Des moustiques pour vacciner contre le paludisme : une avancée prometteuse
Les moustiques sont généralement associés à des maladies graves, telles que le paludisme, la dengue et la fièvre jaune. Cependant, des chercheurs du Centre médical de l’Université de Leiden (LUMC) et de l’Université de Radboud aux Pays-Bas pourraient avoir trouvé un nouveau rôle précieux pour ces insectes : celui de distributeurs de vaccins.
Les scientifiques affirment avoir réussi à modifier génétiquement des moustiques pour délivrer des vaccins pouvant potentiellement offrir une immunité significativement renforcée contre le paludisme.
Le dernier rapport mondial sur le paludisme de l’Organisation mondiale de la santé a révélé qu’environ 597 000 personnes sont mortes du paludisme dans le monde en 2023, les pays africains supportant l’essentiel du fardeau, représentant 95 % des décès dus à cette maladie.
Les scientifiques estiment qu’il y a plus de 240 millions de cas de paludisme chaque année dans le monde. Les enfants et les femmes enceintes sont les plus vulnérables à cette maladie.
Comment fonctionne un vaccin délivré par moustique ?
Le vaccin utilise une souche atténuée de Plasmodium falciparum (P. falciparum), le parasite qui cause la forme la plus mortelle du paludisme chez l’homme. « Nous avons supprimé un gène important dans le parasite du paludisme, permettant toujours au parasite d’infecter les gens sans les rendre malades », a expliqué la vaccinologue Meta Roestenberg, professeure de vaccinologie et responsable clinique du Centre d’infection humaine contrôlée au LUMC.
Typiquement, le parasite du paludisme est transmis aux humains par une piqûre. Le moustique utilise sa longue bouche en forme d’aiguille (appelée proboscis) pour percer la peau, injectant sa salive dans le sang avant de sucer le sang. Les parasites présents dans la salive se dirigent directement vers le foie, où ils se reproduisent rapidement, avant de quitter le foie pour infecter les globules rouges. Cela entraîne des symptômes tels que de la fièvre, des frissons et des sueurs.
Lors de l’essai clinique, l’équipe de recherche a utilisé des moustiques porteurs du parasite modifié pour délivrer le vaccin par le biais de piqûres, imitant la transmission naturelle du paludisme. L’objectif : créer une forte réponse immunitaire dans le foie et une protection contre une infection palustre.
« Comme le gène est désactivé, ce parasite ne peut pas compléter son développement dans le foie, ne peut pas entrer dans la circulation sanguine et ne peut donc pas provoquer de symptômes de maladie », a déclaré Roestenberg. « Du moins, c’était la théorie. »
Comment les essais ont-ils été menés ?
Le premier essai a testé un vaccin injectable contre le paludisme dérivé d’un parasite génétiquement modifié connu sous le nom de PfSPZ GA1. Cette étude collaborative avec Sanara, une entreprise de biotechnologie américaine développant des vaccins, a impliqué 67 participants de deux villes des Pays-Bas (Leiden et Nimègue).
Les résultats de l’étude, publiée en mai 2020 dans Science Translational Medicine, ont montré que le vaccin GA1 était sûr à utiliser et retardait l’apparition du paludisme, mais ne prévenait pas les participants de contracter la maladie.
Dans le deuxième essai, les participants, aucun d’entre eux n’ayant souffert de paludisme auparavant, ont reçu des versions délivrées par moustiques de deux vaccins – GA1 et une version modifiée de celui-ci, GA2. Avec le vaccin GA1, le parasite s’est répliqué dans le foie pendant 24 heures. Avec le vaccin GA2, le parasite s’est reproduit sur une période plus longue – jusqu’à une semaine – permettant au système immunitaire plus de temps pour le reconnaître et commencer à le combattre.
Les chercheurs ont d’abord testé les doses du vaccin GA2 sur les participants pour déterminer sa sécurité et sa tolérance. Puis, les participants ont été divisés en trois groupes : deux groupes ont testé les vaccins GA1 et GA2, respectivement, et un groupe a reçu un placebo.
Dans chacune des trois sessions, les participants ont reçu 50 piqûres de moustiques : huit par des moustiques infectés avec GA1, neuf par des moustiques infectés avec GA2 et trois par des moustiques non infectés. Les participants ayant terminé la phase d’immunisation ont ensuite reçu cinq piqûres de moustiques portant le parasite du paludisme.
Quels ont été les résultats ?
Les résultats de l’étude ont été publiés en novembre dans le New England Journal of Medicine. Selon l’essai, 13 % du groupe infecté par GA1 et 89 % du groupe infecté par GA2 ont développé une immunité contre le paludisme. Personne dans le groupe placebo n’a développé d’immunité.
Des recherches supplémentaires sont-elles nécessaires ?
Étant donné que la taille de l’échantillon de l’essai clinique était petite (20 participants), le vaccin GA2 doit encore être testé dans des études plus larges, ont déclaré des experts. D’autres recherches sont également nécessaires pour déterminer dans quelle mesure le vaccin GA2 stimule le système immunitaire sur de plus longues périodes et s’il peut protéger contre différentes souches du parasite du paludisme dans les zones où la maladie est courante.
« Utiliser le moustique comme vecteur est un moyen plus facile et rapide de délivrer des sporozoïtes du paludisme », a expliqué Roestenberg. « Bien sûr, cela n’est pas durable à long terme, et le produit devra être développé sous forme de vaccin sous forme de flacon à déployer en Afrique. »
« Les moustiques ne pourraient pas être utilisés pour délivrer des vaccinations à grande échelle. Cela est seulement réalisable dans le cadre d’un essai clinique », a-t-elle ajouté.
Les insectes ont-ils déjà été utilisés pour délivrer des vaccins ?
Japon, 2010
En 2010, des scientifiques japonais ont modifié génétiquement des moustiques pour transporter un vaccin contre la leishmaniose, une maladie parasitaire généralement transmise par les phlébotomes, dans leurs glandes salivaires. Lors d’une piqûre de moustique, le vaccin était exprimé via sa salive.
L’étude a montré que les rongeurs piqués par ces « vaccinateurs volants » développaient des anticorps contre le parasite. Cependant, les chercheurs n’ont pas encore déterminé si la réponse immunitaire résultante est suffisante pour prévenir l’infection.
« Après les piqûres, des réponses immunitaires protectrices sont induites, tout comme une vaccination conventionnelle mais sans douleur et sans coût », a déclaré le chercheur principal Shigeto Yoshida de l’Université médicale de Jichi dans un communiqué.
États-Unis, 2022
En septembre 2022, une étude impliquant 26 participants à Seattle, Washington, a exploré le potentiel des moustiques en tant que vaccinateurs. Dans un essai similaire à celui réalisé aux Pays-Bas, les moustiques ont servi de vecteurs pour des parasites Plasmodium causant le paludisme qui avaient été génétiquement affaiblis à l’aide de la technologie d’édition génétique CRISPR. Il s’agissait du premier essai clinique significatif utilisant des moustiques comme système de délivrance de vaccins direct avec des parasites génétiquement modifiés.
Les participants ont d’abord reçu le vaccin contre le paludisme, puis le virus du paludisme pour voir si le vaccin les protégerait de contracter cette maladie. Le vaccin délivré par moustiques s’est avéré efficace à 50 %, sept des 14 participants ayant contracté la maladie.