Des chercheurs développent un vaccin efficace contre le parasite de la vache grâce à la modification des structures sucrées des plantes

L’imitation des structures sucrées des plantes joue un rôle crucial dans le développement de vaccins efficaces contre le ver de l’estomac Ostertagia ostertagi. C’est ce qu’ont démontré Ruud Wilbers de l’Université et recherche de Wageningen (WUR), en collaboration avec des chercheurs de l’Université de Gand et du Centre médical universitaire de Leiden, dans le cadre d’une étude de validation de principe.

Leurs recherches montrent qu’un vaccin produit dans une plante protège les vaches contre le parasite. Les idées ont été publiées dans un article dans Rapports scientifiques et constituera un tremplin pour le développement plus rapide et plus durable de vaccins contre les parasites.

L’infection par les vers de l’estomac est une affection courante chez les vaches. L’infection peut entraîner une diminution de la production de lait et de viande et même des maladies si la charge parasitaire est élevée. C’est pour cette raison que les vaches infectées sont traitées avec des vermifuges. Mais cela crée de nouveaux problèmes, selon le chercheur Ruud Wilbers.

“La surutilisation de ces médicaments, par exemple l’administration trop fréquente et à la mauvaise dose, amène le parasite à développer une résistance aux médicaments. Dans le monde occidental en particulier, où une grande partie de l’élevage est intensif, la résistance est un problème croissant. ”

De plus, poursuit Wilbers, le déparasitage n’offre pas une solution durable. “Cela garantit simplement que le parasite est éliminé de l’animal. Mais l’année suivante, l’infection peut réapparaître si la vache ingère un œuf en mangeant de l’herbe. Puisque les vaches infectées propagent leurs œufs à chaque selle, les pâturages restent contaminés, gardant le parasite viable. ”

La production actuelle de vaccins n’est pas souhaitable

Une approche beaucoup plus efficace et durable consiste à vacciner les vaches contre le parasite. Il existe actuellement trois vaccins disponibles contre les vers parasites, selon Wilbers. “Le seul problème est que, pour produire ces vaccins, vous n’avez pas d’autre choix que d’infecter des animaux. Les antigènes sont isolés de parasites vivants. Cette méthode n’est pas souhaitable, principalement parce qu’il faut ensuite infecter des animaux sains. Elle n’est pas non plus durable si vous voulez développer des vaccins à grande échelle. En effet, il faudrait énormément de vaches infectées pour obtenir suffisamment de vaccin.

Une méthode de production alternative utilise un système d’expression recombinant. Cela implique l’insertion du code génétique de l’ADN d’un antigène du parasite dans un autre organisme, comme une levure ou une bactérie. Wilbers déclare : « Ce processus produit l’antigène nécessaire au développement des vaccins. Le seul problème avec cette méthode est qu’elle ne fonctionne pas contre les vers de l’estomac. Les chercheurs de l’Université de Gand ont passé une décennie à essayer d’identifier le bon antigène. Mais ils ont découvert que cela ne fonctionne plus si vous le préparez avec de la levure. En effet, d’autres organismes ne peuvent pas reconstruire les structures naturelles des sucres (glycanes) du parasite.

Lors d’une conférence en Grèce, Wilbers entre en contact avec des chercheurs gantois et découvre le problème auquel ils sont confrontés. “J’étais là pour une présentation sur la fabrication de protéines de vers dans notre système d’expression végétale. Nous avons fait équipe et avons commencé à rechercher comment imiter la protéine du parasite dans les plantes. Au départ, en collaboration avec LUMC, nous avons examiné la composition en sucre du parasite et à quel point elle était similaire. c’est à celui des plantes. Dans les vers de l’estomac, les glycanes ne sont pas très complexes par rapport aux autres vers parasites. Nous avons déterminé quels résidus de sucre se trouvent sur eux et quelles enzymes sont nécessaires pour les fabriquer.

Le principal avantage d’une plante par rapport aux autres systèmes d’expression est qu’elle possède très peu d’enzymes pour manipuler les sucres, explique Wilbers. “Cela permet de supprimer facilement les structures de sucre existantes et de partir d’une structure “nue”. À partir de là, vous construisez une nouvelle structure, pour ainsi dire, en plaçant des morceaux de sucre dessus avec les enzymes choisies. C’est un peu comme Lego. ” Pour les experts. Les plantes tolèrent également cette modification. Nous permettons ensuite aux enzymes de la nouvelle structure de s’exprimer dans la plante en même temps que l’antigène. ”

Une étude de validation de principe montre l’efficacité du vaccin

Grâce à une étude de validation de principe, les chercheurs ont montré que la composition en sucres est effectivement cruciale pour l’efficacité du vaccin. “Cette découverte est au centre de l’article de Rapports scientifiques. Des recherches antérieures le suggéraient, mais il manquait des preuves concluantes. Cette découverte servira de tremplin pour la mise au point de vaccins contre d’autres parasites du bétail, comme la douve du foie, ainsi que contre les parasites humains. Nous allons maintenant mener plusieurs projets pour explorer davantage le potentiel. On s’attend à ce que l’imitation des structures sucrées dans les plantes accélère le développement de vaccins contre les vers parasites. »

À l’avenir, Wilbers espère pouvoir séparer complètement les sucres des protéines. “Avec certains parasites, vous pouvez constater que la réponse immunitaire qui offre une protection se concentre sur les sucres. Si vous parvenez à séparer les éléments sucrés de la protéine, cela pourrait rendre la production de vaccins encore plus facile. Cela signifierait qu’il suffit de regarder la structure du parasite. composition en sucre. Si nous parvenons à vacciner avec des structures sucrées, nous pouvons développer des vaccins encore plus rapidement. Après tout, dans ce cas, vous n’avez plus besoin d’identifier des antigènes individuels.