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Pfizer-BioNTech utilise dans sa formulation plusieurs lipides qui confèrent une intégrité structurelle aux nanoparticules, mais également du «sucre» comme cryoprotecteur pour empêcher l’agglutination
Pfizer-BioNTech utilise dans sa formulation plusieurs lipides qui confèrent une intégrité structurelle aux nanoparticules, mais également du «sucre» comme cryoprotecteur pour empêcher l’agglutination

Vaccin à ARN : pas sorti de nulle part!

Idrissa Diallo
Idrissa Diallo
Doctorant, département de microbiologie, Centre hospitalier de l'Université Laval (CHUL)
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LA SCIENCE DANS SES MOTS / Après la bataille hilarante des masques en plein jour au beau milieu des centres logistiques, les pays du G20 se sont livrés à la bataille des traitements contre la COVID-19 (Bonjour Raoult!), puis s’en est suivi la bataille de la relance économique (à fond la planche à billets!).

Pendant ce temps, en arrière-plan se jouait également depuis janvier la bataille des vaccins. Un mois environ après la publication (11 Janvier 2020) des données de séquençage de la souche de Wuhan, Pfizer (USA) et BioNTech (Allemagne), qui collaboraient déjà sur un vaccin (à ARN !) contre la grippe, se sont lancés un nouveau défi. BioNTech étant convaincu que le coronavirus va se propager de la Chine vers une pandémie ambitionna de trouver un vaccin contre la Covid-19. C’était digne de l’agilité qui caractérise les start-ups.

Boostés par les outils et l’expérience acquise durant la crise du MERS-Cov (coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient), les milliards coulant à flots, l’enjeu gonflant à l’aune de la litanie des chiffres (morts, cas, dommages collatéraux), les deux groupes ainsi que d’autres organismes (>200) relevant de l’Académique, du Privé ou du BNL (but non lucratif) ont donné le meilleur d’eux-mêmes pour pondre des vaccins dans un délai qui restera dans les annales de l’histoire.

Racontée ainsi, toute l’histoire semble démarrer cette année (2020) et les vaccins à ARN apparaissent donc comme «nouveaux». Cependant il est nécessaire de comprendre qu’au-delà du recul légitime demandé, au-delà des craintes et des défiances, nous ne sommes pas en face d’une nouveauté encore moins d’une inconnue.

La recherche et le développement de nouvelles plateformes vaccinales reposant sur les acides nucléiques (ADN, ARN) n’a pas démarré avec l’arrivée de la COVID-19.

Il y’a 30 ans, la preuve de concept était déjà donnée par des chercheurs de Madison (Wisconsin). «À l’arrache» ils avaient injecté à des souris un ARNm et ont pu observer que ce dernier était capable de rentrer efficacement dans les cellules et de produire la protéine pour laquelle il code (PMID: 1690918).

En 1993, des Français de l’INSERM (Lille) leur emboitent le pas en réussissant à immuniser des souris par un ARNm codant pour une protéine virale de la grippe (PMID: 8325342). Cette fois, leur ARNm était enrobé dans une bicouche de lipides (liposomes) qui lui assure une meilleure protection (évitent la dégradation des ARNs) et une meilleure pénétration dans les cellules. C’est à mon avis le premier coup de génie sur ce domaine bien qu’à l’époque, les résultats chez l’humain étaient peu fructueux, voire décevants.

La science se nourrissant de ses échecs, d’autres ont repris le flambeau, explorés de nouvelles pistes pour améliorer les vecteurs et les véhicules de l’ARN dans la cellule.

En 2005, deux téméraires et certainement nobélisables, Weismann (Université de Pennsylvanie, USA) et Kariko (Hongroise, travaillant actuellement pour BioNTech) vont faire une percée qui parait anodine, mais d’une importance capitale : rendre l’ARN injecté non-inflammatoire (PMID: 16111635). C’est à l’image (j’abuse !) d’un soldat camouflé qui va pénétrer en zone ennemie sans se faire repérer, trouver sa cible, accomplir sa mission et disparaitre.

La suppression de l'effet immunostimulateur de l'ARN (par un jeu de modification des séquences) donnait de sérieuses et belles perspectives aux orientations futures dans la conception d'ARNs thérapeutiques. Pour souligner la continuité qui existe en recherche scientifique, on peut rappeler que cette percée de 2005 part d’une découverte de la propriété «immunostimulante» de l’ARN (PMID : 5805520) en 1969 faite par le duo Marlene Absher et Warren Stinebring du Vermont (USA). C’est donc théoriquement à cette date que tout a commencé !

La littérature scientifique au sujet des vaccins à ARN est très abondante entre 1990 et 2020 (plus de 4000 références solides dans la base de données PubMed) et les avancées sont quotidiennes.

Alternative aux vaccins dits «traditionnels»

L’engouement à vouloir développer des vaccins à ARN s’explique par le fait que c’est une molécule non toxique considérée comme une «sure et efficace» alternative aux vaccins dits  traditionnels» utilisant du vrai virus mort/ atténué, des virus recombinants ou de l'ADN.

Les vaccins traditionnels ont un cout et un temps de production (à grande échelle) élevés et donc inadaptés aux situations d’urgence comme celles que nous vivons actuellement et que nous risquerons de vivre de façon intermittente (lien direct et indirect avec les changements climatiques).

Quant au vaccin basé sur l’ADN, il fait face à plusieurs limites (pour en savoir plus sur la sécurité et l’efficacité des vaccins à ADN, voir cette revue : PMID: 9406350). Il comporte des risques potentiels de voir la molécule intégrer le génome de l'hôte, un scénario biologiquement impossible avec les ARNs. Il présente l’incommodité du ciblage, car l’ADN pour la plupart du temps doit entrer dans le cytoplasme de la cellule puis continuer son chemin dans le noyau, alors que l’ARN accomplit sa mission dans le cytoplasme (une seule porte donc à franchir !). Entre autres inconvénients.

L’ARN apparaissait ainsi comme un outil attrayant et prometteur qui, en plus de son «surclassement», pourrait réduire les délais, les couts de développement et de fabrication des vaccins.

Les limites (déjà surmontées !) associées à l’usage des ARNs sont souvent liées à leurs propriétés inhérentes (instabilité, sensibilité, durée de vie courte, etc.) et ne relèvent pas de risques ou dommages biologiques qu’ils peuvent causer (la molécule disparait!).

Les vaccins/thérapies à ARN sont à projeter au-delà de la crise actuelle, car ils/elles seront bon gré mal gré les futures approches de référence pour le traitement de nombreuses maladies contemporaines.

Cependant, aucun vaccin n'ayant été approuvé pour être utilisé à ce jour chez l’homme avant 2020, il est tout à fait vrai de dire que les vaccins utilisant des plateformes ARNm restent des technologies non éprouvées pour notre espèce et que nous devons y aller avec sérénité, humilité et prudence.

Il est tout à fait vrai que nous ne savons rien des potentielles conséquences à long terme. Mais il est également vrai que les avancées technologiques dans ce domaine ne présagent rien de préoccupant. Sans paranoïa.

Il est tout à fait vrai que certaines personnes vaccinées, pas toutes, vont subir des effets secondaires. Mais il est également vrai que ces effets secondaires sont intrinsèques à l’usage de tout médicament. Le médicament antidouleur le plus vendu dans le monde (le paracétamol = Doliprane = Efferalgan = Tylenol) produit un métabolite hautement toxique appelé le NAPQI (N-acétyl-p-benzoquinone-imine) qui peut non seulement provoquer une insuffisance hépatique aigüe, des lésions rénales et des risques cardiovasculaires, mais aussi nuire au développement du fœtus et du nouveau-né (PMID : 25429980). Pour autant nous en prenons à chaque fois qu’un mal de tête nous pourrit la journée ! La fameuse balance des bénéfices/risques.

Il convient donc de diluer son vin et de s’exiger le même relativisme, la même retenue, le même questionnement tout en comprenant qu’au-delà des super pouvoirs que l’on attribue faussement à «BigPharma», ils ne sont jamais à l’abri de poursuites judiciaires, de la perte de réputation, d’études contradictoires, et demeurent sous la surveillance des régulateurs et de la veille scientifique (académique surtout !) mondiale.

La question de la composition du vaccin est la plus redondante quand les effets secondaires sont évoqués. Pourtant nous nous inquiétons et questionnons rarement la composition du Nutella (ce n’est pas que du cacao!), des frites surgelées (ce n’est pas que de la pomme de terre!), du Coca (ce n’est pas que de l’eau gazéifiée et du colorant caramel), des steaks surgelés (ce n’est pas que de la viande!), etc. ainsi que de leurs conséquences pourtant réelles sur notre santé, documentées et prouvées.

Le vaccin Pfizer-BioNTech, comme celui de Moderna, est d’une composition simple : un ARN emballé dans de petites particules de lipides. Pfizer-BioNTech utilise dans sa formulation plusieurs lipides qui confèrent une intégrité structurelle aux nanoparticules, mais également du «sucre» comme cryoprotecteur pour empêcher l’agglutination. Avant l'injection, le vaccin est mélangé à de «l'eau» contenant du «sel» ordinaire, tout comme le sont de nombreux médicaments administrés par voie intraveineuse. Il n’y aucun conservateur dans le vaccin. Le thiomersal inoffensif mais contesté était souvent utilisé pour ses fonctions bactéricides, mais de façon formelle, le rapport de la FDA indique qu’il n’est pas présent dans le vaccin de Pfizer.

Enfin si un peu de chauvinisme peut redonner confiance, on peut rappeler que le Canada a apporté une pièce clef dans le vaccin de Pfizer-BioNTech puisque c’est la société Acuitas Therapeutic, basée à Vancouver qui a fourni son système d'administration de nanoparticules lipidiques (PMID: 23799535), un élément clé dans le développement du vaccin.

À qui veut se faire vacciner, liberté totale, à qui ne le souhaite pas, liberté totale. Mais la liberté c’est aussi la responsabilité et la cohérence dans les actes.

Références :

Toutes les références citées (PMID: XXXXXXX) sont des numéros d’identification uniques associés aux articles publiés dans la base de données scientifique PubMed.

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«La science dans ses mots» est une tribune où des scientifiques de toutes les disciplines peuvent prendre la parole, que ce dans des lettres ouvertes ou des extraits de livres.