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Ce n'est pas uniquement dans le domaine des vaccins contre le Covid que la technologie ARNm peut apporter de nouvelles pistes. D'abord appréhendés, les avantages potentiels sont aujourd'hui mis en évidence. Comment la méthode fonctionne-t-elle? Et contre quelles maladies permettrait-elle de lutter à l'avenir ?
La technologie du vaccin à ARNm est une méthode assez récente dans la recherche pharmaceutique et des vaccins. Elle est connue du grand public grâce aux vaccins contre le Covid des entreprises Biontech et Moderna.
L‘avantage: les vaccins à ARNm sont faciles à produire. Il a ainsi été possible de produire plusieurs millions de doses de vaccin en seulement quelques semaines. Le recours à des vaccins à ARNm ne joue pas seulement un grand rôle dans la lutte contre le Covid-19, mais d‘après certaines recherches récentes, il se pourrait que ce vaccin soit efficace et utile pour le traitement du cancer.
Les vaccins à ARNm contiennent, sous forme d'ARN messager (ARNm), le schéma de l'antigène contre lequel l'organisme doit préparer une réponse immunitaire. Ce «plan» est recouvert de substances lipidiques, appelées nanoparticules lipidiques d'ARNm. Ceux-ci facilitent la pénétration de l'ARN messager dans les cellules.
Les cellules de l'organisme utilisent le plan introduit pour produire elles-mêmes l'antigène spécifique. De cette façon, le système immunitaire apprend à connaître l'antigène et peut développer une réponse immunitaire qui convient. Lorsque le système immunitaire entraîné est confronté au «véritable» antigène, il peut le combattre. Il est ainsi possible de prévenir une infection ou d'atténuer l'évolution de la maladie.
La méthode de vaccination récemment mise au point puise sa source dans la recherche sur le cancer. Le dr. Ugur Sahin, du centre médical universitaire de Mayence, est engagé dans la recherche sur le cancer depuis de nombreuses années. Ses recherches portent sur le développement de thérapies individualisées contre le cancer et d'autres maladies. Il a fondé Translational Oncology (TRON) au centre médical universitaire de l'université Johannes Gutenberg de Mayence et la société Biontech.
«La tâche de l'institut biopharmaceutique est de transférer les méthodes de traitement innovantes de la recherche fondamentale à l'application clinique», explique la Dr. Susanne Weg-Remers, cheffe du service d'information sur le cancer (KID) au Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) à Heidelberg.
«Entre autres, TRON poursuit toute une série d'approches différentes dans le domaine de l'immunothérapie du cancer, notamment la technologie des vaccins à ARNm. Cela a été conçu dans l'idée de développer un vaccin personnalisé pour les patients atteints de tumeurs.»
Les chercheurs en cancérologie espèrent utiliser la technologie des ARNm pour sensibiliser le système de défense de l'organisme afin qu'il puisse mieux distinguer les «bonnes» des «mauvaises» cellules. Selon la cancérologue, il existe essentiellement deux approches possibles pour utiliser la technologie ARNm dans la lutte contre le cancer:
A côté de la recherche d'antigènes et la mise au point des vaccins correspondants, il existe un autre problème: les chercheurs doivent trouver un moyen de faire rentrer les vaccins dans l'organisme afin que celui-ci puisse réagir sur l’immunité.
«Cela est difficile car les ARN messagers ne sont pas des molécules très stables et sont rapidement dégradées par l'organisme. Les ARNm doivent être modifiées et conditionnées pour que l'organisme puisse les utiliser et former une réponse immunitaire», explique Susanne Weg-Remers. «Les vaccins Corona actuels de Biontech et Moderna sont basés sur ces travaux préliminaires réalisés au cours des 20 dernières années.»
Depuis quelques années, les premiers essais cliniques ont été réalisés pour combattre le cancer à l'aide de l'ARN messager. «Ces études sont encore à un stade très précoce – il s'agit d'études de phase 1 et de phase 2», précise la cancérologue.
«Plusieurs centaines de patients ont déjà été traités. Chez Biontech, différentes études sont en cours avec la méthode ARNm, notamment sur le cancer de la peau noire, le cancer du sein ainsi que le cancer de la prostate». Les résultats de la recherche sont pleins d'espoir. Certains patients ont répondu au vaccin.
Toutefois, la cancérologue met en garde contre des attentes trop grandes. Les essais cliniques sont un très long processus. Avant que l'autorisation ne soit accordée, des essais de phase 3 doivent être réalisés pour vérifier comment les patients répondent au traitement par ARNm par rapport au traitement standard et comment la maladie des patients évolue à moyen terme.
«Dans la recherche clinique sur le cancer, il faut parfois des années avant d'obtenir des résultats clairs – cinq à dix ans s'écoulent souvent», a déclaré Weg-Remers. «La recherche est également très longue car le cancer est une maladie très individuelle et les cellules cancéreuses sont très mutables et résistantes».
Selon l'experte en cancérologie, il n'y a pas encore eu d'études cliniques dans lesquelles les vaccins à ARNm pour la prévention d'une quelconque tumeur se sont avérés efficaces. Il y a une bonne raison à cela: «On ne sait pas si et quand un cancer va se développer chez quelqu'un et quelles caractéristiques auront alors les cellules de la tumeur. Il serait donc très difficile, d'un point de vue méthodologique, de réaliser de telles études», déclare Weg-Remers.
Le grand public craint toujours que les vaccins à ARNm n'interfèrent avec le génome humain et ne déclenchent des modifications, voire des mutations. Les experts en vaccin donnent le feu vert.
L'Institut Robert Koch (RKI), par exemple, explique à propos des vaccins contre le Covid que l'ARNm des vaccins à ARN est détruit par les cellules après une courte période. Il n'est «pas converti en ADN» et n'a «aucune influence sur l'ADN humain, ni dans les cellules somatiques ni dans les cellules de la lignée germinale». Après la destruction de l'ARNm, il n'y a plus de production de l'antigène.
Le ministère fédéral de l'éducation et de la recherche rassure également: «L'ARNm est une molécule messagère qui ne peut être incorporée dans l'ADN d'une cellule et qui est dégradée relativement rapidement par l'organisme. Une modification du matériel génétique, c'est-à-dire une altération des cellules germinales (ovules ou spermatozoïdes), ne peut pas arriver».
Un vaccin à ARNm ne peut pas déclencher la maladie contre laquelle il vaccine. Avec les vaccins à ARNm contre le coronavirus, aucun agent pathogène capable de se reproduire n'est injecté. La vaccination ne crée pas non plus de virus. Le vaccin ne contient que des informations sur la construction de certains composants du virus.
«La vaccination par ARNm est une nouvelle méthode de vaccination. Les vaccins précédemment approuvés provoquaient une réponse immunitaire avec des agents pathogènes atténués ou qui ont été tués ou alors des composants protéiques individuels des agents pathogènes et produisaient une protection vaccinale», explique Weg-Remers. «La méthode de l'ARNm permet de produire uniquement les protéines de l'antigène contre lequel une réponse immunitaire doit être établie».
Le principe des vaccins à ARNm est actuellement également étudié dans le traitement de la sclérose en plaques (SEP): Des scientifiques dirigés par le professeur Ugur Sahin, cofondateur de BionTech, ont réussi à faire disparaître le développement de l'encéphalomyélite auto-immune expérimentale chez les souris en utilisant un vaccin à ARNm.
L'encéphalomyélite auto-immune expérimentale est une maladie inflammatoire du système nerveux central (SNC) comparable à la sclérose en plaques humaine. Le vaccin à ARNm a permis d'atténuer et même d'inverser l'évolution de la maladie chez les souris. Toutefois, une transformation aussi rapide est moins plausible d’après ce que l’on sait à l‘heure actuelle .
Même si la méthode se révèle efficace chez les souris atteintes d'encéphalomyélite auto-immune d’un point de vue expérimental, elle ne peut être transférée aussi facilement aux humains atteints d'une maladie auto-immune telle que la sclérose en plaques. Néanmoins, la recherche sur le vaccin à ARNm donne aux personnes atteintes de SEP de l'espoir pour de nouvelles méthodes de traitement.
La technologie de l'ARNm pourrait également ouvrir de nouvelles pistes pour d'autres maladies. «On peut tout à fait concevoir que la technologie des liposomes d'ARNm joue un rôle dans la lutte contre d'autres maladies à l'avenir, par exemple, contre d'autres infections virales», a déclaré Weg-Remers.
«Le principe d'action pour le Corona peut s’appliquer à d'autres maladies virales. Je pense que nous pouvons nous réjouir de la poursuite des recherches.»