L'étude génétique du vaccin vivant pourrait contribuer aux efforts d'éradication.
Alors que le monde se remet de la propagation du SRAS-CoV2, le nouveau coronavirus derrière le COVID-19, un fléau beaucoup plus ancien et déjà redouté - le poliovirus - est sur le point d'être complètement éradiqué. Les vaccins contre la polio, mis au point par Jonas Salk et Albert Sabin au milieu des années 1950, ont annoncé l'élimination de la polio aux États-Unis, sauvant d'innombrables enfants d'une paralysie soudaine et de la mort. Dans les pays en développement, cependant, des flambées de poliovirus surviennent encore de manière sporadique, conséquence ironique du vaccin antipoliomyélitique lui-même.
Le vaccin antipoliomyélitique est de deux types: le vaccin Salk, fabriqué avec un virus tué et le vaccin Sabin, fabriqué avec un virus vivant mais affaibli ou atténué. Le vaccin Sabin présente plusieurs avantages pour une utilisation dans les pays en développement, notamment le fait qu'il n'a pas besoin d'être conservé au froid et, en tant que vaccin oral, il ne nécessite pas d'aiguilles. Cependant, parce qu'il contient un virus de la polio vivant, quoique affaibli, ce virus est capable d'évoluer vers des formes plus virulentes et de provoquer des épidémies des mois à des années après une campagne de vaccination.
Dans un nouvel article, Adam Lauring du département de microbiologie & d'immunologie et de la division des maladies infectieuses et une équipe collaborative décrivent une étude entreprenante qui leur a permis de voir l'évolution du virus vaccinal dans un plus forme dangereuse en temps réel.
«La plupart des flambées de virus de la polio de type 2 sont causées par le vaccin. Ensuite, vous avez un problème où notre meilleure arme est le même vaccin, donc vous combattez le feu par le feu», dit Lauring.
Dans un effort pour comprendre la biologie de base du poliovirus et comment il se réplique, le laboratoire de Lauring a saisi l’occasion de s’appuyer sur une étude antérieure sur une nouvelle campagne de vaccination au Bangladesh semi-rural. Cette étude, dirigée par Mami Taniuchi de l'Université de Virginie et Michael Famulare de l'Institute for Disease Modeling de Seattle, Washington, avec une équipe du Centre international de recherche sur les maladies diarrhéiques au Bangladesh, ont suivi les foyers où les enfants étaient vaccinés avec le virus vivant atténué, collectant chaque semaine des échantillons de selles de chaque membre du foyer. Le virus contenu dans ces échantillons a ensuite été analysé génétiquement.
«Il y a beaucoup de travail en cours pour essayer de comprendre comment le virus passe à nouveau de atténué à virulent», déclare Lauring. «Ce que nous ne savons pas, c’est ce qu’il fait au cours de ces premières semaines ou premiers mois. C'était l'occasion de voir ces premières étapes.»
L'équipe a pu confirmer trois mutations critiques qui ont été déduites par les chercheurs précédents comme étant nécessaires pour que le virus redevienne virulent, identifiant pour la première fois le taux de mutation de ces gènes d'une semaine à l'autre. Ils ont également découvert que le virus de la polio atténué évolue extrêmement rapidement chez les hôtes; beaucoup plus rapide que ce qui est généralement observé avec d'autres virus sur ces courtes échelles de temps.
«De nombreuses mutations ont été sélectionnées parce qu'elles ont aidé le virus à devenir un meilleur virus», explique Lauring. Il note que cela pourrait être un élément essentiel pour la surveillance des maladies. Les eaux usées pourraient être analysées pour détecter les signes de ces types de mutations, servant de système d'alerte précoce d'une épidémie potentielle.
Le travail a également révélé une bonne nouvelle: alors que le virus excellait à évoluer au sein d'une personne, ces changements n'étaient pas facilement transmis d'une personne à l'autre.
«Pour toute l'évolution qui se produit chez une personne, la transmission tend à freiner cela et ralentit vraiment les choses», dit Lauring.
Pourtant, de temps en temps, un virus amélioré parvient à un nouvel hôte et prend pied, déclenchant la maladie. L'espoir, explique Lauring, est que ce travail «informera d'une meilleure manière de bricoler le vaccin afin que vous ayez moins d'inconvénients et que vous mainteniez toujours ses avantages – ce qui en fait actuellement un vaccin très efficace».
Cette étude a été financée par des financements de la Fondation Bill et Melinda Gates et du Burroughs Wellcome Fund.
Référence
The early evolution of oral poliovirus vaccine is shaped by strong positive selection and tight transmission bottlenecks. Cell Host & Microbe.
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