Vers un meilleur transport des antigènes pour les vaccins à acides nucléiques
La vaccination à base d’acides nucléiques suscite un intérêt et une attente considérables pour le développement de nouveaux vaccins. Dans un article publié dans Nature Biomedical Engineering les chercheurs ont montré par un suivi spatio-temporel multi-dimensionnel que le CHOLK, un nanovecteur lipidique dérivé d’un sucre naturel, permet la délivrance efficace des molécules d’ARN messager à l’intérieur des cellules présentatrices d’antigènes au niveau du site d’injection mais aussi des ganglions lymphatiques drainants.
L’induction d’une réponse vaccinale humorale et cellulaire robuste passe par l’expression et la présentation de l’antigène aux lymphocytes B et T dans les ganglions lymphatiques. La vaccination utilisant des acides nucléiques tels que des molécules d’ARN messager (ARNm) pour l’expression de l’antigène suscite un intérêt et une attente considérables pour le développement de nouveaux vaccins prophylactiques et thérapeutiques. Néanmoins, le développement de cette nouvelle génération de vaccins ne pourra pas se réaliser sans de nouvelles classes de nanovecteur capables de transporter efficacement les molécules d’ARNm à l’intérieur du cytoplasme des cellules d’intérêt. En effet, même si les molécules d’ARN messagers sont 5 fois plus petites que les molécules d’ADN, elles restent 10 fois plus grosses que l’antigène sous forme protéique. Aujourd’hui aucun vaccin à base d’acides nucléiques, y compris ARNm, n’a démontré une protection en phase 3 d’essai clinique chez l’Homme.
Ce travail décrit une méthode originale non invasive chez le macaque cynomolgus par tomographie d’émission de positrons et imagerie infra rouge, pour la compréhension du suivi spatio-temporel d’un nanovecteur à ARNm. Les résultats montrent que le CHOLK, un nanovecteur lipidique d’un type nouveau dérivé d’un sucre naturel produit par des champignons, permet la délivrance d’ARNm dans les cellules présentatrices d’antigènes au niveau du site d’injection et des ganglions lymphatiques drainants, étape indispensable à la mise en place d’une réaction immunitaire forte. Ce nanovecteur CHOLK, constitué d’une molécule unique et non pas d‘un mélange complexe d’adjuvants, conduit donc par ses propriétés physicochimiques à la biodistribution idéale dans les ganglions lymphatiques et à la délivrance des molécules d’ARN messagers au sein des cellules clefs du système immunitaire.
Ces résultats demandent dans une prochaine étape à être validés chez l’Homme dans des essais cliniques pour le développement de vaccins prophylactiques ou thérapeutiques. Cette nouvelle classe de nanovecteurs brevetée par le CNRS fait l’objet d’un développement au sein de la société In-Cell-Art.
@ Philip Santangelo et Bruno Pitard
Pour en savoir plus
Visualization of early events in mRNA vaccine delivery in non-human primates via PET-CT and near-infrared imaging.
Lindsay KE, Bhosle SM, Zurla C, Beyersdorf J, Rogers KA, Vanover D, Xiao P, Araínga M, Shirreff LM, Pitard B, Baumhof P, Villinger F, Santangelo PJ.
Nat Biomed Eng. 2019 Apr 1. doi: 10.1038/s41551-019-0378-3. [Epub ahead of print]