Étienne Decroly : “Avec le vaccin à ARNm, ce sont les cellules de la personne qui vont elles-mêmes produire le vaccin”

Les laboratoires Pfizer (associé à BioNtech) et Moderna ont annoncé obtenir une efficacité d’au moins 90 % pour leurs vaccins respectifs contre le Covid-19. Chacun des deux laboratoires appuie ses résultats sur une technologie inédite – les « vaccins à ARN messager » (ou ARNm).

Au-delà des problèmes pratiques de ces nouveaux vaccins, mais aussi des enjeux éthiques liés à leur accès (lire à ce sujet notre entretien avec Peter Singer), comment fonctionne le vaccin à ARNm ? S’agit-il d’une révolution ? Le corps humain devient-il un partenaire actif de cette stratégie ?

Réponses avec Étienne Decroly, virologue, directeur de recherche CNRS au laboratoire AFMB (Architecture et fonction des macromolécules biologiques) de l’université Aix-Marseille et spécialiste du Sars-Cov2.

Comment fonctionne un vaccin à ARN messager et quel est son fonctionnement ? 

Étienne Decroly : L’ARNm est une molécule portant une information génétique.  Il est usuellement synthétisé par l’ADN à partir des cellules au cœur du noyau cellulaire. Il est aussi, comme la lettre m l’indique, un « messager », c’est-à-dire qu’il transporte l’information du noyau de la cellule jusqu’au ribosome – qui va  « traduire » ces ARN en les transformant en protéines. On va donc synthétiser in vitro des ARNm, puis les introduire dans les cellules. Une fois reconnu par la machinerie cellulaire, l’ARNm y est transformé en protéines. Dans le contexte du vaccin contre le coronavirus, la protéine qui va être synthétisée est la protéine de spicule [« Spike »] du Sars-Cov2. Elle est à la surface du coronavirus et lui donne son aspect en couronne. Cette protéine constitue l’antigène majeur du coronavirus contre lequel le patient vacciné va développer une réponse immunitaire.

Quelle est la différence avec un vaccin classique ?

Habituellement, lorsqu’on fait un vaccin, on vaccine avec des antigènes, c’est-à-dire qu’on donne aux cellules des protéines du virus, ou alors un virus qui aurait été inactivé, de sorte que le système immunitaire produise des anticorps et de l’immunité cellulaire pour reconnaître et combattre l’agent infectieux. Avec le vaccin à ARNm, l’idée est d’envoyer un messager codant pour une protéine du virus et ce sont les cellules du patient qui assureront la synthèse des protéines vaccinales. Autrement dit, lors d’une vaccination classique, les protéines ou les antigènes vont être produits en laboratoire, alors qu’avec les vaccins à ARNm, elles sont produites par nos propres cellules. Par ailleurs, il est important de noter qu’il existe déjà des stratégies vaccinales où les protéines vaccinales sont produites par les cellules des patients. Ces stratégies sont basées sur l’utilisation de virus atténués. Dans ces cas de figure, l’injection d’un pseudo-virus très faiblement infectieux va, d’une part, présenter les antigènes vaccinaux au système immunitaire et, d’autre part, le vaccin va induire la production des antigènes vaccinaux dans les cellules. C’est donc un système intermédiaire entre les deux autres stratégies évoquées : le vaccin classique et le vaccin à ARN. Les vaccins de Pfizer-BioNTech et Moderna sont des vaccins à ARNm ; en revanche, le vaccin d’AstraZeneca est un vaccin à base de virus atténué (en l’occurrence, un adénovirus de singe modifié pour produire la protéine « Spike » du Sars-Cov2).

“L’utilisation directe de l’ARN a permis d’aller beaucoup plus vite dans le développement du vaccin”
Étienne Decroly

Est-ce une technique révolutionnaire ?

On connaît depuis très longtemps la manière dont fonctionnent les ARNm. Par contre, ce qui est nouveau, c’est l’utilisation d’ARNm pour produire des vaccins. Ça ne s’était jamais fait. On avait déjà utilisé des stratégies basées sur l’ADN, mais l’utilisation directe de l’ARN est radicalement neuve et a aussi permis – semble-t-il – d’aller beaucoup plus vite dans le développement du vaccin. L’enjeu majeur est de parvenir à synthétiser ces ARNm in vitro en grosse quantité. Pour cela, il faut d’abord s’arranger pour que ces ARNm synthétiques ressemblent le plus possible aux ARN naturels des cellules. Donc ajouter à leur extrémité une structure en « coiffe ». Cette coiffe est importante car elle permet à la machinerie cellulaire d’assurer la synthèse des protéines. Cette manipulation et ces outils étaient disponibles depuis une dizaine d’années dans les laboratoires de recherche, et il était déjà possible de synthétiser des ARNm en faible quantité, mais aujourd’hui, le verrou technologique qui a sauté est celui qui empêchait de développer et d’optimiser ces méthodes de synthèse pour produire d’énormes quantités de vaccin et délivrer efficacement ces ARN dans les cellules des patients. Il reste cependant du chemin à parcourir : on sait que la sécurité vaccinale a été évaluée dans les essais de phase 3 sur le court terme mais on ne connaît pas encore la sécurité vaccinale sur le moyen et le long terme