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Virologie et Immunologie Moléculaires

Unité de Virologie et Immunologie Moléculaires

Des nanoparticules virales utilisées comme vaccin anti-bronchiolite

12 mars 2008

Des nanoparticules virales utilisées comme vaccin anti-bronchiolite
© Inra - E.Monteilhet
Les chercheurs de l'unité de Virologie et Immunologie Moléculaires ont mis au point un vaccin nasal anti-bronchiolite chez la souris. Ce vaccin est basé sur l'utilisation d'une protéine virale, difficile à obtenir en grande quantité. Le procédé de production de la protéine, développé par les chercheurs a été breveté : il permet d'obtenir des nanoparticules formant des anneaux d'environ 10 nm de diamètre et composés de 10 à 11 protéines. L'administration de ces nanoparticules par voie nasale pourrait ouvrir la voie à une nouvelle stratégie de vaccination humaine et animale.

La bronchiolite est une maladie des voies respiratoires qui frappe surtout les enfants de moins de 2 ans mais aussi les jeunes bovins. Chez les animaux, le virus touche jusqu’à 70 % des élevages malgré les campagnes de vaccination. La morbidité et la mortalité (2-3 %, jusqu’à 20 % dans certains élevages) chez les jeunes veaux sont la cause de pertes économiques conséquentes. Chez l’homme, la bronchiolite est une maladie épidémique de l’hiver contre laquelle il n’existe pas à, l’heure actuelle, de vaccin. 500 000 nourrissons sont atteints chaque année en France et 2 à 5 % d’entre eux sont hospitalisés. La bronchiolite est par ailleurs soupçonnée d’être un facteur de risque dans l’apparition de l’asthme.

Les virus responsables de 70% des bronchiolites humaines et bovines, les virus RSV pour Respiratory Syncytial Virus sont distincts mais très proches. La protéine de la nucléocapside (coque de protection de l’ensemble des gènes du virus) ou protéine N, présente 94 % d’homologie entre les virus humain et bovin. Cette protéine N est majoritaire en termes de quantité dans le virus, mais en raison de sa très forte propension à s’agglutiner, elle est très difficile à purifier et à obtenir en grande quantité. Elle n’a donc été que peu utilisée dans la formulation de vaccins, malgré des propriétés très fortement antigéniques, c'est-à-dire propres à induire une réponse immunitaire. En mettant au point un système de production par génie génétique (brevet Inra), les chercheurs ont résolu le problème de disponibilité de la protéine N. Synthétisée dans des bactéries, cette protéine N a été purifiée sous forme de nanoparticules circulaires, nommées N SRS (N Sub nucleocapsid Ring Structure), composées d’une dizaine d’unités N.

Mises en contact avec les muqueuses des voies respiratoires de souris, ces nanoparticules N SRS ont protégé les souris contre le virus RSV humain. Deux administrations successives de nanoparticules ont permis de diminuer fortement la multiplication des virus dans les poumons. Des tests de vaccinations en sous-cutané ont été beaucoup moins efficaces, suggérant ainsi qu’une interaction entre les N SRS et les cellules immunitaires des muqueuses respiratoires est nécessaire à la mise en place d’une immunité locale protectrice contre l’infection virale.

La formulation exacte des vaccins, notamment le choix des adjuvants, substances qui modulent l’immunogénicité d’un vaccin, reste à définir pour obtenir une protection durable et efficace contre la bronchiolite. L’utilisation de nanoparticules N SRS est la première stratégie de vaccination efficace anti-bronchiolite utilisant la protéine N. Très immunogénique par voie nasale, cette structure semble être une solution anti-RSV très prometteuse chez l’homme et l’animal.

Pour en savoir plus

  • Sub-nucleocapsid Nanoparticles : A nasal vaccine against Respiratory Syncytial Virus. ROUX X., DUBUQUOY C., DURAND G., TRAN-TOLLA T., CASTAGNE N., BERNARD J., PETIT-CAMURDAN A., ELEOUET J.F., RIFFAULT S. PLoS One. 2008 Mar 12;3(3):e1766.
  • The nine C-terminal amino acids of the respiratory syncytial virus protein P are necessary and sufficient for binding to ribonucleoprotein complexes in which six ribonucleotides are contacted per N protein protomer. TRAN TL, CASTAGNE N, BHELLA D, VARELA PF, BERNARD J, CHILMONCZYK S, BERKENKAMP S, BENHAMO V, GRZNAROVA K, GROSCLAUDE J, NESPOULOS C, REY FA, ELEOUËT JF. J Gen Virol. 2007 Jan;88(Pt 1):196-206.
  • Brevet WO/2006/117456 : PREPARATION DE COMPLEXES SOLUBLES PROTEINE N-PROTEINE P TRONQUEE OU DE PROTEINE N SOLUBLE D'UN VIRUS DE LA FAMILLE DES PARAMYXOVIRIDAE ET LEURS UTILISATIONS VACCINALES
  • Brevet WO/2007/119011: PROTEINES DE FUSION PROTEINE N D'UN VIRUS DE LA FAMILLE DES PARAMYXOVIRIDAE-PROTEINE D'INTERET