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« L’origami d’ADN » pourrait être la clé pour fabriquer un vaccin efficace contre le VIH, selon les premières études

Par Anissa Chauvin

Un vaccin conçu à l’aide de « l’origami d’ADN » a activé davantage de cellules immunitaires clés nécessaires à la lutte contre le VIH que les vaccins traditionnels construits sur des échafaudages protéiques, selon une nouvelle étude sur la souris.

« L’origami d’ADN » fait référence à un échafaudage tridimensionnel conçu avec précision, constitué d’ADN replié, capable de contenir et d’afficher des antigènes viraux – des fragments de virus que le système immunitaire peut reconnaître et attaquer.

Pourquoi cette approche de l’origami pourrait-elle être transformationnelle ? La réponse réside peut-être dans la manière dont les vaccins à base d’ADN sont perçus par le système immunitaire, par rapport aux vaccins traditionnels.

Comment fonctionne le vaccin ADN origami

Traditionnellement, les vaccins s’appuient sur des virus affaiblis ou tués pour inciter les cellules immunitaires à fabriquer des anticorps contre les protéines présentes à la surface de ce virus. En se liant aux protéines, les anticorps empêchent le virus d’envahir les cellules humaines et signalent le germe pour qu’il soit détruit par d’autres cellules immunitaires.

Ce processus confère l’immunité en incitant le corps à fabriquer des « cellules B mémoire », qui persistent et s’activent beaucoup plus rapidement si le même agent pathogène est rencontré à nouveau.

Mais de nos jours, plutôt que d’utiliser des virus entiers, de nombreux vaccins utilisent uniquement les antigènes de surface fixés sur des particules synthétiques ressemblant à des virus. Ces nanostructures imitent la taille et la géométrie des virus mais ne peuvent pas provoquer d’infection.

La plupart des particules de type virus utilisées aujourd’hui sont construites à l’aide d’échafaudages protéiques que le système immunitaire considère comme « étrangers », de sorte qu’elles déclenchent une réponse anticorps « hors cible » contre l’échafaudage lui-même. Dans certains contextes, cela peut diluer les réponses contre l’antigène, des études antérieures suggèrent.

Dans la nouvelle étude, les scientifiques ont remplacé les échafaudages protéiques par un échafaudage basé sur l’ADN et, ce faisant, ont considérablement réduit ces réponses hors cible. Cette nouvelle conception de vaccin a produit jusqu’à trois fois plus de cellules B mémoire importantes que les vaccins à nanoparticules protéiques de pointe.

Il a toutefois prévenu qu’il reste à voir si le même degré de concentration immunitaire se produira chez l’homme.

Un avantage sur la concurrence ?

Le VIH échappe au système immunitaire en remodelant constamment ses protéines de surface, de sorte que les anticorps qui agissent contre une souche échouent souvent contre les autres. C’est pourquoi la conception d’un vaccin contre le VIH a été « incroyablement difficile », a déclaré Adam Wheatleyimmunologiste à l’Université de Melbourne qui n’a pas participé à l’étude.

Ce que le vaccin doit produire, c’est « anticorps largement neutralisants » contre le virus, a-t-il déclaré. Ces anticorps se fixent sur des parties du virus qui changent à peine d’une souche à l’autre.

Un exemple d’un tel anticorps est appelé VRC01, qui a été identifié chez un petit nombre de personnes vivant avec le VIH dont l’organisme produit de larges réponses en anticorps. VRC01 cible une région vulnérable de l’enveloppe externe du VIH appelée site de liaison aux CD4. Il s’agit de la « clé » utilisée par le virus pour pénétrer dans les cellules immunitaires humaines, et elle ne diffère pas beaucoup d’une souche à l’autre.

Le défi est que les cellules B capables de produire des anticorps de type VRC01 sont extrêmement rares dans le corps humain, a déclaré Raiees Andrabiimmunologiste à l’Université de Pennsylvanie qui n’a pas participé aux travaux. L’activation de ces cellules insaisissables « devient un problème d’ingénierie », a-t-il déclaré à Live Science.

Pour cibler ces cellules B rares, les chercheurs ont soigneusement conçu le vaccin en utilisant un antigène du VIH sur l’échafaudage de l’ADN. Développé il y a une dizaine d’annéesl’antigène qu’ils ont utilisé imite le site de liaison du CD4 et se lie sélectivement aux récepteurs rares des lymphocytes B, initiant ainsi la production d’anticorps largement neutralisants.

Les chercheurs ont eu l’idée de combiner l’antigène avec l’origami ADN après avoir testé l’approche de l’origami dans un vaccin expérimental contre le COVID-19. Ils avaient découvert que le système immunitaire ne répondait pratiquement pas à la structure de l’ADN.

« Cette propriété semble particulièrement utile dans un cas comme le VIH, où les lymphocytes B d’intérêt sont exceptionnellement rares », explique le premier auteur de l’étude. Anna Romanovchercheur en immunologie au MIT, a déclaré dans le communiqué.

Ils ont émis l’hypothèse que la délivrance de l’antigène sur un échafaudage silencieux pourrait réduire la compétition avec d’autres cellules B non pertinentes, renforçant ainsi la réponse « ciblée » contre le VIH. Et dans l’étude, ils ont découvert que l’approche de l’échafaudage silencieux avait effectivement amplifié les cellules B qui produisent des anticorps largement neutralisants. (Cela dit, ils n’ont pas encore évalué combien d’anticorps largement neutralisants sont réellement produits ; cela devrait être abordé dans les travaux futurs.)

« Nous avons tous été surpris » que l’origami à ADN ait surpassé les particules virales standard utilisées pour susciter les réponses souhaitées des lymphocytes B, a déclaré Bathe.

En général, on ne sait pas exactement à quel point il est mauvais pour le corps de générer une réponse immunitaire contre l’échafaudage, a déclaré Wheatley. Mais dans le cas du VIH, les lymphocytes B recherchés sont si rares que même une modeste réponse hors cible semble saper la réponse contre l’antigène cible.

La route à suivre

L’ingénierie du vaccin ADN-origami n’a pas été simple ; les premières versions produisaient de faibles réponses immunitaires. Cela s’explique en partie par le fait que, après injection, ces vaccins n’ont pas réussi à atteindre les cellules immunitaires spécialisées situées à l’intérieur des ganglions lymphatiques, où s’entraînent les cellules B.

Pour corriger cela, l’équipe a repensé les particules d’ADN pour emballer les antigènes du VIH de manière plus précise et plus serrée. Cela leur a permis d’être transportés dans les bonnes régions des ganglions lymphatiques. Les chercheurs ont également ajouté une molécule pour aider à activer les cellules T – les cellules immunitaires aident à développer la réponse immunitaire critique. Ce recrutement de lymphocytes T se produit naturellement avec les vaccins à échafaudage protéique.

« Je pense qu’il est assez frappant de voir avec quelle efficacité ils ont modifié leur échafaudage ADN de plusieurs manières pour le faire fonctionner », a déclaré Wheatley. « Je suppose que sa principale utilité est qu’il est vraiment réglable. »

Au-delà du VIH, les auteurs de l’étude suggèrent que l’origami ADN pourrait être utilisé pour fabriquer des vaccins contre d’autres virus à mutation rapide, comme la grippe, où l’efficacité du vaccin pourrait être améliorée en concentrant la réponse immunitaire qu’il déclenche.

Cependant, il reste à voir dans quelle mesure cette technique s’appliquera aux humains. La vaccination contre le VIH est « très difficile » et pourrait comporter plusieurs composants pour aider à développer la réponse immunitaire au fil du temps, a expliqué Andrabi, ajoutant : « Il ne s’agira pas simplement d’une ou deux injections ».

Cependant, a-t-il ajouté, « ils ont compris la première étape ».


Sources des articles

Romanov, A., Knappe, GA, Ronsard, L., Cottrell, CA, Zhang, YJ, Suh, H., Duhamel, L., Omer, M., Chapman, AP, Spivakovsky, K., Skog, P., Flynn, CT, Lee, JH, Kalyuzhniy, O., Liguori, A., Parsons, MF, Lewis, VR, Canales, J., Reizis, B.,… Irvine, DJ (2026). Programme de vaccins ADN origami dans des centres germinaux axés sur les antigènes. Science, 391(6785). https://doi.org/10.1126/science.adx6291

Anissa Chauvin

Anissa Chauvin

Je m'appelle Anissa, rédactrice passionnée au cœur battant pour Reveil Citoyen Media. Mon parcours, de la plume lycéenne aux salles de rédaction, est guidé par une curiosité insatiable et le désir ardent de révéler les vérités cachées. Chaque article que je rédige est une invitation à réfléchir, à questionner et, surtout, à agir pour un monde meilleur.

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