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Améliorer le niveau de maturité technologique d’un vaccin biologiquement contenu contre le SARS CoV-2
380 candidats vaccins étaient en développement pendant la pandémie de Covid-19, utilisant des virus inactivés ou atténués, des vecteurs viraux, des protéines virales ou des acides nucléiques viraux. En revanche, notre stratégie utilise la bactérie probiotique Bacillus subtilis comme vecteur vaccinal.
Contexte
Nous avons conçu un vaccin innovateur avec des spores recombinantes vivantes de B. subtilis. Après administration orale, les spores franchissent la barrière de l'estomac et atteignent l'intestin, où elles germent et se transforment en biofilms fonctionnels exprimant les antigènes du SARS-CoV-2. Nous avions déjà démontré le succès de cette technologie dans la vaccination de modèles animaux contre la protéine fluorescente mCherry, la paramyosine et la tropomyosine d'Echinococcus granulosus.
Objectifs
Nous voulons mettre au point un vaccin oral basé sur B. subtilis recombinant présentant des antigènes spécifiques du SARS-CoV-2 et étudier les réponses immunitaires spécifiques induites dans un modèle de souris après la vaccination. Les antigènes du SARS-CoV-2 sont exprimés sous forme de protéines de fusion avec l'abondante protéine matricielle du biofilm, la TasA.
Résultats
Nous avons réussi à concevoir une souche de B. subtilis qui montre une dépendance stricte à la molécule de théophylline pour sa survie. La théophylline n'étant pas naturellement présente dans l'environnement, elle justifie le confinement biologique de la souche. En utilisant cette souche comme fond génétique, nous avons pu exprimer des antigènes sélectionnés du SARS-CoV-2 sous forme de protéines chimériques vers TasA, une protéine cruciale pour la formation du biofilm chez B. subtilis. Nous avons démontré que les protéines de fusion étaient correctement exprimées et qu'elles n'interféraient pas avec la physiologie générale de B. subtilis, y compris la formation de biofilms ou la sporulation. Il est important de noter que ces souches vaccinales ne portent pas de gènes conférant une résistance aux antibiotiques. Une caractéristique remarquable de B. subtilis est sa capacité à produire des spores. Les spores sont extrêmement résistantes aux conditions environnementales et peuvent être administrées par voie orale. Nous avons testé ces nouveaux vaccins candidats dans un modèle de souris. Tout d'abord, nous avons étudié de manière approfondie les conditions expérimentales optimales in vivo nécessaires au développement des vaccins candidats dans le modèle murin, y compris leur sécurité. Une fois ces étapes terminées, nous avons testé les candidats exprimant les épitopes du SARS-CoV-2 pour vérifier leur capacité à provoquer une réponse immunitaire dans le modèle murin. Nos résultats montrent que les candidats vaccins sont sûrs et n'ont pas d'effets négatifs sur le bien-être des animaux. Les candidats vaccins ont été capables de stimuler le système immunitaire et d'induire des réponses immunitaires humorales et cellulaires contre le SARS-CoV-2. La plate-forme de vaccination pourra être adaptée facilement pour délivrer des antigènes émergents tels que ceux des nouvelles variantes SARS-CoV-2.
Contribution à la lutte contre la pandémie actuelle
Nous avons réussi à concevoir un candidat vaccin oral sûr et efficace contre le SARS-CoV-2. Après administration orale, le candidat vaccin stimule le système immunitaire et provoque des réponses humorales et cellulaires. Il peut être facilement adapté à différents antigènes, comme les variantes virales émergentes du SARS-CoV-2. Basé sur des spores de B. subtilis, il peut être administré en combinaison avec différentes préparations de spores ciblant plusieurs antigènes du virus en une seule dose.
Projet de recherche du PNR 78