Le Devoir

Vaccin contre le coronavirus : sprinter un marathon

Vaccin contre le coronavirus : sprinter un marathon

25 mai 2020

Le coup de départ a été donné le 10 janvier, quand des chercheurs chinois et australiens ont publié en ligne le génome du mystérieux virus surgissant à Wuhan. Le fil d’arrivée, c’est le début de la distribution à grande échelle d’un vaccin contre le SRAS-CoV-2. D’ici là, tous espèrent voir une équipe courir ce marathon à la vitesse d’un sprinteur. Le Devoir vous propose un aperçu visuel de cette course historique.

L’élaboration d’un vaccin s’échelonne habituellement sur 10 à 15 ans. Le vaccin développé le plus rapidement, celui contre Ebola, a exigé cinq ans d’efforts. Pour mettre un terme à la pandémie de COVID-19, un échéancier encore plus rapide, de l’ordre de 18 mois, est envisagé.

Voyons d’abord quelles sont les étapes du développement traditionnel d’un vaccin. Les durées indiquées le sont à titre indicatif seulement.

Recherche universitaire et études précliniques

D’abord, les scientifiques déterminent la séquence génétique du virus. Ils tentent de comprendre quels anticorps sont efficaces pour s’en prémunir. Ils conçoivent une ébauche de vaccin, qu’ils testent sur des animaux.

Études cliniques

Ensuite, les chercheurs passent aux essais cliniques sur des humains.

Phase I / On administre le vaccin candidat à quelques dizaines de volontaires en bonne santé afin de s’assurer qu’il n’est pas dangereux. On détermine la dose idéale, qui déclenche une bonne réaction immunitaire sans produire d’effets secondaires.

Phase II / On tente de confirmer la sécurité du vaccin en le donnant à quelques centaines de volontaires représentatifs de la population qu’on veut protéger. Les volontaires appartiennent à différents groupes d’âge et leur état de santé varie.

Phase III / On évalue finalement l’efficacité du vaccin pour protéger de la maladie infectieuse en l’administrant à des milliers de personnes. Cette phase se déroule dans le contexte « naturel » de la maladie.

Fabrication

En parallèle au développement, la compagnie doit préparer une usine pour le vaccin. Puisque ces installations coûtent des centaines de millions de dollars, les investisseurs attendent habituellement que les essais cliniques soient bien avancés avant d’accorder leur financement.

Homologation

Finalement, les organismes régulateurs, comme Santé Canada ou la FDA aux États-Unis, révisent les études avant d’homologuer le vaccin. Ils peuvent demander des travaux supplémentaires en cas de doutes. Le processus peut être long : il a fallu 11 ans pour que la FDA approuve le vaccin contre la varicelle.

Réaliste ?

Ainsi, la durée de 18 mois souvent évoquée par les gouvernements apparaît assez audacieuse.

« Quand on parle d’un à deux ans, il faut savoir que c’est extrêmement rapide pour le développement d’un vaccin », souligne le virologue Alain Lamarre, de l’Institut national de la recherche scientifique.

Durée variable

Plusieurs facteurs entrent en ligne de compte lorsqu'il s'agit de développer un vaccin : le financement, bien sûr, ainsi que l'évolution des connaissances scientifiques, mais aussi le type de maladie et ses répercussions à court et long terme sur la santé publique.

Certains virus sont toujours orphelins de vaccins, même des décennies après qu'ils aient été identifiés. L'absence d'un vaccin contre le VIH est un des exemples les plus utilisés pour illustrer les difficulté de la démarche.

Comment accélérer la cadence?

Ce cheminement linéaire permet de résoudre les questions scientifiques, une par une, sans prendre de risques financiers inutiles. Car les coûts pour développer un nouveau vaccin sont immenses : une entreprise qui investit 100 millions par année en R et D peut s’attendre à obtenir une approbation tous les 6 à 8 ans.

« Pour la COVID-19, financer le développement n’est pas un problème », note cependant le philanthrope Bill Gates sur son blogue. Pour leur part, les scientifiques comptent sur d’abondantes études sur les deux autres coronavirus émergents du XXIe siècle (voir l’encadré plus bas). Ils peuvent accélérer la recherche préclinique grâce au financement abondant dont ils disposent présentement, explique le virologue Marc-André Langlois, de l’Université d’Ottawa. « On peut payer plus de salaires, acheter davantage d’équipement, automatiser des processus », dit-il.

Une fois en phase clinique, les chercheurs peuvent assez rapidement vérifier qu’un vaccin candidat est sécuritaire. Toutefois, il est plus difficile d’accélérer la phase visant à confirmer son efficacité. « On ne peut pas exposer quelqu’un volontairement à une maladie mortelle, ce n’est pas acceptable au point de vue éthique », explique M. Langlois.

Finalement, les compagnies pharmaceutiques espèrent gagner du temps en bout de parcours sur le plan de l’homologation. « On s’attend à ce que le processus d’accréditation par les agences réglementaires soit grandement accéléré », souligne Alain Lamarre.

Recherche d’un vaccin

En date du 22 mai, l’Organisation mondiale de la santé répertorie 124 vaccins candidats contre la COVID-19.

Phase clinique

Une poignée d’entre eux sont actuellement à l’étape des tests sur des humains. On compte parmi ceux-ci le vaccin à base d’ARN de l’entreprise américaine Moderna, considéré comme particulièrement prometteur, pour lequel des essais cliniques de phase II avec 600 participants doivent commencer sous peu.

Il y a aussi le vaccin de type « vecteur viral non répliquant » de la compagnie chinoise CanSino. Celle-ci est la première dans le monde à avoir commencé des essais cliniques de phase II. Le Conseil national de recherches du Canada a signé une entente afin de pouvoir fabriquer et tester ce vaccin en sol canadien.

Phase préclinique

Cependant, l’immense majorité des équipes en sont encore aux études précliniques. Si elles obtiennent un candidat vaccin prometteur, nombre d’entre elles devront s’associer avec de plus gros joueurs pour passer aux étapes suivantes.

En 2014, cinq compagnies pharmaceutiques (GlaxoSmithKline, Merck, Novartis, Pfizer, Sanofi) contrôlaient près de 90 % du marché des vaccins.

Types

Globalement, les équipes à pied d’œuvre misent sur des types de vaccins variés afin de réussir à élaborer un vaccin efficace. « C’est un peu comme du shotgun : on tire un peu partout, et avec un peu de chance, il devrait y avoir une technologie qui va mieux fonctionner que les autres », illustre le spécialiste en immunologie André Darveau, également vice-recteur de l’Université Laval.

Voyons les sept grandes classes de vaccins parmi lesquels on peut classer les candidats actuels.

Virus inactivé / Même morts, certains virus peuvent entraîner une réponse immunitaire protectrice. Pour produire ces vaccins, on inactive le pathogène avec de la chaleur, de la radiation ou des produits chimiques.

Virus atténué / En introduisant le virus dans un hôte étranger, comme un œuf de poule fécondé, il acquiert certaines mutations qui le rendent inoffensif pour l’humain, mais qui procurent tout de même la réponse immunitaire adéquate.

Particules pseudo-virales / Ces particules sont très semblables au virus ciblé, mais ne possèdent pas la capacité de se reproduire à l’intérieur du corps humain. Elles peuvent être synthétisées ou bien exister naturellement.

Sous-unités du virus / On injecte seulement une partie du virus chez la personne à protéger. Pour cela, il faut en extraire l’antigène, c’est-à-dire la protéine qui déclenche la production d’anticorps par le système immunitaire. C’est souvent la protéine au bout des aiguillons du coronavirus qui remplit ce rôle.

Vecteur viral non répliquant / Il est également possible d’intégrer l’antigène dans un autre agent. Pour cela, on modifie génétiquement un virus inactivé que l’on connaît bien, comme un adénovirus, afin que celui-ci développe l’antigène.

Vaccin à ADN / Plutôt que d’administrer une forme affaiblie du virus lui-même, on injecte chez le patient la séquence d’ADN de l’antigène. Le corps le produit alors lui-même, ce qui stimule ensuite la création d’anticorps protecteurs.

Vaccin à ARN / On injecte cette fois-ci une séquence d’ARN de l’antigène. Ce type de matériel génétique est déjà prêt à être transcrit par la cellule pour en faire une protéine.

Cette dernière technologie n’a jamais été approuvée pour un vaccin pour l’humain, mais elle suscite actuellement beaucoup d’espoir. Du fait de sa simplicité, il serait possible de faire un grand nombre de vaccins à ARN très rapidement.

Au Canada

Quatorze équipes engagées dans la course sont des universités canadiennes ou des entreprises qui ont leur siège social au pays.

On compte notamment parmi elles Medicago, basée à Québec, qui développe un vaccin composé de particules pseudo-virales fabriquées par des plantes. Après des résultats encourageants sur des souris, elle doit débuter des essais cliniques cet été.

Autres pays

Ailleurs dans le monde, d’autres équipes franchissent de nouvelles étapes chaque semaine. Aux États-Unis, Inovio et Pfizer ont récemment commencé à faire des tests chez des cobayes humains. Au Royaume-Uni, des chercheurs de l’Université d’Oxford sont également à l’étape des essais cliniques.

Bref, les coureurs sont lancés. S’il est impossible d’affirmer à coup sûr que les efforts pour élaborer un vaccin contre le SRAS-CoV-2 seront couronnés de succès, la plupart des experts se montrent optimistes.

Après l’atteinte du fil d’arrivée, bien du travail restera sur la planche avant que le virus soit entièrement contrôlé partout sur Terre. « On n’aura pas besoin de juste mille doses, ou un million de doses, mais de milliards de doses », rappelle André Darveau.

Pourquoi n’a-t-on pas développé de vaccin contre le SRAS ou le MERS?

Après l’émergence du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS), en 2002, des scientifiques se sont attelées à élaborer un vaccin contre ce nouveau coronavirus. La plupart des tentatives visaient à stimuler la réponse immunitaire contre la protéine de surface du SRAS-CoV-1, qu’on retrouve à l’extrémité des aiguillons formant sa couronne microscopique.

Certains projets de vaccins contre le SRAS-CoV-1 se sont révélés assez prometteurs pour atteindre l’étape des essais cliniques de phase I chez l’humain. Toutefois, aucun n’a abouti — et aucun cas de SRAS n’a été rapporté depuis 2004.

Selon André Darveau, c’est surtout parce que l’urgence ne se faisait plus sentir que le développement d’un vaccin contre le SRAS-CoV-1 a échoué. « On regarde ça maintenant, et on se dit que si on avait poursuivi ces efforts-là, ça nous aurait servi à mieux comprendre comment ce type de virus se multiplie », observe-t-il.

Aucun vaccin n’existe non plus contre le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS), apparu en 2012. Testés sur des souris et des singes, des vaccins candidats ont déclenché la production d’anticorps spécifiques au virus, mais qui ne prévenaient pas l’infection. Plusieurs foyers d’éclosion se sont déclenchés au fil des années, mais sans que le virus prenne une ampleur inquiétante. Cumulativement, on recense un peu plus de 2500 cas et près de 900 décès.

« En l’absence d’un fardeau plus lourd sur les populations humaines, il semble improbable qu’un vaccin [contre le MERS] pour les humains soit viable économiquement un jour », écrivaient en 2016 deux experts dans l’International Journal of Infectious Diseases. Des efforts étaient toutefois considérés pour développer un vaccin pour les chameaux, qui constituent le réservoir principal du virus dans la péninsule arabique et en Afrique.