Des scientifiques découvrent le PVP-037, un puissant adjuvant vaccinal

De nombreux vaccins ne sont que partiellement efficaces, ont une efficacité décroissante ou ne fonctionnent pas bien chez les très jeunes ou les personnes très âgées. Depuis plus d’une décennie, Ofer Levy, docteur en médecine et docteur David Dowling, du programme de vaccins de précision du Boston Children’s Hospital, tentent d’améliorer les vaccins en ajoutant des composés appelés adjuvants pour stimuler la réponse immunitaire des personnes vaccinées.

Ils ont désormais identifié un nouvel adjuvant prometteur, baptisé PVP-037. Cette découverte est publiée dans Progrès scientifiques.

« En principe, ce composé peut être ajouté à n’importe quel vaccin pour renforcer son action », explique Levy, qui dirige le programme de vaccins de précision. « Les adjuvants sont comme du carburant pour le système immunitaire. Le PVP-037 est l’un des adjuvants les plus actifs que nous ayons découverts, et nous pensons qu’il induit une réponse immunitaire plus importante, plus durable et plus large aux vaccins. »

Réponses immunitaires innées robustes

Les chercheurs ont commencé par analyser plus de 200 000 petites molécules issues d’une bibliothèque de la Harvard Medical School dans des cellules immunitaires humaines, plus précisément dans des cellules mononucléaires primaires du sang périphérique, obtenues auprès de donneurs et cultivées dans leur propre plasma à l’aide d’une méthode développée dans le cadre du programme Precision Vaccines. Cela a donné environ 25 résultats confirmés, le PVP-037 étant le plus actif.

Le PVP-037 appartient à une famille de molécules appelées imidazopyrimidines, qui, selon l’étude, sont des immunomodulateurs actifs. Le PVP-037 et ses analogues ciblent le système immunitaire inné, en stimulant les récepteurs de reconnaissance de formes TLR7 et TLR8 sur les cellules présentatrices d’antigènes telles que les monocytes et les cellules dendritiques.

« Le criblage de petites molécules sur des cellules primaires humaines est plus compliqué que l’utilisation d’une lignée cellulaire homogène, car chaque individu est différent », explique Levy. « Mais c’est là tout l’intérêt : cela reflète mieux la biologie humaine. Un bon adjuvant doit être capable d’agir sur diverses populations. Le PVP-037 n’aurait pas été découvert en criblant des lignées de cultures cellulaires. »

Une version optimisée du PVP-037 a démontré une large activation immunitaire innée dans les cellules immunitaires du donneur, induisant la NF-κB et la production de TNF et d’autres cytokines, des molécules de signalisation qui déclenchent une réponse immunitaire plus large. Notamment, le PVP-037 n’a pas provoqué une telle réponse dans les lignées cellulaires en culture. Chez les souris vivantes, il a amélioré les réponses des anticorps contre les protéines vaccinales contre la grippe et le SARS-CoV-2.

Levy et Dowling ont trouvé particulièrement intéressant de constater qu’en plus d’induire une activité immunitaire robuste, le composé est stable, facile à utiliser et se prête à l’optimisation chimique pour une utilisation médicale. Il peut être formulé dans la plupart des systèmes d’administration de médicaments couramment utilisés, tels que les émulsions huile dans eau.

« Nous avons réalisé quelque chose de spécial avec la découverte du PVP-037 », explique Dowling. « Notre travail a essentiellement condensé l’ensemble du processus de développement du vaccin, y compris l’optimisation de l’analogue, l’établissement du mécanisme d’action et la création d’une formulation optimisée. »

Au programme : des tests contre la grippe, la coqueluche et le fentanyl

L’hôpital pour enfants de Boston détient plusieurs brevets sur ces découvertes, dont Levy et Dowling sont les inventeurs. Ils prévoient d’évaluer le PVP-037 dans toutes les tranches d’âge et de tester sa capacité à améliorer les réponses immunitaires aux vaccins contre la grippe et la coqueluche, ainsi qu’à un vaccin opioïde visant à prévenir les décès par overdose de fentanyl. Les brevets couvrent également les utilisations potentielles des imidazopyrimidines comme composés immunomodulateurs pour les allergies et le cancer, ce qui constitue d’autres axes de recherche futurs.

« Dans l’ensemble, nous espérons que notre approche en matière de vaccins de précision inspirera d’autres personnes à adopter une stratégie d’innovation similaire pour la découverte et le développement d’adjuvants et de vaccins », déclare Dowling.