Des vaccins innovants basés sur l’ARNm

Des vaccins du type ARNm (ARNmessager) ont été mis au point pour lutter contre la Covid-19.

Pour comprendre leur fonctionnement, rappelons ce qu’est l’ARNm (Acide ribonucléique messager). C’est une molécule qui a pour rôle de transférer une information génétique contenue dans la double hélice d’ADN (Acide désoxyribonucléique) du noyau d’une cellule dans le cytoplasme de celle-ci. Ceci s’effectue sous l’action d’une enzyme, l’ARN-polymérase. L’ARNm sort  du noyau par un pore nucléaire et sert de modèle pour la formation, dans le cytoplasme, d’une protéine (macromolécule constituée à partir de 20 acides aminés différents). C’est ainsi que sont synthétisées les protéines du vivant.

L’information génétique est stockée dans l’ARN sous forme de gènes constitués de codons, suite de 3 bases nucléiques. Ces bases, repérées par leur initiale sont au nombre de quatre, l’Uracile, U, l’Adénine, A, la Cytosine C et la Guanine, G.  Une cinquième base, la Thymine, T remplace l’Uracile dans l’ADN. Chaque triplet de bases code pour un acide aminé.

                                  SCHEMA  GENERAL DE L’EXPRESSION GENETIQUE
Du code de l’ADN à la protéine finale en passant par l’ARN messager

Dans l’ADN, il existe des parties codantes, les exons, intercalés entre des introns non codants qui sont éliminés lors de l’opération dite d’épissage. L’ARNm mature comprend alors une séquence codante composée seulement d’exons encadrée d’une coiffe et d’une queue. Le sigle UTR désigne des régions non traduites (en anglais untranslated regions).
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Après sa maturation l’ARNm sort du noyau et, dans le cytoplasme de la cellule, rencontre un ribosome qui va construire la protéine correspondant au code porté par la séquence codante. Un des avantages de cette synthèse est que l’ADN n’est pas altéré, il est tout juste “copié”.

La conception des vaccins à ARNm

C’est la  phase de traduction du schéma précédent qu’exploitent les vaccins à ARNm.

On sait  synthétiser au laboratoire et industriellement un ARNm donné et, en particulier, on peut conformer sa séquence codante  pour qu’elle code une protéine donnée.

L’injection dans l’organisme de cet ARNm entraîne, dans le cytoplasme des cellules, la fabrication de  la protéine antigène qui déclenche la production d’anticorps par le système immunitaire.

Un anticorps est une protéine que le système immunitaire utilise pour neutraliser des agents pathogènes.
Un antigène est une molécule naturelle ou synthétique qui peut être reconnue par des anticorps ou des cellules du système immunitaire qui déclenchent une réponse.

 

Le grand intérêt de cette méthode est de  “faire fabriquer” la protéine in situ dans l’organisme au lieu de l’importer au moyen d’un virus inoffensif ou atténué comme dans les vaccins antiviraux classiques.
En particulier, on n’a pas besoin de rajouter à un tel vaccin d’adjuvants pour augmenter son efficacité comme il est nécessaire avec les vaccins classiques.

 

Le vaccin à ARNm contre la Covid-19

Le virus SARS-Covid 2, responsable de la Covid-19, possède à sa surface des spicules formées d’une protéine, la protéine S. Ces spicules lui permettent de percer la membrane cellulaire et de faire irruption dans la cellule où il va pouvoir se reproduire.
Le vaccin  contre le  SARS-Covid 2 est obtenu en synthétisant un ARNm dont la séquence codante est celle de la protéine S. L’injection du vaccin dans l’organisme entraîne   par le processus de traduction de l’ARNm la production dans les cellules de la protéine S qui constitue un antigène. Le système immunitaire va alors produire des anticorps de la protéine S. Ces anticorps  vont alors pouvoir empêcher la pénétration  du virus de la Covid-19 dans les cellules puisque les spicules seront leur cible.

L’ARNm  synthétisé produit dans les cellules une protéine virale qui est une de  celles produites par le virus lui-même. Le choix de la protéine S est judicieux. En effet, son rôle se limite à permettre par les spicules l’entrée du virus dans les cellules de l’organisme attaqué. En fait, ce sont d’autres protéines du virus qui créent la maladie. Mais si le virus ne peut  pénétrer dans les cellules de la personne vaccinée, il sera inoffensif et, ne pouvant se reproduire, périra.

Le fait que l’ARNm agisse dans le cytoplasme des cellules élimine le risque de modification génétique de l’ADN qui est dans le noyau.

Il faut que le dosage du vaccin soit tel qu’il n’y ait pas une réaction inflammatoire trop élevée ou une réaction allergique à la protéine S. Mais les premières phases d’essais permettent de régler ceci.

On peut donc fonder de grands espoirs sur ce vaccin et espérer, d’une part que la pandémie Covid 19 finisse par être vaincue et d’autre part que la technique générale du vaccin à ARNm puisse servir à protéger l’humanité de nombreuses autres affections virales.

 

 

Pour en savoir plus :

Acide ribonucléique messager. Wikipedia

Gène Wikipedia