En un coup d’œil

Les vaccins à base de vecteurs viraux diffèrent de la plupart des vaccins conventionnels en ce qu’ils ne contiennent pas réellement d’antigènes, mais utilisent plutôt les propres cellules du corps pour les produire. Pour ce faire, ils utilisent un virus modifié (le vecteur) pour délivrer le code génétique de l’antigène, dans le cas des protéines de pointe COVID-19 trouvées à la surface du virus, dans les cellules humaines. En infectant les cellules et en leur demandant de fabriquer de grandes quantités d’antigène, qui déclenchent ensuite une réponse immunitaire, le vaccin imite ce qui se passe lors d’une infection naturelle par certains agents pathogènes – en particulier les virus. Ceci présente l’avantage de déclencher une forte réponse immunitaire cellulaire par les lymphocytes T ainsi que la production d’anticorps par les lymphocytes B. Un exemple de vaccin à vecteur viral est le vaccin rVSV-ZEBOV contre Ebola.

Advantages and disadvantages of viral vector-based vaccines

Well-established technology

Strong immune response

Immune response involves B cells and T cells

Previous exposure to the vector could reduce effectiveness

Relatively complex to manufacture

How do such vaccines trigger immunity?

Les virus survivent et se répliquent en envahissant les cellules de leur hôte et en détournant leur machine de fabrication de protéines, de sorte qu’il lit le code génétique du virus et fabrique de nouveaux virus. Ces particules virales contiennent des antigènes, des molécules qui peuvent déclencher une réponse immunitaire. Un principe similaire sous-tend les vaccins à vecteurs viraux – seulement dans ce cas, les cellules hôtes ne reçoivent que du code pour fabriquer des antigènes. Le vecteur viral agit comme un système d’administration, fournissant un moyen d’envahir la cellule et d’insérer le code pour les antigènes d’un virus différent (l’agent pathogène contre lequel vous essayez de vacciner). Le virus lui-même est inoffensif, et en obtenant que les cellules produisent uniquement des antigènes, le corps peut monter une réponse immunitaire en toute sécurité, sans développer de maladie.

Divers virus ont été développés comme vecteurs, y compris l’adénovirus (une cause du rhume), le virus de la rougeole et le virus de la vaccine. Ces vecteurs sont dépourvus de gènes responsables de maladies et parfois aussi de gènes qui peuvent leur permettre de se répliquer, ce qui signifie qu’ils sont maintenant inoffensifs. Les instructions génétiques pour fabriquer l’antigène à partir de l’agent pathogène cible sont cousues dans le génome du vecteur viral.

Il existe deux principaux types de vaccins à base de vecteurs viraux. Les vaccins vectoriels non répliquants sont incapables de produire de nouvelles particules virales; ils ne produisent que l’antigène vaccinal. La réplication des vaccins vectoriels produit également de nouvelles particules virales dans les cellules qu’ils infectent, qui infectent ensuite de nouvelles cellules qui fabriqueront également l’antigène du vaccin. Les vaccins à vecteurs viraux COVID-19 en cours de développement utilisent des vecteurs viraux non répliquants.

Une fois injectés dans l’organisme, ces virus vaccinaux commencent à infecter nos cellules et à insérer leur matériel génétique – y compris le gène de l’antigène – dans les noyaux des cellules. Les cellules humaines fabriquent l’antigène comme s’il s’agissait d’une de leurs propres protéines et celui-ci est présenté à leur surface aux côtés de nombreuses autres protéines. Lorsque les cellules immunitaires détectent l’antigène étranger, elles montent une réponse immunitaire contre lui.

Cette réponse inclut les lymphocytes B producteurs d’anticorps, ainsi que les lymphocytes T, qui recherchent et détruisent les cellules infectées. Les cellules T le font en examinant le répertoire des protéines exprimées à la surface des cellules. Ils ont été formés pour reconnaître les propres protéines du corps comme « soi », donc s’ils remarquent une protéine étrangère, comme un antigène de l’agent pathogène, ils vont monter une réponse immunitaire contre la cellule qui la porte.

L’un des défis de cette approche est que les personnes ont peut-être déjà été exposées au vecteur viral et ont déclenché une réponse immunitaire contre celui-ci, réduisant ainsi l’efficacité du vaccin. Une telle « immunité antivectorielle » rend également difficile l’administration d’une deuxième dose du vaccin, en supposant que cela soit nécessaire, à moins que cette deuxième dose ne soit administrée à l’aide d’un vecteur viral différent.

À quel point sont-ils faciles à fabriquer?

Un goulot d’étranglement majeur pour la production de vaccins à vecteurs viraux est l’évolutivité. Traditionnellement, les vecteurs viraux sont cultivés dans des cellules attachées à un substrat, plutôt que dans des cellules flottantes – mais cela est difficile à faire à grande échelle. Des lignées cellulaires en suspension sont en cours de développement, ce qui permettrait de cultiver des vecteurs viraux dans de grands bioréacteurs. L’assemblage du vaccin vectoriel est également un processus complexe, impliquant de multiples étapes et composants, dont chacun augmente le risque de contamination. Des tests approfondis sont donc nécessaires après chaque étape, ce qui augmente les coûts.