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Pourquoi le vaccin contre le sida est-il si difficile à fabriquer ?

Lorsque nous donnons une conférence sur le vaccin contre le sida, la question la plus fréquente est la suivante : comment a-t-il été possible de produire un vaccin contre le COVID-19 en moins d’un an et qu’après quatre décennies, nous n’en avons toujours pas pour le VIH ? En plus de nous sentir un peu mal à l’aise, nous essayons d’expliquer que les deux virus ne sont pas comparables. Que le VIH représente un défi totalement nouveau dans le domaine des vaccins.

Tout d’abord, soyons clairs sur ce qu’est un vaccin : nous parlons d’une simulation biologique dans laquelle nous confrontons notre système immunitaire à la fausse attaque d’un microbe. Grâce à cette simulation, notre système est activé et stocke dans sa mémoire le germe avec lequel nous avons été vaccinés. Lorsque nous sommes ensuite confrontés à la vraie infection, le système entraîné va se souvient dereconnaît et élimine le microbe.

Vaccin contre le sida : une succession d’échecs.

Dans le cas des vaccins qui ont été développés contre le sida, on peut distinguer trois étapes.

Dans un premier temps, des prototypes similaires aux vaccins classiques contre d’autres virus comme la polio et l’hépatite B ont été utilisés. Ces immunisations induisent des anticorps, missiles biologiques qui bloquent les virus avant qu’ils ne pénètrent dans nos cellules. Après leur échec, une deuxième étape consistait à induire des réponses dites cellulaires, les infanterie qui détruit les cellules infectées. Ces prototypes ont également échoué.

On peut dire que le VIH a laissé l’histoire des vaccins jonchée de cadavres aux noms d’essais cliniques. Récemment arrêtée pour manque d’efficacité, l’étude Mosaic de la société Janssen a été la dernière. Aucun autre essai de phase III n’est prévu.

Vaccin contre le sida

Pourquoi avons-nous échoué ?

La plus grande limite à l’obtention du vaccin est que notre système immunitaire n’est pas préparé à faire face au VIH. C’est facile à comprendre avec un exemple : que se passe-t-il lorsque nous sommes infectés par le covid ? Si nous ne faisons pas partie du 1% de ceux qui meurent, 99% d’entre nous seront guéris car notre système immunitaire élimine le virus en quelques jours. En revanche, sur 100 personnes infectées par le VIH, aucune n’est capable d’éliminer le virus. En l’absence de traitement, 99 de ces 100 personnes mourront du sida.

Nous sommes donc confrontés à un nouveau défi : apprendre au système immunitaire à faire quelque chose qu’il ne sait pas faire naturellement. Il ne suffit pas réveillez-vous la réaction comme le font les vaccins traditionnels, car cette réaction ne fonctionne pas. Vous devez instruire le système immunitaire à faire quelque chose de nouveau qui est efficace.

Qu’est-ce qui rend le VIH si résistant à la réponse immunitaire ?

L’évolution a doté le VIH d’une enveloppe, ou enveloppe diabolique. Les protéines de l’enveloppe se trouvent à la surface des virus et leur permettent d’infecter les cellules en se liant aux récepteurs cellulaires. Un vaccin n’est efficace que s’il induit des anticorps qui bloquent ces protéines, empêchant ainsi le virus de pénétrer. Ces anticorps sont appelés anticorps neutralisants. L’enveloppe du VIH échappe à ces anticorps par quatre mécanismes.

Différences entre les enveloppes des virus VIH et SRAS-CoV-2. Auteur fourni
  1. Elle forme une structure fermée inaccessible. Imaginez des anticorps ciblant les doigts d’une main. L’enveloppe du SRAS-CoV-2 est une main ouverte dont les doigts sont faciles à atteindre, tandis que l’enveloppe du VIH est un poing fermé qui ne s’ouvre que lorsqu’il touche la membrane cellulaire. Il est alors trop tard pour que les anticorps atteignent leur cible.
  2. Comme le bouclier des vaisseaux de la Guerre des étoiles, le VIH recouvre son enveloppe de sucres qui empêchent les anticorps d’atteindre sa surface. C’est comme un sucette qui protège le noyau de chocolat à l’intérieur.
  3. Dans les zones extérieures, qui sont accessibles aux anticorps, la protéine d’enveloppe est très variable, mute et échappe aux attaques.
  4. En plus de ces limitations, notre système immunitaire est lent à réagir au VIH. Il faut deux ans pour générer des anticorps puissants, et pendant ce temps, le virus génère des variantes résistantes. Dans la course entre les anticorps et l’enveloppe, le VIH court beaucoup plus vite.
Vaccin contre le sida
Le virus VIH possède un bouclier de sucre que, par exemple, le SRAS-CoV-2 ne possède pas. Auteur fourni

Les difficultés réelles de l’expérimentation des vaccins.

Outre la difficulté technique de réaliser un prototype de vaccin ayant une chance de succès, il y a aussi la difficulté d’étudier l’efficacité de tels prototypes en pratique clinique. Il y a trois raisons principales à cela :

  1. Le taux d’attaque (nouvelles infections) est faible, ce qui nécessite de suivre des cohortes de milliers de patients pendant des années pour trouver des différences significatives entre le groupe vacciné et le groupe placebo.
  2. Les vaccins doivent être évalués dans les populations ayant la plus forte probabilité d’être infectées, comme celles d’Afrique subsaharienne, des endroits aux structures sanitaires fragiles.
  3. D’un point de vue éthique, il convient de proposer aux participants d’utiliser des mesures de protection, des préservatifs, etc. et de leur rappeler qu’ils doivent le faire.

Y a-t-il de bonnes nouvelles ou devons-nous abandonner ?

Bien que cela puisse sembler difficile à croire, il y a de bonnes nouvelles. Tout d’abord, malgré son herméticité, nous avons trouvé de petites fissures dans l’enveloppe du VIH pour un vaccin. Certains anticorps très spéciaux, que nous appelons « largement neutralisants », peuvent atteindre ces fissures. Les talons d’Achille du virus et le bloquer.

Vaccin contre le sida
Anticorps contre les points faibles du VIH. Image adaptée de Stewart-Jones et al. Cell 2016 et Pancera et al. Nature 2014.

Bien que très minoritaires, ces anticorps existent et sont produits par certains patients. Puisque nous connaissons la zone précise de l’enveloppe du VIH qu’ils ciblent, nous pouvons la modifier et… l’ajuster pour générer des vaccins qui induisent ces anticorps.

Vaccin contre le SIDA
Mascola J et Kwong PD. Immunité 2018

Le défi ultime consiste à produire rapidement ces anticorps. Il est possible d’y parvenir en immunisant séquentiellement avec différentes variantes de la protéine d’enveloppe. Par cette stratégie, on accélère la maturation des anticorps produits par le système immunitaire.

Vaccin contre le sida
Mascola et Kwong PD. Immunité 2018

Mission impossible ?

Nous avons besoin de vaccins capables d’activer les quelques cellules qui produisent ces rares anticorps capables de franchir les barrières du virus et d’atteindre ses talons d’Achille. Des anticorps puissants, capables de neutraliser des centaines de variantes et qui doivent être produits en quelques semaines au lieu de prendre des années à générer. Il s’agit de vaccins entièrement nouveaux pour un problème nouveau, technologiquement sophistiqué. Le vaccin contre le SRAS-CoV-2 est un jeu d’enfant comparé au vaccin contre le VIH, un sommet d’une difficulté énorme.

En 2020, 1,5 million de personnes ont été infectées par le VIH et 680 000 sont mortes du sida. Le virus est là, et il tue encore. Le développement d’un vaccin est le seul moyen d’y mettre fin. Aussi difficile que cela soit, nous devons continuer à essayer. Dans son livre L’art de la guerreYun-Tzu dit : « Si tu connais ton ennemi et si tu te connais toi-même, tu ne dois pas craindre l’issue de mille batailles. Si tu ne connais ni l’ennemi ni toi-même, tu perdras toutes les batailles ».

Aujourd’hui, grâce à nos échecs, nous connaissons nos faiblesses et les forces de l’ennemi. Pour la première fois peut-être, nous avons une chance de gagner avec les nouvelles générations de vaccins de conception sur lesquelles nous travaillons.

Léonard

J'ai toujours été passionné par l'univers du numérique et du web. Des avancées technologiques aux innovations logicielles, je suis toujours ravi de partager mes découvertes. À travers mes articles pour web-actu.fr, j'espère vous apporter des informations utiles et intéressantes.

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