Contre le paludisme, un nouveau vaccin qui se mange !

Le paludisme est la maladie infectieuse la plus répandue au monde, causant annuellement 300 à 500 millions de cas et un million de décès, majoritairement de jeunes enfants. Alors qu'un vaccin « classique » contre le paludisme est en cours de préparation par les laboratoires GlaxoSmithKline (GSK) Biologicals (déjà en phase 3 des essais cliniques), une autre stratégie de vaccination moins banale a été proposée par des chercheurs du CNRS.

Le but est de stimuler efficacement la production d'anticorps dirigés contre les protéinesprotéines du parasiteparasite, en espérant obtenir de meilleurs résultats que les 30 à 65 % d'efficacité du vaccin de GSK ciblant les antigènesantigènes du sporozoïte de PlasmodiumPlasmodium. Ce parasite, responsable de la maladie, est transmis par le moustique vecteur Anopheles présent dans les zones endémiquesendémiques, qui rend lui aussi difficile la lutte contre le paludisme en devenant peu à peu résistant aux pesticidespesticides.

Des antigènes dans des grains d’amidon

Afin de synthétiser des antigènes du parasite stables et immunogènes, les scientifiques ont eu l'idée de générer des protéines de Plasmodium fusionnées à l'enzymeenzyme GBSS (pour granule bound starch synthase). Celle-ci présente la particularité d'être contenue dans les grains d'amidonamidon (un sucresucre végétal complexe), ce qui lui confère une protection contre des enzymes de dégradation durant plusieurs années. Cette protection sera alors également conférée aux antigènes fusionnés. De plus, ces complexes protéiques au sein de grains d'amidon sont synthétisés par les végétaux et peuvent être aisément purifiés.

L'alguealgue unicellulaire Chlamydomonas reinhardtii représente un modèle végétal particulièrement intéressant puisque les gènesgènes antigéniques fusionnés peuvent être facilement et rapidement insérés dans les cellules et les protéines purifiées en grandes quantités.

L'algue unicellulaire Chlamydomonas reinhardtii synthétise des grains d'amidon et pourrait permettre de fabriquer facilement des vaccins. © www.biologypictures.net

Chlamydomonas et Plasmodium partagent en outre le point commun de ne pas ajouter de modifications post-traductionnelles (N-glycosylation) sur les protéines synthétisées, alors que d'autres végétaux sont susceptibles de le faire. Cette modification pourtant minime peut modifier les antigènes et ainsi mener à la synthèse d'anticorps particuliers, qui ne reconnaîtraient plus les antigènes d'origine et ne seraient donc pas protecteurs.

Deux morceaux de protéines du parasite ont été choisis pour être fusionnés à GBSS : MSP1 et AMA1 de Plasmodium berghei, la souche capable d'infecter la souris. Après s'être assurés par immunolocalisation que les protéines de fusionfusion étaient bien localisées dans les grains d'amidon, les scientifiques ont immunisé des souris par injection intrapéritonéale.

Les grains d’amidon modifiés confèrent une immunité

Quelle que soit la constructionconstruction administrée, les souris immunisées ont mieux survécu à l'infection d'une dose létale de globules rougesglobules rouges infestés de parasites (10.000 cellules) que les souris contrôles. La faible parasitémie (le taux de parasites dans le sang), qui reflète l'efficacité de la lutte du système immunitairesystème immunitaire contre le parasite, semble être à l'origine de cette meilleure survie. En plus de cette nouvelle déjà bonne, le plus surprenant et intéressant à la fois est que l'ingestioningestion par voie orale des différents types d'amidon confère également une immunitéimmunité significative aux souris face à Plasmodium berghei.

Parmi ces résultats, publiés dans la revue Plos One, deux choses sont à retenir. Tout d'abord le fait que ces constructions soient immunogènes est encourageant, mais ces résultats doivent être confirmés chez l'Homme face à son propre parasite, Plasmodium falciparum. Deuxièmement, le mode de conservation du vaccin (à température ambiante) et son ingestion par voie orale (évitant les seringues et d'éventuelles contaminationscontaminations) sont de vrais avantages dans les pays tropicaux où les conditions d'hygiène sont souvent limitées.