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Développement pré-clinique d'un vaccin vivant contre la peste – PLAGVAC

Développement d'anticorps monoclonaux thérapeutiques contre la peste à l'aide des cellules B mémoire de survivants

La peste est une arme bioterroriste potentielle, et les anticorps monoclonaux pourraient être un moyen efficace de lutter contre les souches de Yersinia pestis résistantes aux antibiotiques. Une cartographie complète des épitopes des cellules T et B des survivants de la peste permettra de sélectionner des lignées cellulaires issues de patients guéris, produisant des anticorps monoclonaux capables de neutraliser le bacille, qui seront produits pour validation dans des modèles murins de peste.

Production d'anticorps monoclonaux pour lutter contre la peste, arme bioterroriste potentielle pour laquelle des souches résistantes aux antibiotiques de Yersinia pestis existent dans la nature.

On craint que les antibiotiques ne soient rapidement insuffisants contre la peste et aucun vaccin n'est actuellement disponible. La peste est une arme bioterrosiste potentielle et a été classée «Tier 1» par le CDC américain. Les anticorps monoclonaux sont de plus en plus utilisés pour traiter différentes conditions médicales: en oncologie, contre les maladies auto-immunes et contre les infections microbiennes. Comme récemment validés pour COVID-19, ils constituent une prophylaxie efficace ou une opportunité de traitement qui pourrait être utilisée contre la peste, notamment en cas de souches multi-résistantes aux antibiotiques. Le présent projet vise à identifier, chez les patients guéris de peste, des cibles antigéniques dont la reconnaissance par le système immunitaires est corrélée à la résistance à l'infection. Nopus ferons une caractérisation fine des sites (épitopes) reconnus par les lymphocytes B et T, et leur lien avec la protection sera estimé par un test de neutralisation des bactéries. Des anticorps monoclonaux (mAbs) protecteurs contre la peste seront produits par transformation EBV de cellules B de patients guéris porteurs d'anticorps protecteurs, sélection des clones spécifiques des épitopes protecteurs identifiés, puis sélection des actifs dans le test de neutralisation. Le clonage des fragments VH et VL permettra une production à grande échelle et des tests sur des modèles animaux de peste. Ces anticorps renforceront les options thérapeutiques ou préventives pour faire face à la menace de la peste.

L'Institut Pasteur Madagascar (IPM) dispose d'un accès unique aux patients atteints de la peste. Nous utiliserons la bibliothèque d'échantillons (sérum, PBMC) de patients atteints de la peste avec divers profils cliniques pour effectuer une cartographie complète des cellules B et des épitopes des cellules T. Les patients guéris possédant des anticorps hautement protecteurs seront identifiés. Nous utiliserons ensuite leurs cellules sanguines pour produire des lignées cellulaires immortalisées, et sélectionnerons les anticorps monoclonaux ayant la meilleure activité neutralisante, évalués par des tests de neutralisation bactérienne in vitro. Les meilleurs anticorps seront produits à l'échelle pilote et testés pour leur capacité à se protéger contre l'infection sur des modèles animaux de peste bubonique et pneumonique.

Les anticorps contre la peste serviraient non seulement à lutter contre la peste en tant qu'arme bioterroriste, mais aussi à lutter contre le problème de santé publique que représente la peste dans les pays où elle est endémique. Ces pays comprennent les États-Unis, la Chine, l'Inde, le Brésil, etc. et notre technologie pourrait être utile à l'échelle internationale. Le développement des méthodes utilisées dans ce projet ouvrira également la possibilité de développer des anticorps contre d'autres maladies dans les régions du monde où le Réseau International des Instituts Pasteur est présent.

Les anticorps contre la peste serviraient non seulement à lutter contre la peste en tant qu'arme bioterroriste, mais aussi à lutter contre le problème de santé publique que représente la peste dans les pays où elle est endémique. Ces pays comprennent les États-Unis, la Chine, l'Inde, le Brésil, etc. et notre technologie pourrait être utile à l'échelle internationale. Le développement des méthodes utilisées dans ce projet ouvrira également la possibilité de développer des anticorps contre d'autres maladies dans les régions du monde où le Réseau International des Instituts Pasteur est présent.

Ce projet est nouveau.
Nous avons pour but de produire 3 anticorps monoclonaux validés contre Y. pestis avec un potentiel thérapeutique.
Les lignées cellulaires seront immortalisées pour les sauver et elles seront brevetées.
Ce projet collaboratif sera également la source de plusieurs publications et communications pour la diffusion publique des résultats.

Yersinia pestis, l'agent pathogène de la peste, a tué des millions d'êtres humains au cours de trois pandémies et est une des bactéries les plus mortelles pour l'homme. La peste a été récemment incluse dans la liste des maladies ré-émergentes, et Y. pestis a été classé parmi les trois armes bactériologiques potentielles pour usage bioterroriste. Du fait que des isolats de Y. pestis résistants à de nombreux antibiotiques ont été observés ou pourraient être générés dans l'intention de nuire, la vaccination contre la peste pourrait devenir le seul moyen de combattre l'infection. Aucun vaccin efficace et sécure n'est actuellement disponible. La plus grande part des efforts effectués ces dernières anées ont été focalisés vers la formulation en sous-unités, en combinant l'antigène capsulaire F1 et l'antigène V (LcrV), tous deux situés à la surface. De tels vaccins nécessitent toutefois l'utilisation d'un adjuvant tels que le controversé hydroxyde d'Aluminium, ainsi que des injections répétées pour protéger, et cette protection pourrait être aisément contournée en modifiant génétiquement Y. pestis dans un but bioterroriste. Nous avons suivi une stratégie vaccinale basée sur la vaccination orale avec une souche vivante atténuée de Yersinia pseudotuberculosis, du fait que cette espèce est génétiquement presque identique à Y. pestis, sans toutefois en avoir la forte pathogénicité ni l'instabilité génétique. Nous avons ainsi récement construit une Y. pseudotuberculosis atténuée, nommée V674TnF1, en délétant trois facteurs essentiels à la virulence chez la Y. pseudotuberculosis IP32953, dont le génome est connu. De plus, elle a été induite à produire stablement la pseudocapsule F1 de Y. pestis F1 afin d'augmenter son immunogénicité. Une dose orale unique de ce vaccin confère une protection à 100% contre une peste pulmonaire mortelle, causée par une dose aussi forte que 3000 x DL50 de la Y. pestis CO92 complètement virulente. V674TnF1 confère aussi une protection à 100% contre la peste bubonique, même dans le cas d'une dose de 104 x DL50. A notre connaissance, le niveau de protection contre la peste bubonique et pulmonaire procuré par une dose unique de V674TnF1 est probablement l'un des plus élevés -sinon le plus élevé décrits jusqu'ici. Une procédure de dépôt de brevet est en cours pour valoriser ce vaccin.
Le présent projet consiste en la réalisation des étapes préliminaires aux tests cliniques du vaccin chez l'humain. Ces étapes sont: 1) la production de la souche vaccinale sous une forme de qualité clinique ce qui implique la recontruction de la souche sans aucune des cassettes de résistance aux antibiotiques utilisées auparavant pour construire la forme V674TnF1.
2) la vérification que la nouvelle souche, que nous appellerons V.Yptb-F1, a conservé les propriétés vaccinales souhaitées ce qui implique une atténuation forte, la capacité de persister in vivo dans l'intestin, et la capacité à induire une réponse immunitaire humorale et cellulaire, conférant une protection à 100% contre les deux formes de peste.
3) la mise au point chez la souris de tests capables de prédire la protection d'un sujet vacciné, par la mesure de paramètres immunologiques appelés “correlates of protection“, tels que des taux d'anticorps spécifiques ou la réponse cellulaire contre Y. pestis.
4) l'évaluation de la réponse immunitaire humaine induite par vaccination à conférer une protection contre la peste, avant de vacciner des êtres humains, par la vaccination de souris humanisée HIS,
et 5) la protection de la propriété intellectuelle et le développement de scenarios de valorisation du vaccin impliquant des collaborations avec l’industrie.

Coordinateur du projet

Monsieur Christian DEMEURE (Institut Pasteur - Unité de Recherche Yersinia) – cdemeure@pasteur.fr

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

UII (IP) Institut Pasteur - Unité d'Immunité Innée
DARRI (IP) Institut Pasteur - Direction des Applications de la Recherche et des Relations Industrielle
URY (IP) Institut Pasteur - Unité de Recherche Yersinia

Aide de l'ANR 240 232 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2012 - 24 Mois

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