Une solution inspirée des forêts pour des vaccins résistants à la chaleur
Les vaccins reposent sur différents principes actifs, notamment des micro-organismes atténués, des protéines ou des acides nucléiques tels que l’ARNm. Mais nombre d’entre eux, notamment les vaccins contre le tétanos, la diphtérie et la COVID-19, se dégradent à haute température et nécessitent une chaîne du froid ininterrompue, pouvant atteindre -80 °C, entre le fabricant et le clinicien. La logistique de la chaîne du froid représente jusqu’à 80 % des coûts des programmes de vaccination. Dans son laboratoire de l’université d’Helsinki, en Finlande, Vincenzo Cerullo(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), coordinateur du projet GLOBEVAC, s’est inspiré des forêts voisines pour imaginer une solution. «J’ai commencé à mieux percevoir les cycles qui régissent la nature et je me suis dit que nous pouvions nous en inspirer», explique-t-il. Soutenu par le Conseil européen de la recherche(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) (CER), le projet a développé des biopolymères durables à base de cellulose, issus de déchets de bois, qui forment une enveloppe protectrice autour de produits biologiques fragiles, notamment les vaccins. «À ma connaissance, nous sommes les seuls à suivre cette approche», ajoute Vincenzo Cerullo.
Une technologie propriétaire pour stabiliser les vaccins
GLOBEVAC utilise une formulation propriétaire pour encapsuler les vaccins et les protéger de la chaleur. Celle-ci a été testée in vivo sur des modèles précliniques avec différents vecteurs viraux, enveloppés ou non enveloppés. La formulation est basée sur un matériau de nanocellulose biodégradable déjà couramment utilisé dans les produits pharmaceutiques. Le procédé a été conçu pour s’intégrer aux méthodes de fabrication pharmaceutique existantes: le vaccin est associé à la formulation GLOBEVAC, puis transformé en une forme solide stable avant d’être reconstitué au moment de son utilisation par le personnel soignant. «La matrice protectrice empêche l’agrégation, la dénaturation des protéines et les dommages aux membranes qui surviennent normalement pendant le stockage ou le transport, préservant ainsi la structure naturelle et l’activité biologique du vaccin ou du produit biologique», explique Manlio Fusciello, PDG de GlobeVAC(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), une entreprise dérivée qui ambitionne de commercialiser cette technologie. «Compatible avec les procédés de fabrication pharmaceutiques existants, ce procédé est simple et évolutif pour les produits biologiques sensibles à la température.» Pour évaluer ses propriétés stabilisantes, des échantillons de vaccins viraux et non viraux ont été conservés à différentes températures, jusqu’à 40 °C, afin de reproduire les conditions réelles de stockage et de transport. La stabilité du vaccin a été suivie pendant plusieurs mois. Les chercheurs ont notamment évalué la conservation de la taille et de la répartition des particules, l’intégrité des protéines, la stabilité des antigènes, l’activité biologique et les performances fonctionnelles après reconstitution, ainsi que l’immunogénicité et l’efficacité. Ces essais ont permis de vérifier si les vaccins conservés grâce à la technologie GlobeVAC avaient maintenu leur capacité à déclencher des réponses protectrices des anticorps et des lymphocytes T après stockage, par comparaison avec des vaccins fraîchement préparés et des témoins dégradés. «Nos vaccins expérimentaux, conservés pendant plusieurs semaines à des températures élevées, sont restés aussi efficaces que ceux qui avaient été congelés», souligne Vincenzo Cerullo. Le projet a permis de conserver des vaccins viraux, des vaccins à ARNm-LNP et des vaccins vivants atténués, ainsi que des vésicules de membrane externe, des anticorps et des bactéries, avec une stabilité pouvant atteindre six à huit mois. À terme, cette méthodologie pourrait être étendue à la protection des médicaments nécessitant une réfrigération, ainsi qu’aux enzymes fonctionnelles et aux anticorps monoclonaux.
Préparer les produits à usage humain et vétérinaire pour leur mise sur le marché
La réussite de GLOBEVAC démontre que le CER peut contribuer aux objectifs de l’UE en matière d’innovation et de compétitivité, ainsi qu’à la mission d’EU4Health visant à renforcer la résilience sanitaire mondiale(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). GlobeVAC protège sa technologie via un portefeuille de propriété intellectuelle en pleine expansion, issu des recherches menées à l’université d’Helsinki. L’entreprise, qui a levé 450 millions EUR lors de son financement d’amorçage, concentre désormais ses efforts sur le développement de deux produits biostables: l’un destiné à la santé humaine et l’autre, un médicament vétérinaire contre les infections bactériennes pathogènes. Les premiers résultats sont encourageants. «J’ai récemment rencontré l’ambassadeur d’un pays africain qui s’est montré très intéressé par nos avancées. Nous constatons également un manque évident de solutions sur le marché vétérinaire, où l’on utilise encore parfois de l’azote liquide pour transporter les vaccins», conclut Vincenzo Cerullo.
