Développement des vecteurs adénoviraux

Développement des vecteurs adénoviraux

Utilisation des vecteurs adénoviraux pour la vaccination

Vaccination

La découverte du concept de vaccination remonte à la fin du XVIIIe siècle. A cette époque, la variole, due à l’infection par un poxvirus, était une maladie redoutable et hautement contagieuse, pouvant tuer des dizaines de milliers de personnes lors d’épidémie. Or les fermiers en contact avec des bovins atteints de vaccine (ou variole de la vache, dont l’agent étiologique est également un poxvirus) et présentant les lésions cutanées bénignes (pustules) associées à cette maladie n’étaient jamais malades de variole humaine. Le médecin anglais Edward Jenner entreprit alors, sur cette constatation, la première expérience de vaccination : quelques mois après l’injection à un jeune garçon de matériel provenant d’une pustule due à une infection par le virus vaccine, ce garçon fut protégé contre l’injection du virus variole, démontrant une protection croisée à partir de virus apparentés. Cette protection croisée est aujourd’hui mise à profit dans quelques vaccins vétérinaires. Ainsi ce type d’approche est utilisé pour la vaccination des lapins contre la myxomatose, des poules contre la maladie de Marek ou des chiens contre l’hépatite de Rubarth. Cependant, ce n’est qu’une centaine d’années après l’expérience de Jenner que Louis Pasteur mit au point les premiers vaccins, s’attaquant au choléra de la poule, au rouget du porc, au charbon des ovins ou à la rage. Ces développements ne furent possibles qu’après la découverte fortuite de l’atténuation des pathogènes dans certaines conditions expérimentales (chaleur,…) et constituèrent la pierre fondatrice de la vaccination actuelle. La vaccination présente un double intérêt dans la lutte contre un agent pathogène : au niveau individuel, en protégeant de l’infection ou du moins de la maladie l’individu vacciné et au niveau collectif, en diminuant la circulation du pathogène au sein d’une population (par diminution de l’excrétion de l’agent pathogène et augmentation du seuil de réceptivité des individus sains).

Etude bibliographique

Vaccination
 Généralités
La vaccination consiste en l’introduction d’antigènes ou fragments immunogènes d’un agent pathogène, en vue de la stimulation d’une immunité protectrice spécifique contre ce pathogène. Elle sollicite donc la constitution d’une immunité acquise ou adaptative. La réponse immunitaire des vertébrés à un pathogène se caractérise par la co-existence d’une immunité innée et d’une immunité acquise, complémentaires et coopératives. Le système immunitaire inné, plus ancien sur le plan évolutif, constitue une première défense contre les agents infectieux. Activé très précocement après l’entrée du pathogène au travers de la peau ou des muqueuses (voir figure 1), il est dirigé contre des structures partagées par des groupes de pathogènes et met en jeu la phagocytose des micro-organismes par les phagocytes (macrophages ou polynucléaires neutrophiles), la cytotoxicité naturelle des cellules NK et l’activation du système du complément principalement. Il va également réguler et orienter la réponse acquise. Le système immunitaire acquis n’intervient que plusieurs jours après l’infection, après stimulation au niveau des organes lymphoïdes des cellules lymphocytaires spécifiques et ayant une forte affinité pour les antigènes. Ce système possède de plus une mémoire, capable d’amplifier et d’accélérer la réponse immunitaire lors d’un contact ultérieur avec le même pathogène. Les autres particularités de ce système sont sa diversité, caractérisée par un large répertoire lymphocytaire (pouvant reconnaître jusqu’à 109 à 1011 antigènes différents).

Place du vaccin vectorisé en médecine humaine et vétérinaire

Les vaccins vivants vectorisés représentent a priori un bon compromis entre les vaccins vivants atténués et les vaccins inertes. Ils présentent l’antigène de façon adéquate au système immunitaire, sans poser les problèmes de réversion vers la pathogénicité qui peuvent être craints avec les vaccins vivants atténués.Ces vaccins pourraient répondre au besoin en nouvelles technologies vaccinales, afin de prévenir ou de soigner efficacement certains cancers ou maladies infectieuses telles que le SIDA. Les études expérimentales avec les différents systèmes vectorisés disponibles démontrent l’efficacité de nombreux vecteurs viraux. Les alphavirus ont été testés dans le cadre de la vaccination contre la malaria chez la souris121et les poxvirus contre la rougeole chez le macaque111. Les orthomyxovirus (virus responsables de la grippe) peuvent susciter une réponse immunitaire contre une protéine accessoire du virus VIH (virus de l’immunodéficience humaine)37. Les virus associés à l’adénovirus (AAV) se sont montrés efficaces dans l’induction d’une réponse protectrice contre le VIH136, sans oublier l’adénovirus, qui apparaît comme un vecteur vaccinal intéressant contre le SIDA107 ou le virus Ebola112.Pourtant, en médecine humaine préventive, il n’existe pas aujourd’hui de vaccin basé sur l’utilisation de vecteurs viraux. En médecine vétérinaire, comme on l’a vu précédemment, un petit nombre de vaccins vectorisés sont aujourd’hui commercialisés, dans le cadre de la lutte contre la rage des renards (en Europe) ou des coyotes (aux Etats-Unis), ou pour empêcher la maladie causée par le virus de la leucose féline, la maladie de Carré du chien (aux Etats-Unis) ou la rage féline (Etats-Unis).

Table des matières

Table des figures
Liste des tableaux
Liste des abréviations
Introduction
Etude bibliographique
I. Vaccination
I.A. Généralités
I.B. Les différents types de vaccins. Avantages et limites
I.B.1 Vaccins vivants
4 I.B.2 Vaccins inertes
I.C. Place du vaccin vectorisé en médecine humaine et vétérinaire
II. Vecteurs adénoviraux
II.A. Biologie des adénovirus
II.A.1 Structure
II.A.2 Génome
II.A.3 Cycle viral
II.B. Historique du développement des vecteurs adénoviraux. Potentialités, limites
II.B.1 Vecteurs réplicatifs
II.B.2 Vecteurs défectifs pour la réplication
II.B.3 Nouvelle génération de vecteurs
II.C. Modification du tropisme des adénovirus pour une vectorologie ciblée
III. Vaccination orale par vecteur adénoviral
III.A. Intérêts de l’administration orale
III.B. Obstacles rencontrés lors d’une vaccination orale
III.C. Mécanisme d’induction d’une réponse immunitaire acquise dans l’intestin
III.D. Limites de l’administration d’adénovirus par voie orale
III.E. La stratégie adoptée dans ce travail : Utilisation de la variété de comportements des sérotypes d’adénovirus humains
III.E.1 Présentation des sérotypes d’adénovirus humains
III.E.2 Utilisation de la variété de tropisme des virus pseudotypés pour la fibre
Etude des interactions moléculaires des adénovirus avec la muqueuse intestinale
I. Matériels et méthodes
I.A. Cellules
I.B. Virus
I.B.1 Amplification
I.B.2 Préparation des stocks viraux
I.B.3 Purification
I.B.4 Titrage
I.C. Infection cellulaire
I.D. Mesure de la transduction des cellules
I.D.1 Luminométrie
I.D.2 Révélation de l’activité ß-galactosidase in situ
I.E. Attachement viral
I.F. Quantification de l’attachement sur cellules non différenciées : cytométrie en flux
I.G. Quantification de l’attachement et de la translocation virale : PCR quantitative en temps réel des génomes viraux et cellulaires
I.H. Localisation du récepteur CAR par microscopie confocale
II. Résultats
II.A. Différences de transduction des cellules Caco-2 clone Tc7 et mICcl2 par deux virus à fibre CAR-dépendante
II.B. Relation avec la localisation du récepteur d’attachement CAR
II.C. Capacités de transduction des différents vecteurs adénoviraux
II.D. Efficacité comparée de l’attachement des différents vecteurs adénoviraux
II.E. Translocation des adénovirus
III. Discussion
III.A. Etude complète des interactions des adénovirus humains avec la muqueuse intestinale
III.B. Différences de susceptibilité à l’infection par les adénovirus des lignées entérocytaires Caco-2 humaine et mICcl2 murine
III.C. Sélection de vecteurs viraux aux comportements différents vis-à-vis de la muqueuse intestinale (traversée vs infection de l’épithélium)
III.D. Perspectives : importance des interactions adénovirus-cellules épithéliales dans l’induction d’une immunité muqueuse chez la souris et la biodistribution du virus
Conclusion
Références bibliographiques

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