Lorsqu’il a commencé à faire des recherches sur une infection infantile gênante il y a près de quatre décennies, le virologue Dr Barney Graham, alors à l’Université Vanderbilt, n’avait aucune idée que son travail financé par le gouvernement fédéral pourrait être la clé de la délivrance d’une pandémie mondiale.
Pourtant, presque tous les vaccins qui progressent vers une éventuelle approbation de la FDA cet automne ou cet hiver sont basés sur une conception développée par Graham et ses collègues, un concept qui a émergé d’une quête scientifique pour comprendre un essai de vaccin désastreux de 1966.
La recherche fondamentale menée par Graham et d’autres au National Institutes of Health, au Département de la Défense et dans des laboratoires universitaires financés par le gouvernement fédéral a été l’ingrédient essentiel dans le développement rapide de vaccins en réponse au COVID-19. Le gouvernement a investi 10,5 milliards de dollars supplémentaires dans les sociétés de vaccins depuis que la pandémie a commencé à accélérer la livraison de leurs produits.
Le vaccin Moderna, dont l’efficacité remarquable dans un essai de stade avancé a été annoncée lundi matin, est directement issu d’un partenariat entre Moderna et le laboratoire NIH de Graham.
Les vaccins contre le coronavirus vont probablement valoir des milliards pour l’industrie pharmaceutique s’ils s’avèrent sûrs et efficaces. Jusqu’à 14 milliards de vaccins seraient nécessaires pour immuniser tout le monde dans le monde contre le COVID-19. Si, comme de nombreux scientifiques le prévoient, l’immunité produite par le vaccin diminue, des milliards de doses supplémentaires pourraient être vendues sous forme de rappels dans les années à venir. Et les laboratoires de technologie et de production semés avec l’aide de toutes ces largesses fédérales pourraient donner naissance à d’autres vaccins et médicaments rentables.
Les vaccins fabriqués par Pfizer et Moderna, qui seront probablement les premiers à obtenir l’approbation de la FDA, reposent en particulier largement sur deux découvertes fondamentales issues de recherches financées par le gouvernement fédéral: la protéine virale conçue par Graham et ses collègues, et le concept d’ARN. modification, d’abord développée par Drew Weissman et Katalin Karikó à l’Université de Pennsylvanie. En fait, les fondateurs de Moderna en 2010 ont nommé l’entreprise d’après ce concept: «Modifié» + «ARN» = Moderna, selon le co-fondateur Robert Langer.
«C’est le vaccin du peuple», a déclaré le critique d’entreprise Peter Maybarduk, directeur du programme d’accès aux médicaments du citoyen public. «Les scientifiques fédéraux ont contribué à l’inventer et les contribuables financent son développement.… Il devrait appartenir à l’humanité.
Moderna, par l’intermédiaire du porte-parole Ray Jordan, a reconnu son partenariat avec les NIH tout au long du processus de développement du COVID-19 et avant. Le porte-parole de Pfizer, Jerica Pitts, a indiqué que la société n’avait pas reçu de soutien au développement et à la fabrication du gouvernement américain, contrairement à Moderna et à d’autres sociétés.
L’idée de créer un vaccin avec de l’ARN messager, ou ARNm – la substance qui convertit l’ADN en protéines – remonte à des décennies. Cependant, les premiers efforts pour créer des vaccins à ARNm ont échoué, car l’ARN brut a été détruit avant de pouvoir générer la réponse souhaitée. Notre système immunitaire inné a évolué pour tuer les brins d’ARN parce que c’est ce que sont de nombreux virus.
Karikó a eu l’idée de modifier les éléments de l’ARN pour lui permettre de passer au-delà du système immunitaire sans être détecté. Les modifications qu’elle et Weissman ont développées ont permis à l’ARN de devenir un système d’administration prometteur pour les vaccins et les médicaments. Certes, leur travail a été enrichi par des scientifiques de Moderna, BioNTech et d’autres laboratoires au cours de la dernière décennie.
Un autre élément clé du vaccin à ARNm est la nanoparticule lipidique – un minuscule morceau de graisse ingénieusement conçu qui enferme l’ARN dans une sorte de cape d’invisibilité, le transportant en toute sécurité à travers le sang et dans les cellules, puis se dissolvant, permettant ainsi à l’ARN de faire. son travail de codage d’une protéine qui servira de principal ingrédient actif du vaccin. L’idée d’enfermer des médicaments ou des vaccins dans des nanoparticules lipidiques est née dans les années 1960 et a été développée par Langer et d’autres au Massachusetts Institute of Technology et dans divers laboratoires universitaires et industriels.
Karikó a commencé à étudier l’ARN en 1978 dans sa Hongrie natale et a rédigé sa première proposition de subvention des NIH pour utiliser l’ARNm comme traitement thérapeutique en 1989. Elle et Weissman ont obtenu des succès à partir de 2004, mais le chemin vers la reconnaissance était souvent décourageant.
«Je continue d’écrire et de faire des expériences, les choses vont de mieux en mieux, mais je ne reçois jamais d’argent pour le travail», se souvient-elle dans une interview. « Les critiques ont dit que ce ne sera jamais une drogue. Quand j’ai fait ces découvertes, mon salaire était inférieur à celui des techniciens travaillant à côté de moi. »
Finalement, l’Université de Pennsylvanie a accordé une sous-licence du brevet à Cellscript, une société de biotechnologie du Wisconsin, au grand dam de Weissman et Karikó, qui avaient créé leur propre entreprise pour tenter de commercialiser la découverte. Moderna et BioNTech paieraient plus tard chacun 75 millions de dollars à Cellscript pour le brevet de modification de l’ARN, a déclaré Karikó. Bien que mécontente de son traitement à Penn, elle y est restée jusqu’en 2013 – en partie parce que sa fille, Susan Francia, se faisait un nom dans l’équipe d’aviron de l’école. Francia allait remporter deux médailles d’or olympiques dans le sport. Karikó est maintenant un cadre supérieur chez BioNTech.
Outre la modification de l’ARN et la nanoparticule lipidique, la troisième contribution clé aux vaccins ARNm – ainsi que ceux fabriqués par Novavax, Sanofi et Johnson & Johnson – est la protéine bio-conçue développée par Graham et ses collaborateurs. Jusqu’à présent, des tests ont prouvé qu’il provoquait une réponse immunitaire qui pourrait empêcher le virus de provoquer des infections et des maladies.
La conception des protéines était basée sur l’observation que les protéines dites de fusion – les morceaux du virus qui lui permettent d’envahir une cellule – sont des changeurs de forme, présentant différentes surfaces au système immunitaire après que le virus ait fusionné et infecté les cellules. Graham et ses collègues ont appris que les anticorps contre la protéine post-fusion sont beaucoup moins efficaces pour arrêter une infection.
La découverte est née en partie des études de Graham sur une tragédie de 54 ans – l’essai raté de 1966 d’un vaccin NIH contre le virus respiratoire syncytial, ou RSV. Dans un essai clinique, non seulement ce vaccin n’a pas réussi à protéger contre la maladie infantile courante, mais la plupart des 21 enfants qui l’ont reçu ont été hospitalisés pour des réactions allergiques aiguës, et deux sont décédés.
Il y a environ dix ans, Graham, maintenant directeur adjoint du Vaccine Research Center du NIH, a pris un nouveau coup de couteau sur le problème du VRS avec un stagiaire postdoctoral, Jason McLellan. Après avoir isolé et obtenu des modèles tridimensionnels de la protéine de fusion du RSV, ils ont travaillé avec des scientifiques chinois pour identifier un anticorps neutralisant approprié contre elle.
«Nous étions assis à Xiamen, en Chine, lorsque Jason a eu la première image sur son ordinateur portable, et j’étais comme, oh mon Dieu, ça se rassemble», se souvient Graham. Les anticorps de préfusion qu’ils ont découverts étaient 16 fois plus puissants que la forme post-fusion contenue dans le vaccin défectueux des années 1960.
Deux articles de 2013 que l’équipe a publiés dans Science leur ont valu le deuxième prix du prestigieux prix Breakthrough of the Year de la revue. Leurs articles, qui ont montré qu’il était possible de planifier et de créer un vaccin au niveau structurel microscopique, ont mis le Centre de recherche sur les vaccins des NIH sur la voie de la création d’un moyen généralisable et rapide de concevoir des vaccins contre les virus pandémiques émergents, a déclaré Graham.
En 2016, Graham, McLellan et d’autres scientifiques, dont Andrew Ward du Scripps Research Institute, ont fait progresser leur concept en publiant la structure de préfusion d’un coronavirus qui cause le rhume et un brevet a été déposé pour sa conception par les NIH, Scripps et Dartmouth. – où McLellan avait installé son propre laboratoire. Le NIH et l’Université du Texas – où McLellan travaille maintenant – ont déposé un brevet supplémentaire cette année pour un changement de conception similaire dans le virus qui cause le COVID-19.
Le laboratoire NIH de Graham, quant à lui, avait commencé à travailler avec Moderna en 2017 pour concevoir un système de fabrication rapide de vaccins. En janvier, ils préparaient un projet de démonstration, un essai clinique pour tester si la conception de la protéine de Graham et la plate-forme d’ARNm de Moderna pouvaient être utilisées pour créer un vaccin contre Nipah, un virus mortel propagé par les chauves-souris en Asie.
Leurs plans ont changé rapidement lorsqu’ils ont appris le 7 janvier que l’épidémie de maladies respiratoires en Chine était causée par un coronavirus.
« Nous avons immédiatement convenu que le projet de démonstration se concentrerait sur ce virus » au lieu de Nipah, a déclaré Graham. Moderna a produit un vaccin en six semaines. Le premier patient a été vacciné dans une étude clinique dirigée par les NIH le 16 mars; Les premiers résultats de l’essai de stade avancé de 30000 volontaires de Moderna ont montré qu’il était efficace à près de 95% pour prévenir le COVID-19.
Bien que d’autres scientifiques aient avancé des propositions pour ce qui pourrait être des antigènes vaccinaux encore plus puissants, Graham est convaincu que des vaccins soigneusement conçus utilisant des acides nucléiques comme l’ARN reflètent l’avenir des nouveaux vaccins. Déjà, deux grandes sociétés pharmaceutiques effectuent des essais cliniques avancés pour des vaccins contre le VRS sur la base des modèles découverts par son laboratoire, a-t-il déclaré.
Dans un sens plus large, la pandémie pourrait être l’événement qui ouvre la voie à des vaccins meilleurs, peut-être moins chers et plus abondants.
« C’est une lueur d’espoir, mais je pense que nous faisons définitivement progresser la façon dont tout le monde pense aux vaccins », a déclaré Michael Farzan, directeur du département d’immunologie et de microbiologie du campus de Scripps Research en Floride. « Certaines techniques qui attendaient dans les coulisses, en cours de développement mais n’ayant jamais obtenu le type de financement dont elles avaient besoin pour des tests majeurs, auront enfin leur chance de briller. »
En vertu d’une loi de 1980, le NIH n’obtiendra aucun argent du brevet du vaccin contre le coronavirus. Combien d’argent finira par aller aux découvreurs ou à leurs institutions n’est pas clair. Aucun accord de licence existant n’a été rendu public; Les litiges en matière de brevets entre certaines sociétés dureront probablement des années. Les gros contrats du HHS avec les sociétés de vaccins ne sont pas transparents, et les demandes de la loi sur la liberté d’information ont été ralenties et fortement expurgées, a déclaré Arti Rai, professeur de droit à l’Université Duke.
Certains scientifiques de base impliqués dans l’entreprise semblent accepter les récompenses financières potentiellement déséquilibrées.
« Avoir des partenariats public-privé est la façon dont les choses se font », a déclaré Graham. «Pendant cette crise, tout est axé sur la façon dont nous pouvons faire de notre mieux aussi vite que possible pour la santé publique. Toutes ces autres choses devront être résolues plus tard.
« Ce n’est pas une bonne idée de devenir extrêmement riche après une pandémie », a déclaré McLellan, notant les grandes ventes d’actions de certains dirigeants de sociétés de vaccins après avoir reçu des centaines de millions de dollars d’aide gouvernementale. Pourtant, « les entreprises devraient pouvoir gagner de l’argent ».
Pour Graham, la leçon de la réponse vaccinale contre le coronavirus est que quelques milliards de dollars par an consacrés à la recherche fondamentale supplémentaire pourraient éviter mille fois plus de pertes en décès, en maladie et en destruction économique.
«La recherche fondamentale informe ce que nous faisons, et la planification et la préparation peuvent faire une telle différence dans la façon dont nous devançons ces épidémies», a-t-il déclaré.
Cette histoire de KHN a été publiée pour la première fois sur California Healthline, un service de la California Health Care Foundation.
Cet article a été réimprimé de khn.org avec la permission de la Henry J. Kaiser Family Foundation. Kaiser Health News, un service de presse indépendant du point de vue de la rédaction, est un programme de la Kaiser Family Foundation, une organisation non partisane de recherche sur les politiques de soins de santé non affiliée à Kaiser Permanente. |