Sauter dedans

Les laboratoires des institutions de recherche universitaires étaient bien placés pour chercher un vaccin peu après que le nouveau coronavirus ait été signalé pour la première fois en Chine en janvier. Nombre de ces laboratoires mènent des recherches sur les virus et le développement de vaccins depuis des années, y compris sur des formes de coronavirus. Les chercheurs de l’UW, de la Mayo Clinic, de la Duke University School of Medicine et du Baylor College of Medicine, entre autres, ont puisé dans les projets passés et en cours pour se concentrer sur l’arrêt du virus qui cause le COVID-19.

À Mayo, Poland se fait l’écho de la pensée d’autres chefs de laboratoire lorsqu’il déclare : “Nous avons la technologie et l’expertise. Nous avons développé des brevets. Sautons dedans.”

Pour les laboratoires médicaux universitaires disposant de la recherche fondamentale, des outils scientifiques et de l’expertise humaine, produire un vaccin à tester peut prendre quelques mois seulement. Plusieurs ont signalé fin mars qu’ils se préparaient à tester des vaccins sur des animaux ou des humains. C’est là que le processus ralentit à un degré qui surprend les personnes extérieures.

“Nous avançons aussi vite qu’il est humainement possible.”

Brooke Fiala
Institut de conception de protéines de l’Université de Washington

“Ce que nous contrôlons, c’est le côté développement. Nous avançons à la vitesse de l’éclair dans ce domaine maintenant”, déclare Fiala à l’UW. “Ce que nous ne pouvons pas contrôler, ce sont les études animales et les essais cliniques”.

Ces étapes sont dictées par les règlements fédéraux qui traitent du risque inhérent aux vaccins : Contrairement aux traitements des victimes de la maladie, les vaccins sont administrés à des personnes en bonne santé pour éviter la maladie si elles sont exposées au virus. Les vaccins assurent généralement cette protection en donnant aux gens un peu du virus pour déclencher une réponse immunitaire.

Deux des types de vaccins les plus courants sur lesquels travaillent les laboratoires, tels que définis par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC), sont “atténués”, qui utilisent une forme affaiblie du virus, et “inactivés”, qui utilisent une version tuée du virus. Cependant, certains de ces efforts reposent sur l’infusion de molécules d’ARN messager pour produire une protéine qui déclenche un processus cellulaire activant une réponse immunitaire.

Le vaccin contre la polio de Salks utilisait un virus inactivé et a été autorisé pour un usage public quelques heures après l’annonce des résultats des essais cliniques en 1955. Certains lots de l’un des laboratoires de production, Cutter Laboratories, contenaient le virus vivant, entraînant des résultats tragiques. Les lots de Cutter ont été retirés du marché, tandis que les vaccins des autres laboratoires ont continué à être administrés en toute sécurité.

Les leçons de l’histoire

L’incident dit Cutter impliquait une erreur de production. Lorsque les vaccins inactivés sont produits correctement, les risques résident dans les innombrables variables qui affectent la réaction de l’organisme, notamment le système immunitaire de la personne (qui n’est pas complètement développé chez les jeunes enfants, et souvent affaibli chez les personnes âgées), sa condition physique (est-elle enceinte ou malade ?) et son environnement (y compris l’exposition à d’autres formes du virus).

“Les risques des vaccins sont plus faibles aujourd’hui que par le passé parce que la production est bien meilleure qu’avant.”

David S. Jones, PhD
Harvard University

Voici quelques exemples d’effets indésirables inattendus :

Measles : Cette vaccination généralisée et très efficace contre la maladie infantile a commencé par avoir de graves conséquences. Des milliers d’enfants qui ont reçu un vaccin inactivé particulier au début des années 1960 et qui ont ensuite été exposés au véritable virus de la rougeole ont développé une rougeole atypique – caractérisée par une forte fièvre, de fortes douleurs abdominales et une inflammation de la question pulmonaire – et ont souvent dû être hospitalisés. Ce vaccin a été retiré, et les versions ultérieures de vaccins à virus atténué se sont avérées sûres et efficaces. L’Organisation mondiale de la santé indique que les cas de rougeole dans le monde ne représentent qu’une petite fraction de ce qu’ils étaient il y a plusieurs décennies, même s’ils restent fréquents dans de nombreux pays en développement.

Virus respiratoire syncytial (VRS) : Ce virus respiratoire omniprésent s’est révélé résistant à la vaccination. Les enfants traités avec un vaccin dans les années 1960 ont développé une forme renforcée de la maladie, souffrant d’une forte fièvre, d’une bronchopneumonie et d’une respiration sifflante. Beaucoup ont été hospitalisés et deux sont morts.

“Cela a fait reculer le domaine de plusieurs années”, a déclaré Poland, car les chercheurs et les fabricants “avaient peur” de réessayer.

Les chercheurs ont depuis essayé mais n’ont toujours pas développé un vaccin contre le VRS à usage public, selon le CDC. Les bébés présentant un risque particulièrement élevé de VRS se voient parfois injecter un anticorps pour les aider à combattre l’infection.

Dengue : Les Philippines ont interrompu un programme de vaccination en milieu scolaire en 2017 après des rapports de complications et plusieurs décès liés au produit, le Dengvaxia. Le fabricant français, Sanofi Pasteur, a par la suite déclaré que le vaccin présentait un risque pour les personnes n’ayant pas été préalablement infectées par l’un des quatre stéréotypes de la maladie, augmentant en fait le risque que l’enfant contracte une forme plus grave de la maladie. La Food and Drug Administration (FDA) américaine a approuvé l’an dernier le vaccin pour un usage limité : pour les enfants de certains âges, vivant dans des zones endémiques et ayant déjà été infectés par une forme du virus.

Malgré ces rapports et d’autres faisant état d’effets nocifs, le CDC estime que depuis 2011, les vaccins ont permis d’éviter 23,3 millions de décès par maladie dans le monde. “La variole a disparu”, note M. Jones. La polio, autrefois accusée de paralyser en moyenne 35 000 personnes par an aux États-Unis, a été déclarée éradiquée dans le pays en 1979.

Alors que les chercheurs rêvent d’en faire autant avec le COVID-19, les phases de tests et de révisions freinent le mouvement.

Réduire les risques

Les tests de vaccins se déroulent lentement car le corps humain réagit lentement : il faut des semaines pour produire les anticorps qui assurent l’immunité, et les effets secondaires néfastes peuvent prendre plus de temps.

“La voie réglementaire est censée être lente, délibérée, réfléchie”, dit Poland. “Riche en données, éclairée par les données et examinée par les pairs. Lorsque vous raccourcissez cela, vous pouvez rencontrer des problèmes.”

Avec la supervision fédérale, le processus fonctionne généralement à travers ces phases :

Essais sur les animaux : Un laboratoire teste le vaccin sur de petits animaux (généralement des souris) pour voir s’il déclenche une réponse immunitaire et des effets secondaires.

Essais cliniques : Si ces tests montrent que le vaccin produit en toute sécurité les réponses immunitaires prévues, le produit passe aux essais cliniques sur l’homme, comme l’expliquent les CDC et la FDA :

• Phase I, impliquant un petit groupe (généralement plusieurs dizaines) de volontaires pour tester l’innocuité de diverses doses et voir si elles produisent des réponses immunitaires.
• Phase II, s’étendant à davantage de personnes (généralement des centaines) “qui ont des caractéristiques (telles que l’âge et la santé physique) similaires à celles pour lesquelles le nouveau vaccin est destiné”. L’objectif est de déterminer l’innocuité et la réponse immunitaire chez un ensemble plus diversifié de sujets.
• Phase III, administrer le vaccin à des milliers de personnes pour fournir des données sur l’innocuité et l’efficacité (mesurée, par exemple, par le nombre de personnes qui contractent la maladie dans une zone où le virus existe).

Au cours de ces processus, les chercheurs utilisent des groupes de contrôle qui ne reçoivent pas le vaccin, et ils font des ajustements dans la méthode d’administration, la dose et la fréquence en fonction des résultats. À chaque étape, dit la FDA, “si les données soulèvent des préoccupations importantes concernant soit la sécurité soit l’efficacité”, l’agence pourrait demander plus d’informations ou une autre série d’études – ou arrêter les études.

“Si nous ne sommes pas délibérés et prudents, nous pourrions nuire aux gens. Nous devons nous en souvenir.”

Gregory A. Poland, MD
Mayo Clinic

“Il suffit d’un seul effet secondaire nocif important et vous devez recommencer”, dit Poland.

Après avoir terminé les trois phases, les entreprises demandent à la FDA une licence pour commercialiser et administrer publiquement le vaccin. Certains vaccins passent par une quatrième phase pour étudier les effets pendant que le vaccin est administré publiquement – un processus qui peut impliquer des milliers de personnes pendant plusieurs années.

Dans l’ensemble, note Jones, de Harvard, “les risques des vaccins sont plus faibles aujourd’hui que par le passé parce que la production est bien meilleure qu’avant.”

Peut-on aller plus vite ?

Des efforts sont en cours pour accélérer le processus de lutte contre le COVID-19.

Les National Institutes of Health (NIH) ont lancé un essai de phase I le 16 mars avec 45 volontaires humains utilisant un vaccin à ARN messager qui n’a pas été soumis à une série complète de tests sur les animaux au préalable. Le NIH a déclaré que les scientifiques “ont pu développer rapidement” le vaccin en adaptant les recherches en cours sur un vaccin contre des “coronavirus apparentés” qui avaient été soumis à des tests sur les animaux. Le NIH estime que la phase I pourrait durer environ 14 mois.

Particulièrement révélateur est le mélange de partenaires publics et privés du projet : Le NIH indique que le développement, l’étude et la fabrication du vaccin impliquent son Institut national des allergies et des maladies infectieuses, la société de biotechnologie Moderna, l’Institut de recherche sur la santé Kaiser Permanente Washington et la Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI), un partenariat mondial basé en Norvège.

De tels partenariats sont essentiels. Comme le processus de la conception à la commercialisation devient plus compliqué et plus coûteux à chaque étape, les laboratoires trouvent généralement des partenaires gouvernementaux, philanthropiques et commerciaux pour financer les études, les révisions et les approbations, les entreprises privées se chargeant généralement de la fabrication et de la distribution finales. Le CEPI prévoit que la mise à l’essai de plusieurs vaccins COVID-19 coûtera 2 milliards de dollars.

“Le développement de vaccins est un espace difficile à occuper parce que le risque est élevé, les délais sont longs et c’est coûteux”, déclare Peter Hotez, MD, doyen de la National School of Tropical Medicine de Baylor, qui y supervise un projet de vaccin COVID-19.

De plus, des laboratoires privés et gouvernementaux à travers les États-Unis et dans d’autres pays se lancent également dans le développement de vaccins – et en fin de compte, seuls quelques-uns sont susceptibles de passer les tests et d’arriver sur le marché. L’Académie des sciences médicales militaires de Chine indique qu’elle a commencé à recruter des volontaires pour un essai clinique d’un vaccin. Les sociétés allemandes BioNTech (en partenariat avec Pfizer) et CureVac disent qu’elles prévoient de commencer des essais cliniques dès ce mois-ci. La société française Sanofi Pasteur mène des recherches sur un vaccin avec l’aide d’experts et le soutien financier du ministère américain de la Santé et des Services sociaux.

Les chercheurs des laboratoires universitaires affirment qu’il est possible d’obtenir un nouveau vaccin contre le coronavirus prêt pour un déploiement public dans les 12 à 24 mois suivant le début des recherches, comme le prévoient les responsables fédéraux. Malgré tout, selon Hotez, “c’est un scénario optimiste”.

Les chercheurs espèrent pouvoir réaliser ces projections. “Nous avons tous des familles, aussi”, dit Poland. “Nous sommes aussi impatients que quiconque de voir cela se faire”.

“Pourtant, en même temps, si nous ne sommes pas délibérés et prudents, nous pourrions nuire aux gens. Nous devons nous en souvenir.”