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Pourquoi est-il si difficile de développer des vaccins contre les maladies parasitaires

Getty Images Un agent de santé préparant une vaccination contre le paludisme au Kenya (Crédit : Getty Images)Getty Images

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Le processus de fabrication de vaccins contre les parasites est extrêmement difficile, mais les scientifiques pourraient être sur le point de réaliser des avancées majeures.

De nombreuses célébrations ont eu lieu en janvier, lorsque le Cameroun est devenu le premier pays au monde à déployer la vaccination systématique contre le paludisme. En février, le Burkina Faso a emboîté le pas.

« Le contrôle du paludisme ne va pas dans la bonne direction, pour de nombreuses raisons différentes », explique Kate O’Brien, qui dirige le département de vaccination, vaccins et produits biologiques à l’Organisation mondiale de la santé (OMS). Les cas de paludisme augmentent, et environ 600 000 personnes meurent chaque année du paludisme. Les facteurs incluent le changement climatique, les conflits, les effets persistants du Covid-19 sur les systèmes de santé et la capacité d’adaptation tenace des moustiques porteurs du paludisme. Cela signifie que les piliers de la prévention du paludisme – les insecticides pulvérisés à l’intérieur des maisons et les moustiquaires traitées avec des insecticides – perdent un peu de leur puissance.

La vaccination de masse contre le paludisme ajoute un outil supplémentaire à cet ensemble, et un outil qui adopte une approche complètement différente, explique O’Brien. « L’adoption d’une approche basée sur le système immunitaire est un ajout très historique et important », dit-elle. En 2019, le vaccin RTS,S contre le paludisme a commencé des projets pilotes au Ghana, au Kenya et au Malawi, et en 2021, l’OMS a recommandé son utilisation chez les enfants. Le vaccin RTS,S a été suivi du vaccin R21.

Pourtant, une étape connexe a été moins annoncée. Le RTS,S a été le tout premier vaccin contre une maladie parasitaire. Bien que les maladies causées par des parasites soient nombreuses et variées, elles sont sous-étudiées en tant que groupe et les solutions sont sous-financées. La plupart maladies tropicales négligéesy compris leishmaniose et La maladie de Chagassont des maladies parasitaires, selon l’OMS.

Getty Images On espère que les vaccins contre le paludisme ouvriront la voie à des vaccins contre d'autres maladies parasitaires, comme la schistosomiase (Crédit : Getty Images)Getty Images

On espère que les vaccins contre le paludisme ouvriront la voie à des vaccins contre d’autres maladies parasitaires, comme la schistosomiase (Crédit : Getty Images)

Il n’y a pas nécessairement eu d’effort concerté pour faire du vaccin contre le paludisme le premier vaccin antiparasitaire. Mais il n’est peut-être pas surprenant que cela ait finalement été le cas, car le nombre élevé de décès causés par le paludisme a conduit à accorder davantage d’attention au développement de vaccins contre le paludisme que contre d’autres maladies parasitaires (bien que pas autant que pour les vaccins affectant les populations riches, comme le Covid-19).

Ce taux de mortalité élevé dû au paludisme en fait une exception parmi les maladies parasitaires. Dans l’ensemble, « le taux de mortalité dû aux maladies parasitaires… est relativement faible par rapport à certaines autres maladies infectieuses », explique O’Brien. Les effets peuvent être invalidants et dévastateurs, mais pas nécessairement mortels. Pour cette raison, et parce que les maladies parasitaires sont souvent limitées à des régions spécifiques des pays à revenu faible ou intermédiaire, elles n’ont pas été prioritaires par les développeurs de vaccins conventionnels.

Peter Hotez n’est pas un développeur de vaccins conventionnel. Le professeur du Baylor College of Medicine de Houston, qui codirige également le Texas Children’s Hospital Center for Vaccine Development, a travaillé avec des collègues pour créer un vaccin Covid-19 à entrée tardive qui a été transféré, sans brevet, aux fabricants de vaccins en Inde et Indonésie. Au moins 100 millions de doses de la version indienne, Corbevax, ont été fournis à environ 3 $ (2,38 £) par dose. Les développeurs ont choisi une technologie vaccinale peu coûteuse : produire essentiellement une protéine dans la levure par fermentation microbienne. L’équipe espère appliquer certaines des leçons tirées de cette expérience à ses travaux sur les vaccins antiparasitaires, dit-il.

Les parasites posent de nombreux défis aux développeurs de vaccins

Bien entendu, d’énormes ressources énergétiques et financières ont été consacrées à la création de plusieurs vaccins contre le Covid-19. Mais ce n’est pas la seule raison pour laquelle ces vaccins sont apparus relativement rapidement. « Il ne fait aucun doute que les parasites sont des cibles bien plus complexes que les virus », déclare Hotez. « Comparé à un vaccin contre le coronavirus, qui est à peu près le fruit le plus facile à trouver… ce n’est pas aussi simple avec quelque chose comme un vaccin contre l’ankylostomiase », dit-il.

L’un des défis techniques liés au travail avec les parasites est leur énorme diversité génétique, qui peut rendre difficile le ciblage d’une espèce ou d’une souche spécifique.

L’ankylostome est un ver parasite qui se nourrit de sang intestinal, entraînant une anémie et des carences nutritionnelles. « Pensez-y comme à un animal. Vous fabriquez un vaccin contre un animal », explique Hotez.

Presque tous les vaccins existants fonctionnent contre les bactéries et les virus, il existe actuellement aucun vaccin contre les champignons nulle part dans le monde, et il n’existe qu’un seul type de vaccin – celui antipaludique – contre les parasites. Les parasites disposent souvent de moyens sophistiqués pour échapper au système immunitaire de leur hôte. Ils s’adaptent à leurs hôtes au cours de cycles de vie complexes, impliquant plusieurs étapes de développement. « Chacune de ces étapes, que ce soit chez un animal ou chez un hôte humain, possède des protéines différentes qui sont exprimées au cours des différentes étapes de la vie. Et cela rend plus compliqué l’identification des cibles possibles du parasite pour le développement d’un vaccin »,  » dit O’Brien.

Getty Images Le paludisme est la première maladie parasitaire ciblée par un vaccin (Crédit : Getty Images)Getty Images

Le paludisme est la première maladie parasitaire ciblée par un vaccin (Crédit : Getty Images)

Cette complexité du cycle de vie est l’une des raisons pour lesquelles les parasites ne sont pas toujours faciles à cultiver en laboratoire. En d’autres termes, il peut s’avérer difficile d’en produire simplement davantage dans des conditions contrôlées, au bon stade de développement, à des fins de recherche. Possibilités, notamment de cultiver des parasites chez des animaux de recherche ou en laboratoire, plutôt que chez leurs hôtes habituels.

L’épidémiologiste Miriam Tendler coordonne l’initiative de vaccin antihelminthique Sm14 à la Fondation Oswaldo Cruz (Fiocruz) à Rio de Janeiro. L’équipe étudie en particulier les vers parasites, notamment les schistosomes, qui affectent certains 240 millions de personnes dans le monde et j’ai actuellement options de traitement limitées. Les schistosomes ne sont qu’un type d’helminthes, un groupe de vers (y compris les ankylostomes) qui provoquent généralement des maladies chroniques chez les animaux. pays à faible revenu.

L’un des défis techniques liés au travail avec les parasites est leur énorme diversité génétique, qui peut rendre difficile le ciblage d’une espèce ou d’une souche spécifique. Tendler et ses collègues ont trouvé une solution de contournement en identifiant un élément clé commun à de nombreuses espèces d’helminthes. Ils ont trouvé que la protéine Sm14 est présent dans plusieurs espèces d’helminthes qui provoquent des maladies chez les humains et le bétail, et pas seulement la schistosomiase.

Tendler et son équipe ont désormais mis au point un vaccin contre la schistosomiase et ont réalisé quelques travaux Essais cliniques de phase 2. Elle rappelle qu’au début du développement de ce vaccin, elle et son équipe devaient extraire la protéine des vers adultes. Mais après avoir identifié, séquencé et cloné cette protéine recombinante, ils peuvent désormais en produire des litres dans des fermenteurs.

Étant donné que plusieurs types de vers produisent la protéine Sm14, le vaccin contre la schistosomiase que l’équipe développe pourrait également agir contre plusieurs autres maladies causées par différentes espèces d’helminthes, explique Tendler. Ainsi, un seul type de vaccin, sous différentes formulations, pourrait contribuer à protéger les enfants contre la schistosomiase, bovins contre la fasciolaseet même des chiens de compagnie contre le ver du cœur.

Financer les vaccins antiparasitaires

L’équipe de Tendler a travaillé en parallèle sur les versions humaine et non humaine du vaccin Sm14, et les enseignements de cette recherche conjointe ont les a aidés à atteindre le niveau de développement actuel. Le vaccin humain contre la schistosomiase fait actuellement l’objet d’essais cliniques au Sénégal et Tendler espère qu’il sera enfin disponible d’ici trois ans. « C’est très excitant », dit-elle à propos du succès de son équipe.

Ce développement parallèle de vaccins chez les humains et les animaux a peut-être également contribué à faire avancer les discussions sur le besoin crucial de vaccins pour lutter contre les vers parasites, qui continuera à réinfecter les personnes vivant dans les zones touchées. « L’impact sur la qualité de vie des humains, principalement des enfants, est très, très élevé », déclare Tendler.

Getty Images Les parasites ont souvent des cycles de vie compliqués, ce qui peut rendre difficile le développement de vaccins efficaces contre eux (Crédit : Getty Images)Getty Images

Les parasites ont souvent des cycles de vie compliqués, ce qui peut rendre difficile le développement de vaccins efficaces contre eux (Crédit : Getty Images)

Mais si la schistosomiase et d’autres maladies causées par les helminthes touchent principalement les habitants des pays les plus pauvres, du point de vue du bétail, les helminthes nuisent également aux moyens de subsistance des habitants des pays plus riches, ce qui crée davantage d’incitations commerciales. Le vaccin vétérinaire potentiel contre les helminthes a été autorisé à FABP Biotech, une société privée issue de Fiocruz, tandis que le vaccin humain est financé principalement par le gouvernement brésilien.

Ce dernier sera un « vaccin humanitaire », souligne Tendler. Le plan est que l’Institut de technologie sur les immunobiologiques de Fiocruz (Bio-Manguinhos) le produise à moins de 1 $ (0,79 £) la dose, avec de nouvelles réductions des coûts possibles à mesure que la production augmente progressivement pour finalement atteindre l’objectif d’un milliard de doses. Il y aura une limitation de la marge bénéficiaire.

Il est également probable que le vaccin contre l’ankylostome soit fabriqué en dehors des grandes sociétés pharmaceutiques multinationales. Hotez s’attend à ce qu’il soit produit par un membre du Réseau de fabricants de vaccins des pays en développement, qui comprend la société brésilienne Bio-Manguinhos ainsi que des fabricants en Chine, en Inde, en Afrique du Sud et dans d’autres pays. « Le problème est que notre technologie permettant de fabriquer des vaccins a dépassé nos cadres politiques, sociaux, économiques et juridiques pour les rendre réellement à grande échelle et produits », explique Hotez.

L’avenir des vaccins contre les maladies parasitaires

Bien que les vaccins antiparasitaires soient absolument nécessaires, ils ne devraient pas être considérés comme une solution miracle, déclare O’Brien. « Aucune intervention contre le paludisme n’a des performances parfaites. Nous disposons d’une boîte à outils de mesures de prévention », dit-elle. En tant qu’outil permettant de réduire la probabilité et la gravité de l’infection, le vaccin contre le paludisme constitue un complément, plutôt qu’un remplacement, aux autres mesures de la boîte à outils. Il est important de noter que les communautés où le vaccin RTS,S a été testé n’ont pas réduit leur utilisation de moustiquaires.

Ces vaccins antiparasitaires historiques devraient être suivis par d’autres ciblant les mêmes maladies, ce qui pourrait améliorer leur rapidité de développement et leur efficacité. Des chercheurs ont récemment signalé un taux d’efficacité moyen de 78 % pour le vaccin contre le paludisme R21 (qu’ils ont appelé « haute efficacité »). Ceci était basé sur des essais menés auprès d’enfants âgés de cinq à 17 mois au Burkina Faso, au Kenya, au Mali et en Tanzanie.

Pour situer le contexte, « les vaccins qui offrent une protection à 97 %, comme celui contre la rougeole, sont en quelque sorte l’exception plutôt que la règle », explique Hotez.

« Nous ne devrions pas concentrer notre attention autant que sur l’efficacité », déclare O’Brien. Bien qu’il s’agisse d’un chiffre important, elle estime que ce qui compte le plus, c’est l’impact, qui dépend de l’accès à un vaccin et de son effet sur la charge de morbidité.

La série de progrès réalisés dans le domaine des vaccins contre le paludisme présente également des avantages plus larges. « Le succès de ce vaccin laisse espérer une victoire similaire pour un agent pathogène tout aussi complexe. [helminths] qui provoque une morbidité importante à l’échelle mondiale, même si elle reçoit beaucoup moins d’attention et moins de ressources », déclare Jeffrey Bethony, microbiologiste à l’Université George Washington à Washington, DC.

Tout comme technologies vaccinales similaires peuvent être utilisées dans les vaccins contre le VIH et le coronavirus, les stratégies utilisées pour les vaccins contre le paludisme sont utiles contre d’autres types de parasites se nourrissant de sang, explique Bethony. « La marée montante soulève tous les bateaux ici », dit-il.

Hotez espère que la création d’un précédent s’étendra non seulement aux aspects techniques du développement de vaccins contre les maladies tropicales négligées, mais également à la fourniture de ces vaccins là où ils sont nécessaires. « L’une des parties les plus intéressantes de tout cela est aussi l’une des parties les plus terrifiantes », déclare Hotez. Même si « c’est un sentiment incroyable de savoir que vous êtes le pionnier de ce modèle très innovant visant à fournir un accès à l’innovation aux personnes les plus pauvres de la planète, c’est aussi terrifiant parce qu’il n’y a pas de feuille de route », dit-il.


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