Vaccin à ARN messager : principes, conservation, c'est quoi ?

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"Vaccin à ARN messager : principes, conservation, c'est quoi ?"

L'épidémie de Covid a entraîné la validation des premiers vaccins à ARN messager en France (Pfizer, Moderna). Le principe d'action diffère des vaccins classiques constitués de virus inactivés ou atténués ou de protéines. Conservation au froid, effets secondaires... Découverte.

C'est quoi un vaccin à ARN messager ? 

Un vaccin à ARN messager est "une technique vaccinale très récente particulièrement innovante réalisée avec des techniques de biologie moléculaire" indique le Dr Stéphane Gayet, Médecin infectiologue et hygiéniste, Hôpitaux universitaires de Strasbourg. C'est un vaccin basé sur une technologie à base d'ARNm ou acide ribonucléique (ARN) messager (m). L'ARN messager est une molécule qui sert d'intermédiaire entre l'ADN et les protéines pour lesquelles il code. "L'ARN messager est le code le plus limité du génome. Une molécule ARN messager correspond à un gène (du virus par exemple)." précise le Dr Gayet.  Ces vaccins sont aussi révolutionnaires d'un point de vue technologique. Ce sont des nanovaccins.  L'ARN messager viral spécialement préparé est encapsulé dans des nanoparticules lipidiques pour être délivré intact à l'intérieur des cellules réceptives. "Si l'ARN arrivait seul au contact de ces cellules, il serait rapidement détruit car perçu comme très dangereux par le système immunitaire et donnerait de violentes réactions. Les capsules chimiques à base de lipides franchissent bien la membrane des cellules et délivrent l'ARN messager aux cellules" explique l'infectiologue.

Quel est son principe ? 

"Le vaccin à ARN messager est un vaccin qui consiste à utiliser le gène du virus qui code pour la formation de la protéine de surface (Spike ou S). Les cellules réceptives (muqueuses ou autres) qui vont recevoir cet ARN messager vont fabriquer la protéine du virus. Cette protéine va se retrouver à la surface des cellules et les cellules immunitaires vont considérer que les cellules pourvues de ces antigènes sont semblables aux virus. Ces cellules sont devenues étrangères à notre organisme car elles ont à leur surface la protéine S qui est en principe à la surface du virus.  Les cellules immunitaires détruisent ces cellules qui portent l'antigène S. Cette vaccination conduit nos cellules à fabriquer elles-mêmes de l'antigène en grandes quantités" explique l'infectiologue. 

Quelles différences avec les vaccins actuels ? 

Un vaccin classique est une "préparation antigénique destinée à susciter le développement d'une immunisation active spécifique" définit le Dr Gayet. Cette immunisation peut être obtenue en injectant une particule virale atténuée (vaccins "vivants" atténués) ou inactivée (vaccins inactivés) ou une partie de l'enveloppe virale (antigène protéique d'enveloppe) afin de provoquer une première rencontre entre le principal antigène viral et les cellules immunitaires. Les lymphocytes identifient l'antigène et mémorisent cette information. Lors de la deuxième rencontre, l'antigène ayant été mémorisé, il se produit une réaction secondaire qui combat rapidement et efficacement l'antigène et évite la maladie. "L'immunisation prend du temps car il faut que les antigènes soient reconnus par les lymphocytes" souligne le Dr Gayet. Les vaccins à ARN messager ne sont pas des préparations antigéniques. Ils n'utilisent pas d'élément directement pathogène. "Ce sont des vaccins génétiques, pas faits à partir d'antigènes mais à partir de code génétique" informe l'infectiologue. "L'étape de reconnaissance par le système immunitaire est plus rapide et simplifiée. La réponse immunitaire est spontanément suffisante : pas de nécessité d'adjuvant de l'immunité." 

Le vaccin BioNTech/Pfizer contre le Covid doit être conservé à -80°c.

Vaccin à ARN messager et Covid-19 

Ces vaccins contre le SARS-CoV-2 sont des vaccins à ARN messager spécialement préparés codant pour une protéine des spicules du SARS-CoV-2 (éléments en forme d'aiguilles qui lui permettent de s'accrocher aux cellules de l'hôte). Après injection, cet ARN messager va produire dans l'organisme la protéine virale d'enveloppe S qui va déclencher, à son tour, la réaction immunologique et la protection face à une infection ultérieure. L'organisme va donc fabriquer lui-même son propre vaccin (au sens classique du terme) à partir de l'injection d'une partie du code génétique du virus. Ces vaccins sont plus faciles à produire que les vaccins classiques ce qui explique en partie leur développement rapide. "Les vaccins classiques sont constitués de particules virales ou de parties de la particule virale. Il faut faire fabriquer ces particules virales par des cellules ce qui est très long puis vérifier que c'est le bon virus qui est produit et qu'il n'est pas dangereux. Avec le vaccin à ARN messager il n'y a plus besoin de cultures cellulaires. Nous savons fabriquer rapidement de l'ARN messager" explique le Dr Stéphane Gayet. 

Comment se fait sa conservation ?

La conservation des vaccins à ARN messager peut poser un problème. "L'ARN est assez fragile et les enveloppes lipidiques aussi" informe le Dr Stéphane Gayet. Ces vaccins à ARN messager doivent donc être conservés à très basse température (-70/-80°C). "Il faut une surgélation industrielle" indique le médecin. Le respect de la chaine du froid est donc difficile. Le vaccin contre la Covid-19 Moderna peut lui être conservé à -20 °C pour 6 mois, et même entre 4 et 8 °C pour 30 jours grâce à une meilleure encapsulation ce qui le différencie du vaccin BioNTech/Pfizer contre le Covid qui doit être conservé à -80 °C.

Quels effets secondaires ? 

"La phase 3 des essais cliniques n'est pas terminée mais les effets secondaires semblent acceptables et aucun dommage non réversible n'a été décrit" indique le Dr Stéphane Gayet. Un des avantages de ces vaccins est qu'ils n'ont pas besoin d'adjuvants immunitaires pour être efficaces contrairement aux vaccins à virus inactivés (comme le vaccin contre la grippe par exemple). "C'est toujours intéressant d'éviter d'apporter des molécules étrangères à notre organisme" estime le Dr Gayet. Si l'injection d'ARN vous inquiète sachez que l'ARN messager reste dans l'organisme de manière transitoire et il ne peut pas s'intégrer dans le génome humain. "L'ARN messager ne peut pas s'incorporer dans nos gènes ni les modifier" rassure le Dr Gayet, en raison de l'absence de l'enzyme qui permet de passer de transcrire de l'ARN en ADN.

Vaccin à ARN et cancer

Les vaccins à ARN pourraient aider à lutter contre les cancers sur le même modèle que les vaccins à ARN contre les virus. "C'est la thérapie immunitaire. Le but est de stimuler la formation d'anticorps" indique l'infectiologue. L'objectif est d'induire une réponse immunitaire, spécifique et durable, vis-à-vis des cellules tumorales avec des approches de vaccination antitumorale basée sur des marqueurs tumoraux qui constituent les antigènes (Ag) cibles. Le vaccin à ARN est l'une de ces approches. Il présenterait l'avantage d'être applicable à tous les cancers, toutes les cellules cancéreuses d'un même cancer ayant généralement (cancers monoclonaux) le même génome. Il s'agit d'injecter des nanoparticules lipidiques contenant l'ARN messager codant l'antigène tumoral exprimé à la surface des cellules cancéreuses. (1) 

Merci au Dr Stéphane Gayet, Médecin infectiologue et hygiéniste, Hôpitaux universitaires de Strasbourg.

Source : 

Le vaccin ARN, une approche prometteuse pour la réactivation du système immunitaire dans la lutte contre le cancer Cancer immunotherapy via systemic RNA delivery to dendritic cells, Med Sci (Paris) 2017 ; 33 : 852–856, Mathieu Richaud et Nathalie Bendriss-Vermare. (1)

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