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Quels sont les cinq candidats vaccins contre le Covid-19 les plus prometteurs
Mark Lynas*
Image : Shutterstock
Selon l'Organisation Mondiale de la Santé, plus de 100 projets de vaccins sont actuellement en cours dans le cadre de la campagne mondiale visant à stopper la pandémie de Covid-19. Quels sont les plus susceptibles de fonctionner ? Et combien de temps cela prendra-t-il ? Nous avons établi une liste des cinq plate-formes de vaccins candidats les plus prometteuses, avec un bref résumé des détails pertinents. Nous tiendrons cette page à jour, alors revenez régulièrement pour connaître les derniers développements.
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Le vaccin chinois CanSino contre l'adénovirus est actuellement en tête du peloton – bien que ses résultats du 22 mai aient constitué une pierre d'achoppement notable.
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Le candidat vaccin contre l'adénovirus de l'Université d'Oxford a glissé à la deuxième place – mais Oxford vient d'attirer un pari d'un milliard de dollars de la BARDA.
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La plate-forme d'ARNm tant vantée de Moderna a présenté quelques résultats préliminaires le 18 mai – mais les résultats futurs pourront-ils être à la hauteur du battage publicitaire pour ce qui est une technologie de vaccin entièrement nouvelle ?
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Le plus sûr est peut-être d'utiliser la voie longuement éprouvée d'un vaccin à virus inactivé – si c'est le cas, c'est la société chinoise Sinovac qu'il faut surveiller.
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Les résultats du candidat vaccin à ADN d'Inovio du 20 mai dernier semblaient très prometteurs : certains ont dit qu'il s'agissait d'un « tir pour décrocher la lune », mais cela a déjà fonctionné...
Des adénovirus, qui existent à l'état naturel chez l'homme et provoquent généralement des infections bénignes comme le rhume, ont été génétiquement modifiés pour exprimer les antigènes viraux présents dans le SARS-CoV-2, généralement ceux de la tristement célèbre protéine spiculaire que le coronavirus utilise pour pénétrer dans les cellules humaines. Ces adénovirus modifiés, lorsqu'ils sont introduits dans un vaccin, déclenchent une réponse immunitaire dans le corps humain, protégeant ainsi contre le Covid-19.
Il s'agit d'une nouvelle technologie : aucun vaccin à vecteur adénoviral n'est encore largement disponible pour d'autres maladies, bien que des vaccins contre le VIH, la grippe, le virus Ebola et la malaria utilisant cette plate-forme soient en cours d'essais cliniques et qu'un vaccin contre le virus Ebola ait été brièvement déployé.
L'effort le plus visible est probablement le candidat vaccin ChAdOx1 nCoV-19 de l'Institut Jenner de l'Université d'Oxford (ChAdOx1 signifie « chimpanzee adenovirus Oxford 1 »). La société chinoise CanSino Biologics – la branche scientifique médicale de l'Armée de Libération du Peuple, rien de moins – a terminé les essais de la phase 1 avec un vaccin à vecteur adénoviral appelé Ad5-nCoV.
Une grande entreprise également dans la course est Johnson & Johnson, via sa filiale Janssen, qui utilise une technologie d'adénovirus humain génétiquement modifié qu'elle appelle AdVac. Il s'agit d'une plate-forme éprouvée, qui a été utilisée pour produire des milliers de doses du vaccin contre Ebola de la société déployé au Congo en novembre 2019.
Les adénovirus ne sont pas les seuls vecteurs viraux qui peuvent être utilisés : le géant pharmaceutique Merck déclare qu'il travaille sur un éventuel vaccin contre le Covid utilisant un virus de la stomatite vésiculeuse modifié, déployé auparavant avec succès dans son vaccin contre Ebola. Une autre collaboration dans laquelle Merck est impliqué utilise un vaccin vivant atténué contre la rougeole.
CanSino a fait état de résultats positifs dans un article publié par le Lancet le 22 mai. Il s'agit du premier essai clinique de phase 1 du vaccin contre le Covid dans le monde à faire état de résultats complets dans un article revu par des pairs, avec 108 adultes en bonne santé montrant tous une réponse immunitaire au vaccin à vecteur adénoviral. Il y avait cependant une pierre d'achoppement. Comme l'adénovirus (qui provoque les symptômes du rhume) est déjà très répandu dans la population humaine, certains des participants à l'essai avaient déjà été naturellement infectés par ce virus, ce qui a atténué leur réponse immunitaire. Le vaccin contre l'adénovirus du chimpanzé d'Oxford sera-t-il plus performant ? Le temps nous le dira, mais en attendant, CanSino passe à la phase 2 des essais avec une étude de six mois sur 500 adultes à Wuhan.
L'équipe d'Oxford a publié le 13 mai une prépublication montrant que le ChAdOx1 a empêché des singes macaques rhésus de contracter une pneumonie lorsqu'ils étaient infectés par le SARS-CoV-2. C'est la bonne nouvelle : le vaccin a protégé contre la maladie. La mauvaise nouvelle, c'est que les singes vaccinés ont quand même été infectés, et que les prélèvements nasaux ont montré les mêmes quantités de virus dans les échantillons prélevés sur les animaux vaccinés et non vaccinés. Cela signifie qu'en théorie, les personnes vaccinées peuvent toujours être contagieuses même si elles ne présentent pas de symptômes de la maladie. Néanmoins, ce serait un grand pas en avant si nous pouvions simplement « faire passer la maladie de la pneumonie à un simple rhume », selon les termes d'un expert. Des essais de phase 1 sur plus d'un millier de volontaires humains basés au Royaume-Uni sont en cours.
L'Université d'Oxford a conclu un partenariat avec la société pharmaceutique mondiale AstraZeneca. La société fait un gros pari sur le vaccin d'Oxford, qui est maintenant rebaptisé AZD1222. Le 21 mai, elle a annoncé un accord pour produire 400 millions de doses et prétend pouvoir en fabriquer 1 milliard avec les installations actuelles. Le gouvernement américain parie également beaucoup sur Oxford : son Autorité de Recherche et de Développement Biomédical Avancé (Biomedical Advanced Research and Development Authority – BARDA) a investi un milliard de dollars dans l'effort d'Oxford/AstraZeneca, avec un essai de phase 3 impliquant 30.000 participants actuellement en cours de développement.
Johnson & Johnson, bien que disposant de la puissance nécessaire pour produire des doses de vaccin en grandes quantités, ne prévoit pas de commencer les essais de la phase 1 avant septembre, ce qui, selon elle, pourrait « permettre la disponibilité du vaccin pour une utilisation d'urgence au début de 2021 ».
Les virus vivants, même s'ils sont atténués, peuvent présenter un risque chez les personnes immunodéprimées. Il est également à noter que ni Oxford ni CanSino n'ont obtenu un succès total lors de leurs premières tentatives.
Alors que les vaccins classiques fonctionnent en présentant au système immunitaire du corps le ou les antigènes réels inactivés dérivés du virus, l'injection d'ARNm dans les cellules a pour effet de leur faire produire les protéines virales nécessaires directement à l'intérieur du corps humain. L'ARNm (le « m » signifie messager) est la molécule qui transmet les instructions de l'ADN aux usines à protéines de la cellule (appelées ribosomes). Comme l'explique le Dr Sanjay Mishra de l'Université Vanderbilt, « Un grand avantage des vaccins à ARNm est que les scientifiques peuvent sauter l'étape de la production de protéines en laboratoire, en injectant directement les instructions moléculaires pour les fabriquer dans le corps humain lui-même ».
Dans ce cas, la séquence d'ARN est tirée du génome du virus du SARS-CoV-2, stimulant une réponse immunitaire qui devrait plus tard stopper la maladie Covid-19. L'un des avantages des vaccins à ARNm est un processus de production moins coûteux et plus rapide, ce qui en fait potentiellement les plus modulables pour lutter contre une pandémie.
Moderna – une start-up biotechnologique qui vaut aujourd'hui des dizaines de milliards, bien qu'elle n'ait pas encore vendu un seul produit – est en tête. Parmi les autres équipes qui poursuivent l'approche ARNm, citons celle de l'Imperial College de Londres, la société allemande BioNTech, qui travaille en alliance avec le géant du médicament Pfizer, et CureVac, une autre société allemande. Un consortium chinois composé de l'Université Fudan, de l'Université JiaoTong de Shanghai et de RNACure Biopharma emploie une deuxième stratégie consistant à utiliser l'ARNm pour créer des « particules de type viral » dans l'organisme afin d'activer une réponse immunitaire.
Le vaccin de Moderna a été le premier à être injecté à des volontaires humains, à la mi-mars. L'annonce, le 18 mai dernier, que son candidat vaccin avait stimulé une réponse immunitaire par la production d'anticorps neutralisants chez huit volontaires humains dans le cadre de son essai de phase I a suscité une couverture médiatique mondiale et une reprise des marchés boursiers. D'autres sont cependant plus sceptiques, soulignant que les données étaient incomplètes et demandant que ce résultat « provisoire », qui ne portait pas sur l'essai complet et n'avait pas été publié dans une revue à comité de lecture, soit davantage mis en contexte.
CureVac a annoncé des « résultats pré-cliniques positifs » pour son principal candidat vaccin contre le Covid le 14 mai et vise à commencer les essais cliniques de phase 2/3 sur des volontaires humains en juin. BioNTech a annoncé le 5 mai que des volontaires pour son étude de phase 1/2 ont commencé à prendre leurs premières doses de son candidat vaccin à ARNm, appelé BNT162, aux États-Unis et en Allemagne.
Aucun vaccin à ARNm n'a jamais été utilisé auparavant, donc l'échec est un grand risque. Le vaccin à ARNm de Moderna a entraîné des effets secondaires négatifs chez certains des volontaires de l'essai. Ce n'est pas inhabituel, mais le fait que des réactions dites de grade 3 aient été observées – dans un cas, elles comprenaient des douleurs, des nausées et une forte fièvre – pourrait freiner quelque peu l'enthousiasme.
La méthode de vaccination la plus traditionnelle – utilisée depuis plusieurs décennies – consiste à injecter le virus inactivé à une personne. Cela stimule le système immunitaire à produire des anticorps, tandis que le virus est soit tué avant l'injection, soit suffisamment affaibli pour qu'il ne puisse pas provoquer une infection grave. Les virus inactivés sont utilisés contre la grippe, par exemple, et dans le cadre de l'effort mondial d'éradication de la polio.
Ici encore, les Chinois sont en tête. La société chinoise Sinovac, en partenariat avec plusieurs instituts de recherche médicale de premier plan en Chine, a conçu un vaccin en isolant des échantillons de SARS-CoV-2 de patients infectés hospitalisés et en cultivant le virus dans des lignées cellulaires avant de l'inactiver avec un agent chimique. Ce vaccin est appelé PiCoVacc (pour « vaccin inactivé purifié contre le SARS-CoV-2 » – purified inactivated SARS-CoV-2 vaccine).
Une équipe internationale a une approche différente, utilisant un vaccin qui est déjà largement déployé : le vaccin BCG contre la tuberculose. Il a été démontré qu'il protège également contre d'autres maladies respiratoires, et les chercheurs espèrent donc qu'il pourrait être efficace contre le Covid. (Le BCG est un agent pathogène bactérien inactivé, et non un virus.)
L'équipe chinoise a fait des progrès impressionnants avec son vaccin viral inactivé contre le Covid. Dans un article publié dans Science le 6 mai, l'équipe a indiqué que son vaccin candidat avait « induit des anticorps neutralisants spécifiques du SARS-CoV-2 chez des souris, des rats et des primates non humains ». Il a également « assuré une protection partielle ou complète chez les macaques » contre l'infection délibérée par le virus. Un essai clinique de phase 1/2 avec 744 participants humains est en cours en Chine, les premiers résultats étant prévus pour le mois d'août.
Comme le BCG est déjà utilisé depuis des décennies comme vaccin, les essais visant à déterminer son efficacité contre le Covid sont passés directement à la phase 3. Des essais sont actuellement en cours sur 10.000 travailleurs de la santé de première ligne en Australie, sous la direction de l'Institut de Recherche sur les Enfants Murdoch, et aux Pays-Bas sur 1.500 autres travailleurs de la santé.
La culture de grands volumes de virus à utiliser dans des vaccins est un processus long et ardu, de sorte que l'approche traditionnelle sera la plus lente à se généraliser au niveau mondial. Croyez-le ou non, la plupart des vaccins à virus atténués sont fabriqués à partir d'un grand nombre d'œufs de poule.
Comme nous l'avons récemment déclaré à Reuters dans une interview, « Non, les vaccins à ADN ne conduiront pas à des humains génétiquement modifiés ». Cependant, la technique consiste à injecter un fragment d'ADN circulaire, appelé plasmide, dans des cellules humaines. Cela a permis d'introduire des codes ADN pour les protéines virales du SARS-CoV-2 qui sont ensuite exprimées par la cellule et aident le système immunitaire à combattre une attaque par le Covid-19. Comme l'ARNm, il s'agit d'une nouvelle technologie – aucun vaccin à ADN n'a jamais été entièrement développé et utilisé chez l'homme pour prévenir une maladie.
Le principal développeur est Inovio, qui a travaillé avec un candidat vaccin à ADN contre le MERS. Plusieurs autres équipes travaillent également sur des candidats vaccins à ADN contre le nouveau coronavirus, dont une à la Harvard Medical School.
Le 20 mai, les scientifiques d'Inovio ont publié les résultats des essais dans la revue Nature Communications pour son vaccin candidat à ADN contre le Covid, INO-4800. Ces résultats ont montré « une forte liaison et des anticorps neutralisants ainsi que des réponses des cellules T chez les souris et les cobayes », selon la société, ce qui laisse espérer que l'INO-4800 pourrait également stimuler une forte réponse immunitaire chez l'homme. Le vaccin d'Inovio fait déjà l'objet d'essais chez l'homme, avec une étude de phase 1 sur 40 volontaires à Philadelphie et à Kansas City – les résultats sont attendus fin juin. Ensuite, Inovio prévoit un vaste essai clinique randomisé de phase 2/3 cet été.
Par ailleurs, l'équipe dirigée par la Harvard Medical School a annoncé dans un article publié dans Science le 20 mai que divers vaccins candidats à ADN exprimant différentes formes de la protéine spiculaire du SARS-CoV-2 avaient réussi à immuniser des singes macaques rhésus. Cela renforce l'espoir qu'au moins certains de ces vaccins à ADN fonctionneront également chez l'Homme. Certains ont appelé cela un « tir pour décrocher la lune », mais bon, ça a déjà fonctionné...
Comme pour l'ARNm, il n'y a jamais eu de vaccins à ADN – et quant aux chances que cela marche du premier coup, les paris sont ouverts.
Il s'agit d'une autre méthode traditionnelle de vaccination : les gènes qui codent pour les protéines de l'agent pathogène – dans le cas du Covid, principalement la fameuse protéine spiculaire – sont épissés dans différents virus, qui sont ensuite produits en masse. Cette approche a été utilisée avec succès dans le vaccin contre le HPV, le papillomavirus humain, par exemple. Des particules de type viral peuvent également être produites dans les plantes.
Sanofi Pasteur, la division vaccins de Sanofi, réoriente ses efforts antérieurs en matière de vaccins contre le SRAS vers le Covid. Son approche d'ADN recombinant dans des lignées cellulaires a déjà été autorisée pour produire un vaccin contre la grippe, distribué depuis 2017 aux États-Unis sous la marque FluBlok. Cela devrait permettre d'obtenir un produit plus rapide et plus stable que les vaccins traditionnellement produits à partir d'œufs de poule.
Cette approche est également utilisée par une équipe de l'Université de Pittsburgh, dont les membres avaient déjà travaillé sur le SRAS et le MERS et ont rapidement reconverti leur vaccin à base de protéines spiculaires pour cibler le SARS-CoV-2. Sa protéine purifiée peut être délivrée sous forme de « microneedle array », un patch de la taille d'un doigt composé de 400 petites aiguilles solubles qui se fixe sur la peau comme un pansement.
Par ailleurs, Novavax a mis au point un moyen de conditionner les protéines spiculaires du SARS-CoV-2 en nanoparticules qui devraient renforcer la réponse immunitaire en imitant mieux le virus. Au Canada, Medicago a commencé à produire des particules virales du coronavirus – exprimées dans les feuilles de Nicotiana benthamiana, un parent sauvage du tabac – seulement 20 jours après la publication du génome viral.
Sanofi affirme que son vaccin candidat « devrait entrer en essais cliniques au cours du second semestre 2020 et être disponible d'ici le second semestre 2021 », ce qui en fait peut-être un vaccin de secours si les approches plus rapides en matière de vaccins à ARNm et à ADN s'avèrent inefficaces.
L'équipe de Pittsburgh a remporté la course à la production du premier article évalué par des pairs sur un essai de vaccin contre le Covid, en rapportant à la mi-mars que son vaccin à micro-aiguilles avait « suscité de puissantes réponses d'anticorps spécifiques à l'antigène » lorsqu'il avait été testé sur des souris. Cependant, les essais de la phase 1 sur l'homme n'ont pas encore commencé et les scientifiques avertissent que l'obtention de résultats « nécessiterait généralement au moins un an et probablement plus ».
Novavax a reçu des investissements totalisant 388 millions de dollars de la part de la Coalition for Epidemic Preparedness (CEPI) pour faire avancer le développement clinique de son vaccin candidat NVX-CoV2373. Les essais de phase 1 ont commencé le 26 mai en Australie sur 131 volontaires humains, les résultats étant attendus en juillet. La société développe une production à grande échelle qui pourrait permettre de fournir 100 millions de doses de vaccin d'ici la fin de 2020, et 1 milliard de doses à partir de 2021.
Medicago a annoncé le 14 mai les résultats positifs d'un essai de son vaccin candidat contre le Covid sur des souris, et vise à commencer les essais sur l'Homme au cours de l'été. Il peut déjà produire 120 millions de doses de vaccin par an dans ses installations actuelles, et vise à en produire jusqu'à 1 milliard par an d'ici 2023.
Comme pour la culture directe de virus, la culture de grandes quantités de protéines virales prend du temps. Les lignées cellulaires sont peut-être plus rapides que les œufs de poule, mais la mise à l'échelle de milliards de doses prendra beaucoup plus de temps que l'approche ARNm/ADN.
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