Comment les vaccins à ARN messager pourraient bientôt traiter les cancers et les maladies génétiques

L’idée d’utiliser du matériel génétique pour produire une réponse immunitaire a ouvert un nouveau monde d’applications médicales bien au-delà de la portée des vaccins traditionnels. La technique à l’origine des vaccins à ARNm que la plupart d’entre nous ont déjà eus contre le coronavirus pourra ainsi être utilisée pour traiter, entre autres, le cancer et les maladies génétiques.

Les deux vaccins les plus efficaces contre le coronavirus – les vaccins Pfizer et Moderna – sont tous deux des vaccins à ARNm ou à acide nucléique. Ils induisent une réponse immunitaire en administrant de l’ADN ou de l’ARN qui donne l’ordre à la cellule de fabriquer des protéines du coronavirus. Dans le cas du SRAS-CoV-2, il s’agit de la protéine spike. Ce type de vaccin est en préparation depuis environ 30 ans. Les vaccins à base d’acide nucléique reposent donc sur l’idée que l’ADN fabrique de l’ARN et que l’ARN fabrique ensuite des protéines. Pour une protéine donnée, une fois que nous connaissons la séquence ou le code génétique, nous pouvons concevoir une molécule d’ARNm ou d’ADN qui déclenche la fabrication de cette protéine par les cellules d’une personne.

Au début, les vaccins à ARNm ne fonctionnaient pas très bien. Ils étaient instables et provoquaient des réactions immunitaires assez fortes qui n’étaient pas forcément souhaitables. Pendant longtemps, les vaccins à ADN ont été au premier plan et les tout premiers essais cliniques ont porté sur un vaccin à ADN. Mais il y a sept ou huit ans, les vaccins à ARNm ont commencé à prendre de l’avance.

Les chercheurs ont pu résoudre de nombreux problèmes, notamment l’instabilité, et ont découvert de nouvelles technologies pour introduire l’ARNm dans les cellules et des moyens de modifier la séquence codante afin de rendre les vaccins beaucoup plus sûrs pour l’utilisation chez l’homme. Cette technologie était sur le point de devenir un outil révolutionnaire pour la médecine, juste au moment où le Covid-19 a frappé.

En quoi les vaccins à base d’acide nucléique sont-ils différents des vaccins traditionnels ? La plupart des vaccins induisent des réactions d’anticorps. Les anticorps constituent le principal système immunitaire qui bloque les infections. Lorsque les scientifiques ont commencé à étudier les vaccins à base d’acide nucléique, ils ont découvert que, comme ces vaccins sont exprimés dans nos cellules, ils étaient également très efficaces pour induire une réponse des lymphocytes T. Cette découverte a vraiment suscité une réflexion sur la façon dont les chercheurs pourraient utiliser les vaccins à base d’acide nucléique, non seulement pour les maladies infectieuses, mais aussi pour l’immunothérapie afin de traiter les cancers et les maladies infectieuses chroniques – comme le VIH, l’hépatite B et l’herpès – ainsi que les maladies auto-immunes et même la thérapie génique.

Comment un vaccin peut-il traiter le cancer ou les maladies infectieuses chroniques ?

Les réponses des cellules T sont très importantes pour identifier les cellules infectées par des maladies chroniques et les cellules cancéreuses aberrantes. Ils jouent également un rôle majeur dans l’élimination de ces cellules de l’organisme. Lorsqu’une cellule devient cancéreuse, elle commence à produire des néoantigènes. Dans les cas normaux, le système immunitaire détecte ces néoantigènes, reconnaît qu’il y a un problème avec la cellule et l’élimine. La raison pour laquelle certaines personnes développent des tumeurs est que leur système immunitaire n’est pas tout à fait capable d’éliminer les cellules tumorales, de sorte que ces cellules peuvent se reproduire.

Avec un vaccin à ARNm ou à ADN, l’objectif est de rendre votre organisme plus apte à reconnaître les néoantigènes très spécifiques que la cellule cancéreuse a produits. Si votre système immunitaire peut mieux les reconnaître et les voir, il attaquera les cellules cancéreuses et les éliminera de l’organisme.

La même stratégie peut être appliquée à l’élimination des infections chroniques telles que le VIH, l’hépatite B et l’herpès. Ces virus infectent le corps humain et restent dans l’organisme pour toujours, à moins que le système immunitaire ne les élimine. Tout comme les vaccins à base d’acide nucléique peuvent entraîner le système immunitaire à éliminer les cellules cancéreuses, ils peuvent être utilisés pour entraîner nos cellules immunitaires à reconnaître et à éliminer les cellules infectées de manière chronique.

Mais où en sommes-nous avec ces vaccins ?

Certains des tout premiers essais cliniques de vaccins à base d’acide nucléique ont eu lieu dans les années 1990 et portaient sur le cancer, en particulier le mélanome. Aujourd’hui, un certain nombre d’études cliniques sur les ARNm sont en cours pour le traitement du mélanome, du cancer de la prostate, du cancer de l’ovaire, du cancer du sein, de la leucémie, du glioblastome et d’autres maladies, et les résultats sont prometteurs. Moderna a récemment annoncé des résultats prometteurs de son étude de phase 1 utilisant l’ARNm pour traiter les tumeurs solides et les lymphomes.

De nombreuses études sont également en cours sur des vaccins à ADN contre le cancer, car ceux-ci sont particulièrement efficaces pour induire des réponses des lymphocytes T. Une société appelée Inovio a récemment démontré l’effet significatif d’un vaccin ADN sur le cancer du col de l’utérus causé par le papillomavirus humain.

Les vaccins à base d’acide nucléique peuvent-ils traiter les maladies auto-immunes ?

Les maladies auto-immunes surviennent lorsque les cellules immunitaires d’une personne attaquent une partie de son propre corps. La sclérose en plaques en est un exemple. Si vous êtes atteint de sclérose en plaques, vos propres cellules immunitaires attaquent la myéline, une protéine qui recouvre les cellules nerveuses de vos muscles.

Le moyen d’éliminer une maladie auto-immune consiste à moduler les cellules immunitaires pour les empêcher d’attaquer vos propres protéines. Contrairement aux vaccins, qui visent à stimuler le système immunitaire, le traitement des maladies auto-immunes tente d’amortir le système immunitaire afin qu’il cesse d’attaquer ce qu’il devrait laisser tranquille. Récemment, des chercheurs ont créé un vaccin à base d’ARNm qui code pour une protéine de la myéline avec des instructions génétiques légèrement modifiées pour l’empêcher de stimuler les réponses immunitaires. Au lieu d’activer les cellules T normales qui stimulent la réponse immunitaire, le vaccin a fait produire à l’organisme des cellules régulatrices T qui suppriment spécifiquement les seules cellules T qui attaquent la myéline.

Encore une autre application : la thérapie génique

La dernière application est en fait l’une des toutes premières choses pour lesquelles les chercheurs ont pensé à utiliser les vaccins à ADN et à ARNm : la thérapie génique. Certaines personnes naissent sans certains gènes. L’objectif de la thérapie génique est de fournir aux cellules les instructions manquantes dont elles ont besoin pour produire une protéine importante.

Un bon exemple est la fibrose kystique, une maladie génétique causée par des mutations dans un seul gène. À l’aide d’un vaccin à ARNm, les chercheurs étudient la possibilité de remplacer essentiellement le gène manquant et de permettre à l’organisme d’une personne de produire temporairement la protéine manquante. Une fois la protéine présente, les symptômes peuvent disparaître, du moins temporairement. L’ARNm ne resterait pas longtemps dans le corps humain, ne s’intégrerait pas dans le génome humain et ne modifierait pas le génome de quelque manière que ce soit. Ainsi, des doses supplémentaires seraient nécessaires à mesure que l’effet diminue. La recherche a montré que ce concept est réalisable, mais qu’il nécessite encore du travail pour être véritablement au point.

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