Il n’y a toujours pas de vaccin contre le VIH. La science derrière les injections de coronavirus peut aider.

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Kathryn Stephenson a été bouleversée l’été dernier lorsqu’elle a appris qu’un vaccin expérimental contre le VIH sur lequel elle avait travaillé pendant des années n’avait pas réussi à protéger les jeunes femmes d’Afrique subsaharienne contre l’infection.

“Je n’ai pas peur de dire que j’ai pleuré”, se souvient Stephenson, chercheur au Beth Israel Deaconess Medical Center à Boston.

L’échec n’était pas personnel. Au fil des décennies, presque toutes les idées scientifiques ont été testées dans la recherche d’un vaccin contre le VIH – et ont échoué.

Mais la nouvelle technologie qui a aidé les injections de coronavirus à battre tous les records de vitesse en médecine ouvre une nouvelle voie de recherche prometteuse qui pourrait accélérer la recherche d’un vaccin contre le VIH. Les vaccins à ARN messager peuvent être créés et testés en quelques mois, et non en un an ou plus pour des technologies plus traditionnelles.

La vitesse seule ne résoudra pas les parties les plus difficiles du problème du VIH. Cela donnera aux scientifiques la possibilité de fabriquer et de tester rapidement des vaccins et d’établir un rythme de recherche plus rapide : essayez des idées, bricolez-les en temps réel et jetez les ratés.

Cette agilité sera cruciale, car il est peu probable qu’un vaccin contre le VIH soit un coup, mais une série de coups différents, chacun conçu pour pousser le système immunitaire dans la bonne direction, étape par étape.

Les défis techniques de créer, tester et affiner une séquence ornée de prises de vue avaient semblé exagérés à de nombreux experts – jusqu’à ce que la pandémie de coronavirus prouve que le développement de vaccins pouvait aller très vite.

“Même il y a cinq ans, beaucoup de gens disaient que c’est une belle idée scientifique mais ridicule à imaginer dans la vraie vie”, a déclaré Stephenson, décrivant le potentiel des vaccins à ARNm. “J’étais l’une de ces persones. Le monde a changé.

Malgré des années d’efforts, aucun vaccin contre le VIH n’a convaincu le système immunitaire humain de produire une force protectrice d’anticorps anti-virus hautement spécialisés capables de bloquer une myriade de versions du virus. Ces anticorps largement neutralisants, appelés bNAbs en abrégé, ont été un Saint Graal. Mais parce qu’il est si difficile de les générer, les récents efforts de vaccination se sont concentrés sur d’autres parties de la réponse immunitaire, telles que les cellules T ou d’autres types d’anticorps.

La plupart des scientifiques du vaccin contre le VIH sont d’accord : un vaccin protecteur nécessitera des bNAb. Pour ce faire, les scientifiques devront résoudre certains des problèmes les plus difficiles de l’histoire de la vaccinologie.

Dans de petits tests humains dans des cliniques à travers les États-Unis, une nouvelle génération de vaccins expérimentaux contre le VIH – alimentés par la même technologie de pointe qui a amené les principaux vaccins contre les coronavirus à la ligne d’arrivée en moins d’un an – est injectée dans les bras des gens.

Personne ne s’attend à ce que le même triomphe scientifique se déroule. Le VIH est un ennemi bien plus menaçant que le coronavirus.

L’émergence de variantes de coronavirus en tant que menace pour les vaccins est pâle, comparée à la complexité et à l’ampleur du défi posé par les variantes du VIH. Souvent, il existe tellement de variantes chez une seule personne infectée que les spécialistes ne les comptent même pas, se référant à un « essaim » de virus. De plus, le VIH est recouvert d’un bouclier de sucres qui cachent ses points vulnérables. Et si le système immunitaire humain peut clairement vaincre le coronavirus, il n’en va pas de même pour le VIH.

« Le VIH est le premier virus. Il a plus d’astuces à bord que pratiquement n’importe quel autre virus », a déclaré Dennis Burton, président du département d’immunologie et de microbiologie du Scripps Research Institute.

Les vaccins fonctionnent en présentant au système immunitaire une affiche recherchée – une caractéristique révélatrice d’un virus que les guerriers immunitaires sont censés chasser.

Le coronavirus s’est avéré être une proie facile. Les vaccins contre le coronavirus montrent au système immunitaire les pointes qui forment un halo autour du virus et déclenchent une force d’anticorps bloquant le virus en quelques semaines.

Le VIH, à l’opposé, est diablement difficile à contrecarrer.

Les avis de recherche deviennent rapidement obsolètes à mesure que le virus mute. Le VIH peut également distraire, cacher et confondre le système immunitaire, en concentrant la puissance de feu immunitaire du corps sur des leurres. Les cellules immunitaires capables de produire une réponse bloquant le virus sont extrêmement rares. Et contrairement à un vaccin contre le coronavirus, qui est considéré comme un succès même si un receveur développe un cas bénin de maladie ou une infection asymptomatique, un vaccin contre le VIH doit bloquer complètement l’infection, car le VIH peut s’intégrer dans les cellules du corps.

“C’est une commande de taille pour un vaccin”, a déclaré Dan Barouch, expert en vaccins à Beth Israel Deaconess et architecte du vaccin contre le VIH qui a échoué l’été dernier. “Il devra agir très rapidement et soit bloquer l’infection – ce qui peut être possible ou non – soit l’éliminer extrêmement rapidement, avant de pouvoir ensemencer un réservoir.”

Les scientifiques croient que l’arrêt du VIH n’impliquera pas une seule affiche recherchée. Larry Corey, virologue au Fred Hutchinson Cancer Research Center de Seattle et dirigeant d’un réseau financé par le gouvernement fédéral qui mène des essais de vaccins contre le VIH sur l’homme, compare le défi devant des experts en vaccins à celui d’élever un bébé pour en faire un athlète d’élite. La recherche en ce moment, a-t-il dit, en est encore à la transition du nourrisson au tout-petit.

“Nous traitons maintenant de: Comment faites-vous grandir cet enfant?” dit Corey. “Il y a beaucoup de façons de grandir.”

Pour ce faire, ils vont devoir essayer, échouer, apprendre et réessayer. C’est là qu’intervient l’ARN messager.

Avec les approches traditionnelles, les vaccins sont brassés dans un bioréacteur géant et purifiés, un processus qui peut prendre un an ou plus. Au moment où l’on est prêt à être testé sur des personnes, la pensée scientifique peut avoir évolué.

Avec l’ARNm, la création d’un vaccin peut se faire en trois mois environ. Dans la pandémie de coronavirus, les vaccins à ARNm ont été les premiers à sortir, fin 2020. Le premier vaccin protéique traditionnel aux États-Unis pourrait recevoir une autorisation le mois prochain, même si certaines personnes reçoivent déjà leur deuxième rappel des vaccins à ARNm fabriqués par Moderna et Pfizer-BioNTech, et des plans mis à jour sont testés et préparés pour l’automne.

“Si vous voulez faire ce processus d’itération et qu’il y a un écart de trois ans entre votre idée et le moment où vous entrez dans la clinique, ce sera toujours l’idée n’est pas votre meilleure idée”, a déclaré Mark Feinberg, président d’IAVI, une organisation de recherche à but non lucratif axée sur le développement de vaccins contre le VIH et d’autres maladies infectieuses.

Depuis les années 1990, les scientifiques ont étudié comment les anticorps connus sous le nom de bNAb se développent chez certaines personnes vivant avec le VIH au fil des années d’infection. Le problème de base : Un élément clé de la réponse immunitaire comprend les cellules B qui génèrent des anticorps anti-virus. Mais les cellules B ayant le potentiel de produire des bNAb contre le VIH sont rares, de sorte que la vaccination initiale doit trouver ces valeurs aberrantes et les nourrir. Ensuite, les vaccinations de suivi aideront à apprendre à ces cellules B comment bloquer de nombreuses versions du virus.

Il existe des théories sur la façon de procéder, mais il n’y a rien sur l’étagère prêt à protéger contre le VIH. Pour tester et perfectionner ce régime, les chercheurs sont passés à de petits essais de «médecine expérimentale» avec quelques dizaines de sujets d’étude, ce qui permet des tests rapides pour déterminer si la réponse immunitaire semble aller dans la bonne direction.

Une approche plus traditionnelle consisterait à créer les constructions du vaccin et à les tester sur 100 ou 200 personnes pour avoir un aperçu de la sécurité – une bonne approche si les scientifiques sont à peu près sûrs que leur approche est la bonne.

“Si cela n’induit pas le bon type d’anticorps, cela n’aide pas de faire 150 personnes. Vous pouvez obtenir cela sur 10 à 20 personnes », a déclaré Barton Haynes, immunologiste au Duke University Medical Center de Durham, en Caroline du Nord.« Au lieu de prendre un an et demi, cela se fait en quelques mois.

Les chercheurs sur le VIH sont lucides quant aux défis qui les attendent. “Beaucoup de gens disent:” l’ARNm n’est pas magique “lors des réunions”, a déclaré Stephenson. Mais ils sont également optimistes – à mesure que la technologie a mûri, les connaissances scientifiques sur la façon de fabriquer un vaccin efficace ont également évolué.

« Nous savons en quelque sorte, maintenant, exactement ce dont nous avons besoin pour un vaccin contre le VIH. Nous ne le savions pas avant l’année dernière », a déclaré Paul Goepfert, spécialiste des maladies infectieuses à l’Université de l’Alabama à Birmingham.

Un seul régime expérimental de vaccin contre le VIH a jamais montré une lueur de promesse. En 2009, un essai mené sur des milliers d’hommes et de femmes en bonne santé en Thaïlande était protecteur à 30 %. C’était un point d’espoir, mais mince et controversé qui a divisé le terrain. Certains experts se sont demandé si l’effet était réel.

En février 2020, alors qu’un nouveau virus respiratoire ricochait à travers la planète, un essai de vaccin contre le VIH visant à confirmer les résultats de l’étude thaïlandaise a été interrompu lorsqu’il est devenu clair que le vaccin ne fonctionnait pas.

Puis, alors que les variantes du coronavirus dominaient l’actualité un an plus tard, un autre coup dur a été porté aux scientifiques du VIH – un essai testant une version brassée en laboratoire d’un bNAb n’a pas réussi à protéger les gens. Puis, à l’été 2021, le plan sur lequel Stephenson et ses collègues avaient travaillé a échoué.

Ces gros titres ont bourdonné. Il s’agissait simplement de nouveaux exemples d’un scénario familier – plus d’échecs dans l’odyssée remplie d’échecs de la fabrication d’un vaccin contre le VIH.

Ils ont sonné le glas de l’idée qu’il serait possible de se protéger du VIH sans les bNAb. Mais ils ont également montré la voie du succès.

Dans l’essai d’anticorps, les personnes à risque d’infection ont reçu des perfusions d’anticorps générés en laboratoire destinés à les protéger. Ces perfusions ont échoué dans leur mission principale, mais un sous-ensemble de personnes exposées à des versions du VIH particulièrement sensibles à l’anticorps bénéficiaient d’une certaine protection. Cela suggérait qu’un cocktail d’anticorps largement protecteurs pourrait fonctionner. Et cela a permis aux chercheurs de calculer le niveau exact d’anticorps qui serait nécessaire pour assurer la protection.

“C’est une barre très haute”, a déclaré William Schief, immunologiste au Scripps Research Institute, lors de la conférence annuelle sur les rétrovirus et les infections opportunistes en février. “Mais au moins, nous savons quelle est la barre, et nous pouvons essayer d’atteindre cette barre maintenant.”

Les expériences menées au cours des cinq à dix prochaines années, espèrent de nombreux scientifiques, aideront à guider les chercheurs vers un schéma de vaccination capable de protéger les personnes. S’ils réussissent, d’autres défis pourraient se présenter.

“Le problème est que vous pourriez obtenir une victoire à la Pyrrhus – vous pourriez réussir à le faire, mais si vous avez besoin de sept vaccinations différentes, comment cela va-t-il se passer à Soweto?” a déclaré John P. Moore, professeur de microbiologie et d’immunologie à Weill Cornell Medicine, faisant référence au canton de Johannesburg. “Vous devez avoir, au fond de votre esprit, que vous pourriez réussir d’une manière si compliquée que cela ne serait pas utile.”

Pourtant, lui et d’autres ont convenu qu’ils devaient essayer.

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