Un spray nasal chez des souris a renforcé l’immunité pulmonaire contre les virus, les bactéries et les allergènes — mais un vaccin véritablement universel est encore à des années.
Un spray nasal expérimental pourrait promettre une protection “universelle” contre les microbes respiratoires. Mais la recherche est en cours. (Crédit image : SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images)Inscrivez-vous à notre newsletter
Imaginez un seul vaccin protégeant simultanément contre la grippe, le COVID-19, les bactéries envahissant les poumons et les allergènes saisonniers.
Des scientifiques ont récemment mis au point un spray nasal pour se prémunir contre plusieurs maladies respiratoires, notamment la grippe saisonnière et le COVID-19. Ils l’ont testé jusqu’à présent sur des souris pendant une période de trois mois. Ils qualifient cette invention prometteuse de “vaccin respiratoire universel”, bien qu’il ne stimule pas le système immunitaire comme le font les vaccins classiques.
À la poursuite de la protection universelle
Les vaccins contre la grippe et le COVID-19 doivent être mis à jour chaque année pour rester efficaces, car les virus de la grippe et les coronavirus mutent constamment.
“Au fur et à mesure de leur circulation, les virus mutent de manière importante et mineure”, a déclaré le Dr Alfredo Mena Lora, directeur médical du contrôle des infections à l’hôpital Saint-Antoine de Chicago, Illinois. “Ainsi, les anticorps qui fonctionnaient la saison dernière pourraient ne pas se lier aussi bien cette saison, laissant plus de personnes vulnérables à l’infection.”
De plus, une multitude de virus, de bactéries et d’allergènes respiratoires circulent sans être ciblés par les vaccins existants. Ces problèmes ont alimenté la recherche sur des vaccins “universels” qui pourraient offrir une protection plus large et plus durable contre de multiples agressions respiratoires — y compris même les allergies saisonnières.
Cette quête de vaccins universels s’est accélérée après que la pandémie de COVID-19 a révélé à quel point le monde était vulnérable aux nouveaux agents pathogènes respiratoires, ainsi qu’à quelle vitesse les vaccins existants devenaient obsolètes face aux mutations. Depuis lors, les chercheurs se sont concentrés sur le développement de vaccins qui pourraient durer plus longtemps et protéger contre davantage de variants, réduisant potentiellement le besoin de mises à jour fréquentes des formules vaccinales.
Vaccins universels en préparation
De nombreux vaccins universels en développement visent à cibler des parties des virus qui changent très peu d’une souche à l’autre.
Par exemple, pour la grippe, les chercheurs ciblent la protéine hémagglutinine qui dépasse de la surface virale, mais ils se concentrent sur le “pédoncule” plutôt que sur la “tête” de cette protéine, car le pédoncule mute plus lentement. Le FluMos-v2 des National Institutes of Health (NIH), qui cible l’hémagglutinine de six souches de grippe, a récemment terminé les essais humains de phase précoce et a généré des réponses immunitaires encourageantes.
L’initiative Generation Gold Standard des NIH vise également à développer des vaccins universels pour protéger contre plusieurs virus susceptibles de déclencher de futures pandémies. Un vaccin intranasal contre la grippe est déjà en phase avancée d’essais humains. Il utilise des virus entiers inactivés pour inciter le corps à produire des anticorps, qui bloquent l’infection, et des cellules T, qui attaquent les cellules infectées. Cette approche pourrait offrir une protection large contre plusieurs souches de grippe et potentiellement bloquer la transmission — ce que les vaccins antigrippaux actuels ne font pas.
Pendant ce temps, certains scientifiques travaillent sur des vaccins pancoronavirus pour protéger contre les coronavirus actuels et futurs, tandis que d’autres explorent des vaccins conçus par IA. Ils les construisent en utilisant des outils informatiques pour identifier les régions des protéines virales qui mutent très lentement et sont présentes dans de nombreux virus. Ces deux efforts sont encore à des stades précoces et expérimentaux.
En l’absence de vaccins respiratoires universels actuellement sur le marché, la plupart des efforts de R&D se sont concentrés sur le développement de vaccins pour des groupes spécifiques de virus, tels que les virus de la grippe ou les coronavirus. La récente étude sur le spray nasal est unique en ce sens qu’elle vise à protéger contre les virus, les bactéries et les allergènes, plutôt que contre une seule famille d’agents pathogènes.
Développer un vaccin universel pour un seul type de virus est déjà difficile car ils mutent beaucoup au fil du temps. (Crédit image : Uma Shankar sharma via Getty Images)Stimuler l’immunité innée
Contrairement aux vaccins traditionnels, le spray nasal expérimental n’apprend pas au système immunitaire à reconnaître des protéines spécifiques sur un antigène donné, ont rapporté les chercheurs le 19 février dans la revue Science. Au lieu de cela, il stimule la première ligne de défense du système immunitaire, connue sous le nom de système immunitaire inné, a déclaré le Dr Bali Pulendran, pathologiste à l’Université de Stanford, auteur principal de l’étude, à Live Science par e-mail.
Cela agit comme un système d’alerte précoce dans les poumons, prêt à détecter et à répondre rapidement à un large éventail d’agents pathogènes, même ceux que le corps n’a jamais rencontrés auparavant.
“Ces cellules [pulmonaires] sont les premières à détecter l’infection et aident à déterminer le déroulement de la réponse immunitaire”, a déclaré Pulendran. “Et nous avons appris au cours de la dernière décennie que les cellules immunitaires innées peuvent également être ‘entraînées’ à répondre plus rapidement et plus efficacement aux menaces futures.”
Ce concept s’appuie sur des recherches menées avec le vaccin Bacillus Calmette-Guérin (BCG), qui prévient la tuberculose. En 2023, Pulendran et ses collègues ont découvert que les souris recevant le BCG voyaient leurs cellules T affluer vers les poumons. Là, elles libéraient des signaux qui maintenaient les cellules immunitaires innées actives dans les poumons pendant des mois, protégeant les souris contre le COVID-19 et la grippe.
Ce nouveau spray nasal suscite une protection immunitaire similaire. Il combine deux adjuvants, ou substances qui déclenchent une réponse immunitaire, pour activer les cellules T et les attirer vers les poumons. Ces cellules T envoient des signaux chimiques qui imitent les indices d’infection naturels, maintenant les cellules innées des poumons activées et en état d’alerte élevé. Si un agent pathogène parvient dans les poumons, les cellules immunitaires innées seront préparées à éradiquer l’infection.
Lors d’expériences, des souris ont reçu quatre doses du spray nasal, espacées d’une semaine, et ont été exposées à des coronavirus 21 jours à 3 mois après leur dernière dose. Les souris vaccinées avaient environ 700 fois moins de virus dans leurs poumons que les souris non vaccinées, et ont également maintenu leur poids et survécu aux infections. Les souris non vaccinées, en revanche, ont perdu un poids significatif, ont souffert d’inflammation pulmonaire et, dans certains cas, sont décédées.
Nous avons appris au cours de la dernière décennie que les cellules immunitaires innées peuvent également être « entraînées » à répondre plus rapidement et plus efficacement aux menaces futures.
Bali Pulendran, pathologiste à l’Université de Stanford
Le vaccin a également aidé les souris à combattre les infections bactériennes causées par Acinetobacter baumannii et Staphylococcus aureus des semaines, voire des mois après l’administration. Par exemple, les niveaux de S. aureus dans les reins étaient environ 200 fois inférieurs chez les souris vaccinées que chez les souris non vaccinées.
Le vaccin a également réduit la gravité des réactions allergiques causées par les acariens de la poussière domestique. Le vaccin sème dans les poumons des cellules T à longue durée de vie qui modifient l’environnement pulmonaire de manière à supprimer la voie immunitaire à l’origine des allergies, ont rapporté les chercheurs. En conséquence, lorsque les souris vaccinées rencontraient des acariens, leur système immunitaire ne recrutait pas de cellules pro-inflammatoires et ne produisait pas de mucus comme elles auraient pu le faire autrement. L’élimination des cellules T annulait cette protection.
Des souris aux humains
“Ce concept établit une posture immunitaire plus forte et plus rapide dans le tractus respiratoire”, a déclaré Mena Lora, qui n’a pas participé à l’étude, à propos du spray nasal. Bien que les résultats soient encore préliminaires, a-t-il ajouté, ces travaux offrent une preuve de concept importante.
L’étude n’a testé qu’une poignée d’agents pathogènes, donc même si le vaccin renforce les défenses de manière générale, il est trop tôt pour le déclarer vaccin respiratoire universel. Et à long terme, la traduction de ces découvertes chez l’homme sera complexe.
“Le système immunitaire humain varie considérablement”, a déclaré Mark Cameron, professeur associé en sciences de la santé de la population et des données quantitatives à la Case Western Reserve University School of Medicine. “La capacité de ce vaccin à générer une protection large sans effets secondaires nécessitera des essais cliniques rigoureux”, a déclaré Cameron, qui n’a pas participé à l’étude.
Pulendran a convenu, ajoutant que stimuler le système immunitaire de cette manière comportait des risques potentiels, tels que le déclenchement d’une inflammation excessive. “Dans nos études animales, nous n’avons pas observé d’inflammation pathologique, mais ces questions devront être examinées attentivement dans les études humaines”, a-t-il prévenu.
L’équipe se prépare maintenant aux essais de phase précoce chez l’homme. Le calendrier exact pour une éventuelle approbation reste incertain.
“En cas de succès, un tel vaccin pourrait réduire les hospitalisations, alléger la pression sur les unités de soins intensifs (USI) et protéger les populations lors des épidémies saisonnières et des futures pandémies”, a déclaréMena Lora.
L’Organisation Mondiale de la Santé estime que les vaccins antigrippaux de nouvelle génération ou universels pourraient prévenir jusqu’à 18 milliards de cas de grippe et sauver des millions de vies à l’échelle mondiale s’ils étaient largement utilisés de 2025 à 2050. Cependant, aucun vaccin universel contre la grippe n’ayant encore atteint le marché, ces objectifs ambitieux sont toujours en suspens.
“Leur impact final dépendra de leur efficacité, de la durée de protection et de leurs performances dans diverses populations”, a souligné Mena Lora. “Plus nous aurons d’outils — différentes plateformes, cibles et méthodes d’administration — plus nous aurons de chances de développer des vaccins à large spectre, tout en continuant à affiner les vaccins spécifiques aux agents pathogènes pour les groupes à haut risque.”
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