Laboratoire des vaccins
Virologie : Vaccins et autres produits biologiques
Au Centre d’évaluation des produits biologiques, nous étudions les virus afin d’améliorer les épreuves pour les vaccins antiviraux et les autres produits biologiques.
- Pourquoi étudions-nous les virus et les vaccins?
- Comment étudions-nous les virus et les vaccins?
- Point saillant de la recherche 1 : Analyse rapide de vaccins
- Point saillant de la recherche 2 : Élaboration de tests analytiques pour les réponses induites par le vaccin chez l’hôte
Pourquoi étudions-nous les virus et les vaccins?
Les virus
Les virus sont de petites particules infectieuses composées de matériel génétique (ADN ou ARN) entouré d’une enveloppe de protéines. Ils ne peuvent pas se développer ou se reproduire à l’extérieur d’un organisme vivant. Les virus déclenchent généralement des infections en utilisant l’un de trois principaux mécanismes.
Par exemple, les virus grippaux déclenchent une infection dans les voies respiratoires et sont transmis par inhalation. Le virus respiratoire syncytial s’attaque aussi aux voies respiratoires et est transmis par l’inhalation.
Les vaccins
Le système immunitaire peut se souvenir d’agents pathogènes qu’il a déjà rencontrés. C’est pour cette raison que de nombreux agents pathogènes ne peuvent causer une infection grave une seconde fois.
Les vaccins sont des agents biologiques qui mettent en branle cette mémoire immunologique en provoquant une petite infection ou une pseudo-infection. Cette « préexposition » du système immunitaire permet une réaction plus rapide et plus complète à la première rencontre avec l’agent infectieux; elle équivaut, en quelque sorte, à une deuxième exposition et prévient ainsi l’infection ou en atténue grandement la gravité.
En 1796, Edward Jenner a démontré que l’infection par le virus de la vaccine (variole de la vache) immunisait contre la variole, après avoir observé que les domestiques des laiteries étaient apparemment immunisés contre les effets dévastateurs de la variole. Cette démonstration d’un pouvoir protecteur a évolué et s’est transformée depuis en programmes mondiaux de santé publique, dont le but est de prévenir la transmission d’agents pathogènes dangereux pour la santé humaine.
Au Canada, nous utilisons actuellement trois types de vaccins viraux :
- Les vaccins sous-unitaires;
- Les particules virales vivantes atténuées;
- Les particules virales inactivées.
Les vaccins sous-unitaires sont composés de protéines virales recombinantes et d’une molécule de stimulation du système immunitaire appelée adjuvant. Ces types de vaccin ont un bon profil de sécurité, car tous leurs composants sont purifiés et bien caractérisés. Toutefois, les vaccins sous-unitaires tendent à être plus coûteux et induisent une réponse immunitaire plus faible que les vaccins à virus vivants atténués.
Les vaccins à virus vivants atténués sont composés de virus infectieux qui ont été modifiés, de manière à ne pas pouvoir déclencher une infection systémique. Certains types de vaccin peuvent infecter des cellules individuelles, mais ne peuvent pas se reproduire.
On peut aussi utiliser, pour la vaccination, des virus entiers inactivés. Les virus sont cultivés dans des lignées cellulaires approuvées, puis purifiés et inactivés. Les vaccins à virus inactivés sont également administrés avec un adjuvant afin de stimuler la réponse immunitaire.
Comment étudions-nous les virus et les vaccins?
Bien que les épreuves immunoenzymatiques dites ELISA soient utilisées de façon courante pour quantifier les antigènes protéiques présents dans des matrices comme les vaccins, elles ont plusieurs limites. Elles exigent, en effet, d’importantes ressources (anticorps, temps) et ne permettent d’examiner qu’un seul analyte à la fois.
Avec la méthode standard, un vaccin relativement simple ne contenant que deux antigènes exigerait deux dosages ELISA par lot de vaccins. Si le vaccin contenait plus de deux composants antigéniques ou faisait partie d’un vaccin plus complexe à composants multiples, le nombre d’épreuves ELISA qu’il faudrait réaliser augmenterait, ce qui alourdirait rapidement la charge de travail de cette approche fondée sur l’analyse. Cette approche a été utilisée pour la détection de cytokines, d’agents pathogènes et d’anticorps. Ses avantages sont la rapidité accrue, la reproductibilité et le multiplexage, c’est-à-dire la possibilité de détecter simultanément plusieurs analytes.
D’autres épreuves visent à évaluer les réponses induites par les vaccins chez les hôtes, notamment la cytométrie de flux. Cette épreuve sert à déterminer les marqueurs de surface sur les cellules immunitaires chez l’hôte. L’épreuve nous permettrait de mieux comprendre comment notre corps répond aux vaccins.
Point saillant de la recherche 1 : Analyse rapide de vaccins par lot
Chaque année, l’infection grippale survient chez 5 à 15 % de la population mondiale, causant de 3 à 5 millions de cas graves et jusqu’à 500 000 décès. Bien que la vaccination demeure le moyen le plus efficace de prévenir et de contenir l’influenza, les vaccins antigrippaux actuels présentent une faiblesse inhérente puisqu’ils doivent être mis à jour chaque année et ne protègent que pendant une année. Par conséquent, il est souhaitable d’étudier la prochaine génération de vaccins antigrippaux capables de provoquer des réponses immunitaires à long terme. À l’heure actuelle, nous travaillons à la mise au point de plusieurs épreuves immunologiques destinées aux vaccins à composantes multiples ou aux prochaines générations de vaccins antigrippaux universels.
Nous travaillons à :
- Élaborer une épreuve qui permettra de quantifier les composantes des vaccins antigrippaux, principalement ceux de la prochaine génération de vaccins antigrippaux, qui ne pourraient pas être détectés à l’aide des méthodes traditionnelles.
Point saillant de la recherche 2 : Élaboration de nouvelles épreuves d’analyse immunologique pour le vaccin contre le virus respiratoire syncytial
Le virus respiratoire syncytial pose une grave menace chez les jeunes enfants et les personnes âgées. Malgré des décennies de recherches, aucun vaccin n’est encore offert. La lente progression de la mise au point d’un vaccin contre le virus respiratoire syncytial au cours des dernières décennies est largement attribuable au manque d’éléments essentiels à l’évaluation de l’efficacité et de l’innocuité des vaccins contre le virus respiratoire syncytial.
Nous travaillons à :
- Mettre au point un nouveau test pour l’évaluation de la qualité de prototypes de vaccins contre le virus respiratoire syncytial;
- Mieux comprendre les réponses induites par les vaccins chez l’hôte.
Pour de plus amples renseignements à propos du chercheur principal de ce laboratoire, veuillez consulter son profil dans le Répertoire des scientifiques et des professionnels de la recherche.