Les chercheurs de la Michigan Technological University et de l'University of Massachusetts (UMass) ont trouvé une méthode pour préserver et conserver les vaccins viraux sans réfrigération. La technique, documentée dans la revue Biomaterials Science, qui stabilise les virus présents dans les vaccins avec des protéines, permet de se passer de la chaîne du froid, va permettre de donner à terme à certaines régions du monde, un accès élargi aux vaccins anti-virus non-enveloppés, dans un premier temps.
La sensation de brûlure fréquemment ressentie lors de l’injection d’un vaccin est due à la concentration élevée de sel ou de sucre de la solution vaccinale, ces conservateurs naturels contribuant, tout comme le froid, à la stabilité du vaccin. Les virus contenus dans certains types de vaccins, qui entraînent nos cellules à identifier et à vaincre les virus, doivent être conservés au froid pour les empêcher de se répliquer. La température d'expédition ou la chaine du froid appliquées à ces vaccins varie de 2 à 8 degrés Celsius.
Les virus sont conservés au froid pour la même raison que les aliments.
« Un steak a les mêmes contraintes de stabilité : il contient des protéines, des graisses et d'autres molécules qui, pour rester stables doivent rester au froid », explique l’auteur principal, Caryn Heldt, directeur du Health Research Institute de la Michigan Technological University et professeur de génie chimique : « Comme les protéines, les virus se répliquent ou se diffusent lorsqu'il fait chaud ou qu'il y a de l'espace pour se déplacer. La chaleur fournit de l'énergie et l’espace de la place aux virus pour se répliquer et se diffuser ».
La chaine du froid, un défi dans certaines régions du monde : l'Organisation mondiale de la santé (OMS) estime ainsi que jusqu'à 50% des vaccins sont gaspillés chaque année car la chaîne du froid et la température idéale de stockage ne peuvent être ou ne sont pas maintenues. Les chercheurs trouvent ici le moyen d'imiter l'environnement du corps dans les vaccins en utilisant un processus appelé coacervation complexe. Le mécanisme ne repose plus sur la réfrigération pour maintenir la stabilité des virus, mais sur la formation de complexes électrostatiques qui imitent le surpeuplement. Pourquoi ? Pour imiter le corps humain qui est un espace encombré et pour ne pas laisser au virus l’espace nécessaire à sa réplication : les virus envahissent nos cellules, les obligeant à se répliquer. Non contrôlées, les copies de virus explosent hors des cellules comme des fléchettes à travers un ballon. Ensuite, toutes ces répliques infectent d'autres cellules…Avec quel que soit le vaccin, le même défi :
« les conditions d’efficacité d'un vaccin sont presque le contraire des conditions de sa stabilité.
Il y a un compromis très difficile entre le fait de maintenir le virus stable pour obtenir une bonne réponse immunitaire et utiliser dans le vaccin des composants sûrs à injecter ».
Les polypeptides à la rescousse : ces protéines synthétiques qui ont des charges positives ou négatives, chargés et mis en solution, se collent ensemble et forment une phase liquide séparée, un processus appelé coacervation complexe. Le liquide s'enroule autour des capsides virales, retenant le matériel viral « un peu comme une tortilla ». Cette technique de coacervation complexe fonctionne pour les virus non enveloppés, qui n'ont pas de lipides ou de couche graisseuse autour d'eux.
Ces virus non-enveloppés comprennent la polio, le rhinovirus (qui cause le rhume) et l'hépatite A.
Les recherches se poursuivent avec l’objectif de réduire les concentrations de sel (utilisé dans le vaccin pour briser la phase de coacervat quand il est injecté en modifiant les séquences peptidiques), sur les moyens d'appliquer une coacervation complexe à des virus enveloppés
comme le SRAS-CoV-2.
« Nous allons réfléchir davantage aux matériaux spécifiques que nous utilisons dans nos coacervats car le surpeuplement n'est pas à lui seul une stratégie universelle pour améliorer la stabilité des virus. Nous devons comprendre comment différents polymères interagissent avec nos virus et comment nous pouvons les utiliser pour créer une boîte à outils pouvant être appliquée aux défis futurs ».
Source: Biomaterials Science 13 Oct 2020 DOI : 10.1039/D0BM01433H Thermostabilization of viruses via complex coacervation
Équipe de rédaction SantélogNov 20, 2020Rédaction Santé log
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