Vaccins à ARN messager : une révolution pour la recherche contre le cancer ?

Alors que la pandémie de Covid-19 se poursuit encore, les annonces préliminaires de Pfizer-BioNTech, mais aussi Moderna sont source d’espoir.

Les vaccins à ARN qui semblent porter tous les espoirs d’une potentielle fin de crise sanitaire constituent un saut technologique et médical important, que la communauté scientifique prépare depuis longtemps, notamment contre les cancers.

Comment fonctionne ce type de vaccin ?

Début novembre 2020, Pfizer et BioNtech annonçaient l’arrivée de leur vaccin à ARN messager efficace à 90 % contre l’actuel coronavirus SARS-CoV-2. Celui-ci est d’ores et déjà disponible depuis une semaine au Royaume-Uni et depuis quelques jours aux États-Unis. Pfizer et BioNtech prévoient de produire 50 millions de doses avant la fin décembre 2020 et pas moins de 1,3 milliard en 2021. Quant à la société Moderna, celle-ci attend une approbation des autorités européennes le 12 janvier 2021 pour son vaccin à ARN messager.

L’âge des thérapies par l’ARN messager

Dans un article publié par Bloomberg le 13 décembre 2020, les scientifiques pensent déjà à l’avenir. Les applications de l’ARN messager pourraient en effet aller bien au-delà de la lutte contre le coronavirus. Dans un avenir proche, la lutte contre le cancer et d’autres maladies pourrait entrer dans une nouvelle ère grâce à ce type de thérapie. Et pourtant, cette idée n’est pas nouvelle et traîne dans les laboratoires depuis des années, voire des décennies. Malgré les obstacles biologiques, financiers et humains, il semble donc que la médecine par l’ARN messager fonctionne.

Évidemment, tout s’est accéléré avec la pandémie actuelle, puisque les gouvernements ont investi des milliards pour financer de vastes recherches. Et ces investissements et autres ressources pourraient se multiplier. Et la lutte contre le coronavirus SARS-CoV-2 est donc la première application à grande échelle de cette technique.

Traiter d’autres maladies à l’avenir

Uğur Şahin, le CEO de Moderna, explique avoir débuté des recherches sur le cancer il y a vingt ans. Selon lui, le vaccin contre le coronavirus est d’ailleurs issu de l’exploitation de ces travaux à d’autres fins. Il a également affirmé que lespremiers traitements contre le cancer basés sur l’ARN messager pourraient voir le jour dans deux ou trois ans. Ceux-ci pourraient apprendre à l’organisme à lutter directement contre les cellules cancéreuses, et seulement ces cellules. Plusieurs résultats ont déjà vu le jour, décevants pour traiter le cancer colorectal, mais plutôt encourageants concernant les cancers de la tête et du cou.

De l’ARN à la mobilisation du système immunitaire

Les ARNm sont des molécules qui constituent, pour toutes les cellules, les plans de fabrication des protéines. Le principe d’une vaccination basée sur l’injection d’ARNm est relativement simple : les ARNm injectés sont pris en charge pas les cellules de l’organisme, qui l’utilisent pour produire la ou les protéine(s) correspondante(s). Puis, comme elles le font avec toutes les protéines qu’elles produisent, les cellules en exposent à leur surface des échantillons représentatifs, pour que les cellules immunitaires en maraude puissent les contrôler. Dans le cas de la vaccination contre le SARS-Cov2, les ARNm injectés dans le vaccin codent notamment pour une partie de la protéine S1, présente à la surface de l’enveloppe virale. Ainsi, lorsque le contrôle a lieu, les cellules immunitaires qui reconnaissent les échantillons comme étant issus d’un agent étranger, mettent en place un dispositif de défense complet pour éliminer tout ce qui y ressemble, dans l’instant mais aussi à l’avenir, grâce aux grandes capacités de mémoire de notre système immunitaire. C’est le principe de toute vaccination préventive : exposer à notre système immunitaire un échantillon représentatif de l’agent pathogène pour qu’il développe, par anticipation, tout l’arsenal défensif qui sera un jour mobilisé si le pathogène se présente.

Pour activer le système immunitaire, l’ARNm a un autre avantage : la simple présence de ces molécules dans notre organisme est un signal d’alerte. Lorsque certaines cellules immunitaires captent une présence anormale d’ARN, des mécanismes inflammatoires sont déclenchés. Ils contribuent à établir un contexte favorable à la réponse immunitaire et sont indispensables dans une démarche de vaccination. Dans les vaccins « classiques », ce rôle est joué par les adjuvants, qui sont donc rendus inutiles dans les vaccins à ARNm.

L’approche vaccinale contre les cancers

Quand il s’agit des cancers, l’approche n’est plus préventive ; elle vise à être curative : on ne prépare pas le système immunitaire à être efficace contre de futures et éventuelles cellules cancéreuses, mais on cherche à faire en sorte de rétablir et focaliser son action quand un cancer s’est développé. Au-delà de cette différence temporelle, le principe est le même : faire en sorte d’exposer aux cellules immunitaires des échantillons représentatifs des cellules cancéreuses, dans un contexte inflammatoire adapté. Dès lors, l’une des grandes questions est de savoir quel(s) échantillon(s) présenter. En effet, il faut s’assurer que ce ciblage ne puisse pas monter le système immunitaire contre des cellules saines qui exprimeraient, elles aussi, la protéine codée par les ARNm vaccinaux ! Pour trouver des cibles spécifiques aux cellules cancéreuses, la piste que suivent majoritairement les chercheurs repose sur l’exploration du patrimoine génétique des tumeurs : certaines des mutations génétiques présentes dans les cellules cancéreuses se répercutent directement sur la nature des protéines produites par ces cellules. En désignant ces protéines mutées au système immunitaire, ce que les immunologistes appellent des « néo-antigènes », le ciblage de la tumeur est, théoriquement, assuré.

Aujourd’hui, cette stratégie fait déjà l’objet d’essais cliniques, à des stades encore précoces, notamment dans le cadre de cancers du sein triple négatifs et de mélanomes. Les néo-antigènes ciblés dans chaque cas sont multiples. Les vaccins actuellement testés sont ainsi constitués d’un cocktail d’ARNm, encapsulés dans des vésicules de lipides, destinées à protéger les fragiles ARNm et à faciliter leur intégration dans les cellules.

Toutefois, le cancer n’est pas le seul type de maladie visée. D’autres vaccins plus efficaces contre la grippe, mais aussi des traitements visant certaines pathologies cardiaques, la mucoviscidose (maladie génétique) ou encore le cytomégalovirus pourraient aussi voir le jour. De plus, le VIH pourrait être également concerné. Si les plus grands espoirs sont permis, rien n’est toutefois encore gagné et la patience sera de mise.

FREDAL

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