Une nouvelle technologie de « vaccin universel » conçue avec l’IA, pourrait nous protéger de futures épidémies virales.
Une équipe dirigée par Cambridge a mis au point une méthode permettant de concevoir des vaccins plus efficaces, capables d’offrir une large protection contre des milliers de variants de virus, tels que les coronavirus ou Ebola, grâce à un seul vaccin. Cette avancée technologique majeure pourrait prévenir de futures pandémies avant même qu’elles ne se déclarent.
Nous avons transformé le développement des vaccins, passant d’une approche réactive à une approche pérenne. Nos vaccins continueront d’offrir une protection contre les virus, même lorsqu’ils muteront en de nouvelles souches. Jonathan Heeney
Le premier essai clinique humain d’un vaccin universel contre le coronavirus Sarbeco, développé par l’Université de Cambridge et la société dérivée DIOSynVax (DVX) Ltd, a montré que le vaccin est sûr et n’a pas d’effets secondaires significatifs.
L’essai, mené auprès de 39 volontaires en bonne santé, a testé un vaccin conçu pour offrir une protection contre plusieurs coronavirus Sarbeco – le vaste groupe de virus présents dans la nature, dont le SARS-CoV-2, responsable de la pandémie de COVID.
Le vaccin a déclenché chez les volontaires des réponses immunitaires non seulement contre le SARS-CoV-2 et le SRAS, mais aussi contre des virus apparentés chez les chauves-souris qui pourraient potentiellement passer des animaux aux humains et provoquer de futures pandémies.
Cet essai clinique prouve l’innocuité d’une méthode de conception vaccinale entièrement nouvelle. Cette technologie utilise un « super-antigène » conçu par intelligence artificielle pour offrir une protection durable contre un large éventail de virus, comme ceux du groupe Ebola ou du groupe Sarbeco, même en cas de mutation.
Les vaccins développés de cette manière pourraient protéger contre les futures menaces virales émergentes. Cette technologie réduit également le besoin de reformulations fréquentes, une limitation fondamentale des vaccins actuels.
C’est la première fois qu’un vaccin dont le composant actif a été entièrement conçu par simulations informatiques est testé sur des humains.
Les participants ont pris part aux essais cliniques menés dans les centres de recherche clinique du National Institute for Health and Care Research (NIHR) à Southampton et Cambridge. L’étude était financée par le University Hospital Southampton NHS Foundation Trust (UHSFT).
Les résultats sont publiés dans le Journal of Infection .
« Nous sommes passés d’une approche réactive du développement des vaccins à une approche proactive. Nos vaccins continueront à protéger contre les virus même lorsqu’ils muteront en de nouvelles souches », a déclaré le professeur Jonathan Heeney du Laboratoire de zoonoses virales du département de médecine vétérinaire de l’université de Cambridge, responsable scientifique de la recherche.
Il a ajouté : « Nous avons surmonté le problème des vaccins traditionnels, dont la protection est limitée. Cela signifie que nous pouvons sortir du cycle infernal de la recherche constante de variants du virus circulant chez l’homme et de la mise à jour des vaccins pour tenter de rattraper leur retard, comme un chien qui court après sa queue. »
L’antigène est le principe actif d’un vaccin ; il déclenche une réponse immunitaire protectrice du système immunitaire, l’entraînant à lutter contre de futures infections par un large éventail d’agents pathogènes contenant ces antigènes DVX spécifiques.
Les vaccins actuels, comme celui contre la grippe saisonnière et les vaccins contre la Covid-19, utilisent des antigènes provenant de souches ou de variants viraux spécifiques déjà détectés chez l’humain. Cependant, les virus mutant constamment, ces vaccins traditionnels n’offrent qu’une protection limitée au moment de leur fabrication et de leur distribution et doivent être mis à jour chaque année pour rester efficaces.
Pour concevoir l’antigène d’un vaccin universel contre le coronavirus, l’équipe a utilisé toutes les données de séquençage génétique disponibles pour les coronavirus Sarbeco, enregistrées par les programmes de surveillance du monde entier. Grâce à l’apprentissage automatique, elle a ensuite conçu un superantigène contenant les caractéristiques antigéniques communes à l’ensemble de ce groupe de virus, y compris ceux qui n’ont pas encore émergé.
Essais cliniques humains
Le vaccin a été administré à des volontaires âgés de 18 à 50 ans au NIHR Southampton Clinical Research Facility de l’UHSFT et au NIHR Cambridge Clinical Research Facility de l’hôpital Addenbrooke de Cambridge.
Ce superantigène est compatible avec la plupart des systèmes d’administration de vaccins. Dans cet essai, il a été administré sous forme de vaccin à ADN par microjet. Cette méthode d’administration sans aiguille offre une alternative aux personnes ayant peur des injections. Elle pourrait rendre la vaccination plus rapide et plus facile à réaliser à grande échelle, notamment dans les contextes où les injections classiques sont plus difficiles à administrer.
Un essai précédent sur des animaux — une étape importante avant de commencer les essais cliniques sur l’homme — a révélé que le vaccin provoquait une forte réponse immunitaire contre toute une gamme de coronavirus.
Des développements supplémentaires du vaccin sont nécessaires avant sa mise sur le marché. Un essai de phase 2 à plus grande échelle permettra d’évaluer sa capacité à induire des réponses immunitaires au sein d’une population plus large et plus diversifiée, et de confirmer qu’il génère des réponses immunitaires fortes et à large spectre.
La menace pandémique continue
« Les virus comme la grippe, les coronavirus et le groupe Ebola évoluent constamment et, au moment où les vaccins seront déployés, ils risquent d’être mal adaptés ; le système vaccinal « réactif » actuel peine à suivre le rythme », a déclaré le professeur Saul Faust de l’université de Southampton, principal investigateur de l’essai.
Il a ajouté : « Cette nouvelle génération de vaccins universels est à l’épreuve du temps. Ils protègent non seulement contre de nombreuses variantes simultanément, mais aussi potentiellement contre des virus apparentés qui n’ont pas encore émergé et ne se sont pas transmis à l’homme. »
« Si nous parvenons à développer et à faire progresser cliniquement cette nouvelle classe de vaccins avant le début d’une épidémie virale, des millions de vies pourraient être sauvées, des confinements évités et l’économie préservée. »
La professeure Marian Knight, directrice scientifique de l’infrastructure NIHR, a déclaré : « Le succès remarquable de cet essai de « super-antigène » conçu par l’IA marque un bond en avant crucial dans notre capacité à offrir une protection virale large et durable. »
Elle a ajouté : « Cette étape importante n’a été possible que grâce aux partenariats entre le secteur des sciences de la vie et notre infrastructure NIHR de classe mondiale à Cambridge et Southampton, dont les installations de recherche clinique ont fourni l’expertise et l’environnement essentiels pour accélérer en toute sécurité cette innovation et la rapprocher considérablement des patients. »
Les coronavirus, tels que le SARS-CoV-2 et les coronavirus apparentés, continuent de représenter une menace pour la santé publique. De nombreux virus de ce type, ainsi que d’autres, circulent encore chez les animaux et pourraient potentiellement se transmettre à l’homme à tout moment ; toutefois, il est impossible de prédire lequel, ni quand.
Ces recherches ont été principalement financées par Innovate UK. Le portefeuille de DIOSynVax comprend des candidats vaccins contre la grippe saisonnière humaine et les menaces de grippe pandémique, les virus de la fièvre hémorragique et les coronavirus, dont le SARS-CoV-2.
DIOSynVax (Digitally Immune Optimised Synthetic Vaccines ou Vaccins synthétiques optimisés pour l’immunité numérique) est une entreprise issue de l’Université de Cambridge, créée en 2017 avec le soutien de Cambridge Enterprise, la branche de commercialisation de l’université. Jonathan Heeney est professeur de pathologie comparée à l’Université de Cambridge et membre du Darwin College.
https://www.journalofinfection.com/article/S0163-4453(26)00084-8/fulltext