La vaccination

1 Introduction

La vaccination représente une des avancées majeures dans le domaine de la santé. À l’échelle planétaire, l’impact de la vaccination est évalué à 2,5 millions de décès évités chaque année. Cependant, les coûts et durée de développement de nouveaux vaccins sont par ailleurs des freins importants à l’investissement industriel. En effet le développement d’un nouveau vaccin représente un investissement financier compris entre 200 et 500 millions de dollars et s’étend sur une période de 5 à 18 ans ! [16]

Pour mieux comprendre ces coûts, les stratégies de développement de vaccin se sont basées, pendant très longtemps sur des approches assez empiriques consistant à isoler (ou inactiver dans certains cas) les pathogènes ou les protéines responsables de pathologies. Ces techniques consistent à cultiver des cellules animales in vitro et les infecter par le virus. Ensuite, le virus est séparé par microfiltration ou centrifugation sur disque, et celui-ci est inactivé par la chaleur ou des agents chimiques (formaldéhyde, B-propiolactone,. . .). Le matériel génétique est ensuite décomposé par des enzymes de nucléase et l’antigène est purifié par une combinaison de techniques d’ultrafiltration et de chromatographie. L’antigène purifié est finalement formulé dans un vaccin. Ces méthodes ont permis le développement de la majorité des vaccins actuellement disponibles sur le marché.^[1][16, 5]

Pour répondre rapidement aux nouvelles menaces d’épidémies régionales ou mondiales telle le SARS-Cov-2 (épidémie qui nous touche actuellement) ! De nouvelles technologies de plateformes de vaccins, qui peuvent permettre un accroissement et une mise à l’échelle rapide et peu coûteuse des processus, sont en cours de développement. Ainsi les premiers vaccins contre le SARS-Cov-2 sont attendus pour début 2021, soit plus d’un an après l’apparition du virus ! [13]

Ces technologies de plateforme qui vous seront présentées puis comparées plus tard sont : - les plateformes de levure humanisées à haut rendement ; - les plateformes de cellules d’insectes-baculovirus pour la production de vaccins à base d’ADDomer et de VLP ; - les vaccins à vésicule membranaire externe (VME) et de GMMA ; - les vaccins à ARN.

3 Plateforme de levure humanisée à haut rendement pour la fabrication de vaccins recombinants 

3.1 Présentation 

Les plateformes de levure humanisée suscitent la génération de protéines antigéniques recombinantes ayant une fonction adjuvante.

Par comparaison aux cellules de mammifères, les levures sont plus faciles à manipuler et bien caractérisées. Contrairement aux organismes procaryotes comme E. coli, elles sont capables d’effectuer des modifications post-traductionnelles.

Pour assurer la fonction et la stabilité de la protéine, ainsi que son acheminement vers le lieu où elle est active, une glycosylation est essentielle. Les glycanes associés aux protéines sont extrêmement variables en fonction de l’hôte dans lequel la protéine d’intérêt est exprimée.

Les levures sont capables de réaliser certaines modifications post-traductionnelles mais la glycosylation n’est cependant pas identique à celle retrouvée chez l’homme. En effet, ces micro-organismes produisent des glycanes constitués d’une cinquantaine à une centaine de résidus mannose, ne ressemblant pas à ceux humains.

Pour parvenir à  un type de glycosylation compatible pour leur utilisation chez l’homme ( et donc en faire un vaccin efficace), les voies de glycosylation sont génétiquement modifiées dans les S. cerevisiae, H. polymorpha et P. pastoris. Ces levures glyco-modifiées expriment et sécrètent la plupart des protéines recombinantes à des titres inférieurs à 1 g/L et certaines à 4-5 g/L. Une ingénierie génétique supplémentaire augmentant le rendement est nécessaire pour atteindre les niveaux de sécrétion des P. pastoris non-modifiés allant jusqu’à 35 g/L, en utilisant par exemple des procédés d’induction de méthanol.[13]

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