Légende. Les cellules intestinales (noyaux représentés en
bleu) sont infectées par une souche de rotavirus génétiquement
modifiée pour porter un gène de norovirus (vert). Des chercheurs de
la faculté de médecine de l'Université de Washington à
Saint-Louis ont trouvé un moyen créatif de fabriquer un vaccin
contre norovirus, la principale cause d'infections d'origine
alimentaire, en s'appuyant sur le rotavirus, un virus non apparenté
pour lequel il existe déjà plusieurs vaccins très efficaces. «Une nouvelle approche cible norovirus, principale cause mondiale
d'infection d'origine alimentaire », source communiqué
de Washington University School of Medicine in St. Louis.
Le vaccin double comprenant deux virus causant la diarrhée génère
des anticorps contre les deux.
Chaque année, norovirus provoque des centaines de millions de cas
d'intoxication alimentaire - et la mort d'au moins 50 000 enfants,
mais il n'existe aucun moyen réel de le maîtriser. Le virus s'est
avéré exceptionnellement difficile à étudier en laboratoire, et
les scientifiques ont eu du mal à développer des vaccins et des
médicaments efficaces.
Une nouvelle étude de la Washington University School of Medicine à
St. Louis décrit une manière créative de fabriquer un vaccin
contre norovirus en s'appuyant sur les vaccins très efficaces contre
rotavirus, un virus non apparenté qui provoque également la
diarrhée.
Les chercheurs ont créé un vaccin expérimental combiné
rotavirus-norovirus en ajoutant une protéine clé du norovirus à
une souche inoffensive de rotavirus. Les souris qui ont reçu le
vaccin expérimental ont produit des anticorps neutralisants contre
le rotavirus et le norovirus. L'étude, disponible en ligne dans
Proceedings
of the National Academy of Sciences, décrit une approche
innovante pour prévenir l'une des infections virales les plus
courantes et les plus incurables.
«Presque tout le monde a eu un norovirus à un moment donné», a
déclaré l'auteur principal Siyuan
Ding, professeur adjoint de microbiologie moléculaire. «Vous
sortez pour manger, et la prochaine chose que vous savez, c'est que
vous vomissez et avez la diarrhée. Vous récupérerez, mais ça va
être dur pendant trois jours environ. Cependant, pour les enfants
des pays en développement qui n'ont pas accès à de l'eau potable,
cela peut être mortel. Les vaccins contre rotavirus fonctionnent
très bien, et il existe déjà des systèmes de distribution
mondiaux mis en place pour eux, donc sur cette base, nous avons vu
une opportunité de faire enfin des progrès contre norovirus.»
Avant le lancement des premiers vaccins contre rotavirus en 2006, un
demi-million d'enfants dans le monde mouraient chaque année de
diarrhée causée par une infection à rotavirus. Maintenant, le
nombre est estimé à environ 200 000, c’est toujours élevé mais
c’est une énorme amélioration. Quatre vaccins contre rotavirus
sont utilisés dans le monde. Tous sont des vaccins à virus vivants,
ce qui signifie qu'ils sont basés sur des formes affaiblies du
rotavirus capables de déclencher une réponse immunitaire mais pas
de rendre les gens malades.
Le norovirus humain, en revanche, a entravé la recherche
scientifique pendant des décennies. Il n'infecte pas les souris ou
les rats ou tout autre animal de laboratoire ordinaire, de sorte que
les types d'expériences qui ont conduit au développement de vaccins
contre le rotavirus ont été impossibles à reproduire avec le
norovirus.
Ding et ses collègues, dont le premier auteur Takahiro
Kawagishi, un scientifique du laboratoire de Ding, et l'auteur
co-correspondant Harry B. Greenberg, professeur émérite de
médecine à l'Université de Stanford, ont eu l'idée d'utiliser le
rotavirus pour contourner les difficultés techniques de travailler
avec le norovirus. Ils ont travaillé avec une souche de laboratoire
de rotavirus en remplacement de l'un des vaccins antirotavirus
approuvés, qui sont exclusifs.
Les chercheurs ont inséré le gène de la protéine qui forme la
surface externe du norovirus humain dans le génome de la souche de
laboratoire de rotavirus. Ensuite, ils ont administré le rotavirus
modifié à des souris infantiles immunodéprimées par voie orale,
de la même manière que les vaccins antirotavirus sont administrés
aux enfants. Ils ont prélevé des échantillons de sang et de
matières fécales quatre, six et huit semaines plus tard. Neuf
semaines après la première immunisation, les chercheurs ont
administré aux souris un rappel par injection et ont de nouveau
prélevé des échantillons une semaine plus tard.
Une forte réponse anticorps était évidente dans le sang de 9 sur
11 souris testées et dans les intestins des 11 souris. Mieux encore,
certains des anticorps du sang et des intestins ont pu neutraliser
les deux virus dans des cultures de «mini-intestin» humains in
vitro. Ces cultures, également appelées organoïdes,
sont cultivées à partir de cellules souches humaines et
répliquent la surface de l'intestin humain.
«Traditionnellement, les études sur les vaccins se sont concentrées
sur la réponse des anticorps dans le sang, car nous comprenons que
cette partie de la réponse immunitaire est la meilleure», a dit
Ding. «Mais norovirus et rotavirus sont des virus intestinaux, donc
les anticorps dans le sang sont moins importants que ceux dans les
intestins pour combattre ces virus. Le fait que nous ayons vu une
forte réponse en anticorps dans les intestins est un bon signe.»
La prochaine étape consiste à montrer que les animaux immunisés
avec le vaccin expérimental sont moins susceptibles de tomber
malades ou de mourir de norovirus. Ding a de telles expériences en
cours.
La puissance de cette étude est qu'elle décrit une nouvelle
approche qui pourrait accélérer le développement de vaccins pour
une variété d'organismes gênants qui causent la diarrhée, en
particulier dans les pays aux ressources limitées où bon nombre de
ces infections se produisent.
«Il existe de nombreux agents pathogènes intestinaux pour lesquels
nous n'avons pas de bons traitements ou vaccins», a dit Ding. «En
principe, nous pourrions mettre un gène de n'importe quel organisme
qui infecte le tractus intestinal dans le vaccin antirotavirus pour
créer un vaccin bivalent. Il faudrait bien sûr trouver les bonnes
cibles pour produire une bonne réponse immunitaire, mais le principe
est simple.
«En tant que chercheur fondamental, nous avons rarement la chance de
faire avancer quelque chose en clinique», a poursuivi Ding. «Nous
étudions ce que fait le virus et comment l'hôte réagit à un
niveau de base. Il s'agit d'une occasion rare pour notre travail
d'affecter directement la santé humaine et d'améliorer la vie des
gens.