La tuberculose remonte à plus de 9 000 ans. Il s’agit de la maladie bactérienne la plus contagieuse et, en 2022, 10,6 millions de personnes en sont tombées malades. Parmi eux, 23 % se sont produits en Afrique.
Le seul vaccin contre la tuberculose, le vaccin Bacillus Calmette-Guérin (BCG), existe depuis plus de 100 ans et est principalement efficace chez les nourrissons et les jeunes enfants.
Des chercheurs de l’École de pathologie de l’Université de Witwatersrand ont réalisé une avancée significative dans le développement d’un vaccin en éditant le gène du BCG pour le rendre plus efficace.
Les souris vaccinées avec le vaccin BCG modifié étaient mieux à même de limiter la croissance de la tuberculose dans leurs poumons que les souris ayant reçu le vaccin original.
Le microbiologiste Bavesh Kana, l'un des principaux chercheurs, explique à Nadine Dreyer de The Conversation Africa la science derrière cette percée et le potentiel qu'elle recèle pour d'autres vaccins.
Les vaccins fonctionnent principalement en imitant des agents infectieux dangereux. Vous voulez que votre système immunitaire reconnaisse le vaccin comme un « envahisseur » et développe ensuite une réponse immunitaire contre lui. Mais vous ne voulez pas que l’agent invasif vous rende malade.
Pour comprendre le fonctionnement des vaccins, il est utile d’examiner le fonctionnement du système immunitaire, car les vaccins exploitent l’activité naturelle de votre système immunitaire.
Le système immunitaire : Il existe environ 100 000 milliards de bactéries et de virus dans le tractus gastro-intestinal.
Les protéines et les sucres à la surface des bactéries, virus ou autres agents pathogènes pathogènes ont des formes différentes de celles du corps humain. Ces marqueurs sont des modèles moléculaires associés à des agents pathogènes, communément appelés PAMP. Pensez aux pics de coronavirus.
Ainsi, votre système immunitaire reconnaît rapidement les envahisseurs. Et le corps riposte grâce à une chaîne complexe d’événements impliquant de nombreux types différents de globules blancs travaillant ensemble. Regardez la vidéo ci-dessous sur le fonctionnement du système immunitaire.
Un type de globules blancs est capable de fabriquer des anticorps pour combattre les envahisseurs. Ces anticorps peuvent adhérer aux protéines ou aux sucres à la surface de la bactérie, ce qui tue la bactérie ou la désactive. Ils doivent avoir exactement la bonne forme, un peu comme une clé pour une porte. Ces globules blancs sont appelés lymphocytes B.
La production d’anticorps de forme appropriée peut prendre plusieurs jours. À ce stade, il pourrait y avoir des milliards de bactéries pathogènes dans votre corps.
Une fois que les bonnes cellules sont activées, elles se divisent rapidement et se transforment en une chaîne de production, produisant des masses d’anticorps qui collent aux agents envahisseurs et les neutralisent.
Finalement, votre corps se débarrasse de tous les envahisseurs et vous récupérez.
Les anticorps restent dans le sang et certains globules blancs peuvent également devenir des cellules mémoire pour des bactéries spécifiques au cas où elles envahiraient à nouveau le corps.
Ainsi, grâce à cet arsenal d’outils stocké, le système immunitaire réagira rapidement aux futures invasions.
Comment fonctionne le système immunitaire.Vaccins : Les vaccins fonctionnent de la même manière que le système immunitaire. Ils contiennent des bactéries ou des virus affaiblis ou morts ou même seulement quelques protéines ou sucres de la surface. Cela suffit à convaincre le système immunitaire qu’un véritable envahisseur est entré dans l’organisme.
Ainsi, le même processus se déroule que lorsque de véritables bactéries ou virus envahissent notre corps, sauf que vous ne tombez pas malade par la suite. Les vaccins sont conçus pour ressembler à des agents pathogènes, mais de manière à ne pas vous rendre malade.
Lorsque vous rencontrez le véritable agent, vous avez une mémoire immunologique, car votre corps a été exposé à quelque chose qui lui ressemble beaucoup.
Et cette mémoire immunologique vous permet de résister à l’infection, voire d’empêcher l’établissement d’une infection complète, ou de gérer l’infection sans tomber trop malade.
Les vaccins contre la tuberculose sont très difficiles à développer. La bactérie responsable de la maladie est complexe. Il est également capable d’échapper au système immunitaire humain, c’est pourquoi il n’existe qu’un seul vaccin développé contre la maladie en 100 ans.
Notre laboratoire fait beaucoup de recherches sur la tuberculose et nous nous intéressons depuis longtemps à la paroi cellulaire de ces bactéries. Nous avons remarqué que la paroi cellulaire présente une petite décoration chimique en surface et que cette décoration chimique permet aux bactéries de cacher au système immunitaire un marqueur important (PAMP), appelé ligand NOD-1.
La tuberculose et les bactéries vivantes utilisées dans le vaccin BCG sont capables de cacher le ligand NOD-1 au système immunitaire, ce qui rend plus difficile leur détection par l'organisme.
Nous pensions que modifier la bactérie BCG afin qu’elle ne puisse pas cacher ce ligand NOD-1 pourrait conduire à un nouveau vaccin plus efficace.
Pour étudier cette possibilité, nous nous sommes tournés vers CRISPR, une technologie d’édition génétique qui permet aux scientifiques de modifier l’ADN.
Nous avons utilisé CRISPR pour développer une version modifiée de la bactérie BCG, incapable de cacher son ligand NOD-1.
Les souris vaccinées avec le vaccin BCG modifié étaient mieux à même de limiter la croissance de la tuberculose dans leurs poumons que les souris ayant reçu le vaccin original.
D’autres études seront nécessaires pour modifier le vaccin en vue d’une utilisation chez l’homme.
Nos résultats proposent un nouveau vaccin candidat dans la lutte contre la tuberculose.
Avec de nouveaux vaccins candidats en préparation, nous pouvons enfin commencer à lutter de manière adéquate contre cette maladie dévastatrice.
Ce travail est très passionnant car il démontre que l’édition génétique est un moyen puissant de développer des vaccins et pourrait aider à développer des vaccins plus efficaces contre d’autres maladies à l’avenir.