Types de vaccins contre la COVID-19

Il existe actuellement cinq voies de développement de vaccins contre la COVID-19. Outre les vaccins à vecteur adénoviral et les vaccins inactivés entrés en essais cliniques, des vaccins issus des trois autres voies techniques sont également en cours d’essais cliniques. Quelles sont les caractéristiques de ces cinq vaccins ?

1. Vaccin inactivé
Les vaccins inactivés constituent la voie technique la plus traditionnelle et la plus classique : le nouveau coronavirus est cultivé in vitro, puis inactivé pour le rendre non toxique. Cependant, les « corps » de ces virus peuvent encore stimuler l’organisme à produire des anticorps et à mémoriser l’apparence du virus. Actuellement, trois vaccins inactivés contre la COVID-19 en Chine sont entrés en phase II de recherche clinique. Parmi eux, celui développé par l’Institut des produits biologiques de Wuhan est entré en phase II de recherche clinique.

Types de vaccins contre la COVID-19

Les avantages des vaccins inactivés résident dans leur simplicité et leur rapidité de préparation, ainsi que dans leur sécurité relativement élevée. C’est le moyen habituel de lutter contre la transmission des maladies aiguës. Les vaccins inactivés sont très répandus. Les vaccins contre l’hépatite B, contre la polio, contre l’encéphalite japonaise et contre le DTC, couramment utilisés en Chine, sont tous des vaccins inactivés.

Cependant, les vaccins inactivés présentent également des inconvénients, tels que des doses élevées, des périodes immunitaires courtes et des voies immunitaires uniques. Leurs inconvénients les plus graves sont qu’ils provoquent parfois des effets d’amplification dépendants des anticorps (ADE) et aggravent les infections virales. Ces effets indésirables graves conduisent à l’échec du développement du vaccin.

2. Vaccin à vecteur adénoviral
Le vaccin à vecteur adénoviral utilise un adénovirus modifié et inoffensif comme vecteur, chargé du gène de la protéine S du nouveau coronavirus, afin de stimuler la production d’anticorps par l’organisme. La protéine S est la clé permettant au nouveau coronavirus d’envahir les cellules humaines. L’adénovirus inoffensif porte le « chapeau » de la protéine S et se montre « féroce » pour inciter l’organisme à produire une mémoire immunitaire. Le nouveau vaccin phare, dont l’équipe de l’académicien Chen Wei mène actuellement des essais cliniques de phase II, est un vaccin à vecteur adénoviral, une voie technologique vaccinale relativement mature.

Les avantages des vaccins à vecteur adénoviral sont : innocuité, grande efficacité et réduction des effets indésirables. Ce vaccin bénéficie d’un précédent probant : le vaccin recombinant contre la maladie à virus Ebola, développé indépendamment par l’équipe de l’académicien Chen Wei et de Tianjin Cansino Biotechnology Co., Ltd., utilisait également un adénovirus comme vecteur.

Ce vaccin présente également des lacunes. Le développement de vaccins à vecteur viral recombinant doit tenir compte des moyens de surmonter l’immunité préexistante. Prenons l’exemple du nouveau vaccin recombinant contre le coronavirus, entré en phase d’essais cliniques. Ce vaccin utilise l’adénovirus de type 5 comme vecteur, mais la plupart des personnes ont été infectées par cet adénovirus au cours de leur croissance. Il est possible que l’organisme contienne des anticorps capables de neutraliser le vecteur adénoviral, ce qui pourrait attaquer le vecteur et réduire l’efficacité du vaccin. En d’autres termes, la sécurité du vaccin est élevée, mais son efficacité pourrait être insuffisante.

3. Vaccin à base d’acide nucléique
Les vaccins à base d’acide nucléique comprennent les vaccins à ARNm et les vaccins à ADN, qui injectent directement dans le corps humain des gènes codant pour la protéine S, l’ARNm ou l’ADN, et utilisent des cellules humaines pour synthétiser la protéine S afin de stimuler la production d’anticorps. En termes simples, cela équivaut à transmettre un fichier viral détaillé au système immunitaire. Le vaccin à ARNm contre la COVID-19 approuvé par l’université Modena (États-Unis) pour des essais cliniques de phase II est un vaccin à base d’acide nucléique.

Les avantages des vaccins à base d’acide nucléique sont les suivants : absence de synthèse de protéines ou de virus lors du développement, simplicité du procédé et sécurité relativement élevée. Les vaccins à base d’acide nucléique sont de nouvelles technologies de recherche et développement de vaccins, activement explorées dans le monde entier. Il n’existe actuellement aucun vaccin à base d’acide nucléique sur le marché. Des institutions de haut niveau en Chine mènent des recherches dans ce domaine.

La technologie de ce vaccin est encore trop récente et il n’existe aucun précédent concluant. Je ne vois donc pas où se situe le problème dans le processus de développement ! D’un point de vue industriel, bien que le processus de production en lui-même ne soit pas complexe, la plupart des pays du monde disposent d’une base relativement fragile dans ce domaine, et une chaîne d’approvisionnement stable et contrôlable pour la production de masse n’a pas encore été mise en place. Ses inconvénients sont donc les suivants : il n’existe aucun précédent concluant, la plupart des pays ne peuvent pas produire à grande échelle et son déploiement dans les pays à faible revenu pourrait être difficile en raison de son prix élevé.

4. Vaccin à protéines recombinantes
Vaccin à base de protéines recombinantes, également appelé vaccin sous-unitaire recombinant issu du génie génétique. Il utilise des méthodes de génie génétique pour produire en masse la protéine S, très probablement un antigène du nouveau coronavirus, et l’injecter dans le corps humain afin de stimuler la production d’anticorps. Cela revient à ne pas produire un virus complet, mais à produire séparément les composants clés de nombreux nouveaux coronavirus et à les transmettre au système immunitaire. La Chine maîtrise la production à grande échelle de protéines vaccinales de haute qualité et de haute pureté, une voie technique permettant de produire rapidement des vaccins à grande échelle.

Les avantages des vaccins sous-unitaires recombinants sont : sécurité, grande efficacité et production à grande échelle. Cette voie a fait ses preuves, et le vaccin sous-unitaire génétiquement modifié le plus performant est le vaccin contre l’antigène de surface de l’hépatite B.

L’inconvénient des vaccins sous-unitaires recombinants est la difficulté de trouver un système d’expression adéquat. L’antigénicité du vaccin est affectée par le système d’expression choisi ; il doit donc être soigneusement sélectionné lors de la préparation du vaccin.

5. Vaccin à vecteur de virus grippal atténué
Le vaccin à vecteur grippal atténué utilise un vaccin antigrippal atténué dont la commercialisation a été approuvée comme vecteur, porteur de la protéine S du nouveau coronavirus et stimulant simultanément la production d’anticorps par l’organisme humain contre les deux virus. En termes simples, ce vaccin est un virus de fusion formé par le virus grippal à faible toxicité portant la protéine S du nouveau coronavirus, ce qui permet de faire d’une pierre deux coups et de prévenir la grippe et le nouveau coronavirus. Lorsque l’épidémie de pneumonie coronarienne coïncide avec celle de la grippe, son importance clinique est considérable. Le virus grippal atténué infectant facilement les fosses nasales, ce vaccin ne peut être administré que par perfusion nasale.

Les avantages du vaccin à vecteur de virus grippal atténué sont les suivants : un seul vaccin prévient deux maladies, une vaccination moins fréquente et une méthode de vaccination simple.

Les vaccins à virus vivants atténués constituent un type de vaccin très important. Les vaccins vivants atténués les plus courants sont : le vaccin vivant atténué contre l’encéphalite japonaise, le vaccin vivant atténué contre l’hépatite A et le vaccin vivant atténué contre la rougeole. Cependant, leur inconvénient réside dans la longueur de leur développement.

Il convient de noter que cette voie technique n’atténue pas directement le nouveau coronavirus dans un vaccin, car elle nécessite une culture virale à long terme et une atténuation et un criblage de passage ; elle utilise un vaccin contre le virus de la grippe atténué comme support. La protéine S responsable de la maladie du nouveau coronavirus est transférée au vaccin contre le virus de la grippe atténué par des méthodes de bio-ingénierie, de sorte qu’une grande quantité de temps de culture virale, de passage, d’atténuation et de criblage peut être économisée.

Quelle est la difficulté du développement d’un vaccin ?

La recherche et le développement du nouveau vaccin contre la pneumonie coronarienne se heurtent à de nombreuses difficultés et obstacles.

Difficulté 1 : reconnaître un nouveau virus
Pour vaincre un nouveau virus, les scientifiques doivent d’abord le reconnaître et le comprendre. Le nouveau coronavirus est le troisième à avoir provoqué des infections humaines à grande échelle par transmission inter-espèces au cours des 18 dernières années. Les deux précédents sont le SRAS et le MERS.

L’expérience de la recherche sur des virus similaires peut nous aider à mieux comprendre les nouveaux virus. Malheureusement, aucun vaccin ni médicament n’a encore été développé contre un type particulier de coronavirus, et ni le SRAS ni le MERS ne disposent de médicaments spécifiques ni de vaccins commercialisés avec succès. Comparé à d’autres virus, nous en savons encore peu sur les caractéristiques biologiques, le processus d’infection, la pathogénicité du nouveau coronavirus et la réponse immunitaire de l’organisme humain. Il nous faudra beaucoup de temps pour comprendre en profondeur le nouveau coronavirus.

Cependant, le SRAS et le MERS ont amélioré notre compréhension du coronavirus. Après l’épidémie, les scientifiques chinois ont rapidement achevé le séquençage du gène du nouveau coronavirus et l’isolement de la souche, posant ainsi des bases solides pour la recherche et le développement de vaccins.

Difficulté 2 : Le virus va se transformer
Le nouveau coronavirus est un virus à ARN hautement glycosylé, ce qui signifie qu’il est facile à transformer et à provoquer l’échec du vaccin.

La glycosylation est une modification post-traductionnelle protéique répandue, complexe et évolutive qui joue un rôle important dans les cellules et l’organisme. Certains chercheurs ont comparé les sites de glycosylation de virus enveloppés courants : le virus de l’hépatite C possède de 4 à 11 sites de glycosylation, le virus de la grippe de 5 à 11, le virus Ebo Pull de 8 à 15, et le VIH de 20 à 30.

Ces sites de glycosylation rendent le virus vulnérable à diverses mutations. Une fois le virus glycosylé, cela équivaut à utiliser un « masquage ». Les anticorps produits après l’injection du vaccin pourraient ne pas être en mesure d’identifier précisément le virus dans l’organisme, et ne pas pouvoir le prévenir. Le site de glycosylation du VIH est 3 à 6 fois plus grand que celui du virus de la grippe, ce qui est l’une des principales raisons du retard dans le développement d’un vaccin contre le sida.

Les dernières recherches montrent que le nouveau coronavirus est une particule sphérique hautement glycosylée, dotée d’une structure imposante et d’au moins 66 sites de glycosylation ! Le site de glycosylation du nouveau coronavirus est au moins deux fois plus élevé que celui du VIH, ce qui rend le développement d’un vaccin extrêmement difficile.

Difficulté trois : Le vaccin pourrait être nocif pour les humains
Le nouveau vaccin coronarien est une arme permettant aux humains de lutter contre le virus, mais l’effet ADE pourrait à son tour aggraver les dommages causés à l’homme. L’ADE signifie que lorsque l’organisme est infecté par un agent pathogène, non seulement l’anticorps neutralisant d’origine ne peut empêcher le virus d’envahir les cellules humaines, mais certains virus peuvent se reproduire ou infecter de manière significative grâce à des anticorps spécifiques, provoquant des lésions pathologiques plus graves. L’effet ADE est devenu l’un des principaux obstacles rencontrés au cours des décennies de recherche et de développement intensifs des vaccins contre la dengue.

Les scientifiques ont découvert l’effet de l’ADE dans des expériences sur des primates pour le développement de vaccins contre le SRAS : si les singes sont vaccinés avec le « vaccin recombinant contre la vaccine-SRAS » exprimant la protéine de pointe du virus du SRAS, puis infectés par le virus du SRAS, les lésions pulmonaires aiguës augmenteront à la place. . Compte tenu de la structure similaire de la protéine de pointe et du mécanisme d’infection du nouveau coronavirus et du virus du SRAS, le nouveau vaccin contre le coronavirus présente également un risque d’ADE et doit être soigneusement pris en compte et étudié lors de la conception du vaccin.

Cependant, de bonnes nouvelles ont récemment été annoncées à cet égard. Le 6 mai, des scientifiques chinois ont pris l’initiative de publier les résultats d’expérimentations animales sur le nouveau vaccin contre le coronavirus dans la revue scientifique internationale de renom « Science » : « Développement rapide d’un vaccin inactivé contre le virus SARS-CoV-2 ». Les chercheurs ont développé un candidat vaccin inactivé purifié contre le nouveau coronavirus destiné à des expérimentations animales. Parmi eux, quatre macaques rhésus du groupe à forte dose n’ont présenté aucun virus détecté dans la gorge, l’anus et les poumons, et aucun effet indésirable n’a été observé au septième jour suivant l’infection.

Outre les trois difficultés susmentionnées, le développement de nouveaux vaccins coronariens pourrait se heurter à de nombreuses difficultés inattendues, qu’il faudra surmonter une à une, car personne ne peut garantir le succès de leur développement. Le VIH est un virus à ARN. Des vaccins ont été développés depuis les années 1980 et ont jusqu’à présent échoué.

Cependant, le développement du nouveau vaccin coronarien chinois progresse actuellement sans heurts, ce qui incite à une grande confiance dans les résultats de la recherche et du développement. Wang Junzhi, académicien de l’Académie chinoise d’ingénierie, a déclaré : « Jusqu’à présent, les cinq grandes orientations techniques chinoises pour les vaccins progressent généralement sans heurts. » Recherche et développement sur le nouveau vaccin coronarien chinois