabriquer, ce qui les rendra plus accessibles aux pays en développement.
« Actuellement, pour les pays en développement, le délai d'obtention des vaccins que nous utilisons couramment au Canada est de 15 à 18 ans, affirme le Dr Ward. Ces vaccins dérivés de plantes pourraient, du moins en théorie, permettre une réduction extraordinaire du coût de fabrication. »
Les vaccins antigrippaux, par exemple, ne sont pas offerts couramment dans les pays en développement. « Ce projet m'enthousiasme énormément », ajoute le Dr Ward.
Plusieurs vaccins antigrippaux expérimentaux que les Drs Ward et Vézina ont testés sur les animaux les protégeaient non seulement contre les virus ciblés, mais également contre certains autres virus apparentés. Le Dr Ward croit que ce type de vaccin pourrait aussi fonctionner contre des virus comme celui de la rage, de la fièvre jaune et de la dengue.
En cas de pandémie de grippe, comme la récente éclosion de grippe porcine H1N1, ces vaccins à particules pseudovirales à base de plantes auraient l'avantage d'être fabriqués rapidement. La façon traditionnelle de fabriquer des vaccins antigrippaux exige que le virus de la pandémie soit adapté pour la multiplication sur les oeufs, processus qui peut nécessiter des mois. En comparaison, les vaccins expérimentaux à particules pseudovirales à base de plantes peuvent théoriquement être produits en deux ou trois semaines, selon le Dr Ward.
Même si les vaccins produits à partir d'oeufs pour la pandémie de grippe H1N1 ont été créés et distribués en 2009-2010, il a fallu des mois pour générer les premières doses, et le rythme de production était trop lent pour répondre aux besoins à l'échelle mondiale. Si la souche de la pandémie avait été plus mortelle, chaque mois de production aurait été mesuré en vies perdues.
Le Dr Ward espère que cette technologie prometteuse assurera non seulement une meilleure préparation en vue de la prochaine pandémie, mais qu'elle permettra aussi la création de nouveaux vaccins contre le VRS et d'autres virus qui seront abordables et accessibles à tous.
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