L'outil «empreinte digitale» du VIH pourrait grandement aider au développement de vaccins

Les scientifiques espèrent que leur nouvelle méthode de "prise d'empreinte" des boucliers de molécules de sucre que le VIH entoure pour échapper au système immunitaire améliorera et accélérera le développement de vaccins efficaces.
Grâce à leur nouvelle méthode, les chercheurs ont pu analyser rapidement le motif des molécules de sucre, ou glycanes, sur l'enveloppe glycoprotéique du VIH. Un tel schéma est montré ici à partir d'une glycoprotéine candidate au vaccin.
Crédit d'image: Paulson Lab / TSRI

Les chercheurs - de l'Institut de recherche Scripps (TSRI) de La Jolla, en Californie, expliquent comment ils ont développé et testé leur outil de prise d'empreinte du VIH dans la revue. Communications Nature.

Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), le VIH reste un problème majeur persistant pour la santé publique mondiale. À ce jour, le virus a tué plus de 35 millions de personnes.

Une fois qu'il pénètre dans le corps d'une personne, le VIH affaiblit le système immunitaire. Le virus altère et détruit les cellules immunitaires - en particulier les cellules CD4 luttant contre les infections ou les cellules T.

En conséquence, la personne devient de plus en plus sensible à un large éventail d'infections et de maladies, y compris certains types de cancer.

Il n'y a actuellement aucun traitement efficace contre le VIH, mais il peut être contrôlé avec un traitement antirétroviral (TAR). S'il est bien administré et suivi, le traitement antirétroviral peut faire une différence considérable dans la vie des personnes infectées et de leurs communautés. Cela peut les garder en bonne santé et réduire leurs chances d'infecter les autres.

Défi pour les développeurs de vaccins anti-VIH

Le SIDA est le stade le plus avancé de l’infection par le VIH - cela peut prendre de 2 à 15 ans, selon les individus. Cependant, si le VIH est diagnostiqué tôt et que la maladie est traitée avant qu'elle ne soit trop avancée, une personne infectée peut espérer vivre une vie saine, longue et productive.

• Le VIH se transmet par l'échange de fluides corporels tels que le sang, le sperme, les sécrétions vaginales et le lait maternel.
• La tuberculose est la cause la plus fréquente de décès chez les personnes vivant avec le VIH et le sida.
• Donner accès à la multithérapie à toutes les personnes vivant avec le VIH et élargir les choix en matière de prévention pourrait prévenir 28 millions de nouvelles infections et 21 millions de décès liés au sida d’ici à 2030.

En savoir plus sur le VIH et le SIDA

Les estimations des Centres de contrôle et de prévention des maladies (CDC) suggèrent que 1,2 million de personnes aux États-Unis vivaient avec le VIH à la fin de 2013, dont environ 1 personne sur 8 qui ne savait pas qu'elles étaient infectées.

Des progrès importants ont été réalisés dans la prévention et le traitement du VIH, mais il reste encore beaucoup à faire, y compris la recherche d’un vaccin.

Deux des principaux défis auxquels sont confrontés les concepteurs de vaccins anti-VIH sont que le virus cache bien le système immunitaire et qu'il ne cesse de changer.

L'idée d'un vaccin est de stimuler le système immunitaire pour qu'il produise de nouveaux anticorps ou plus d'anticorps contre une cible sur l'agent infectieux qui le désactive.

Dans le cas du VIH, les promoteurs de vaccins suggèrent qu’une bonne cible est l’enveloppe de glycoprotéines qui entoure le virus et contient la machinerie que le virus utilise pour pénétrer dans les cellules hôtes.

Cependant, l’une des raisons pour lesquelles le VIH est si résistant est qu’il recouvre son enveloppe glycoprotéique d’un écran constitué de molécules de sucre appelées glycanes.

Le bouclier aide le virus à se cacher du système immunitaire et empêche les anticorps d'attaquer l'enveloppe glycoprotéique.

Repérage de «trous» dans le bouclier de glycane

Les outils qui aident les développeurs de vaccins à gérer les écrans de glycane sont extrêmement utiles. La nouvelle étude propose un tel outil sous la forme d'une méthode d'analyse des profils de glycanes sur la glycoprotéine. Il permet aux scientifiques d’identifier rapidement le virus et de déterminer si le développement de leur vaccin est sur la bonne voie.

Une exigence importante est la capacité de distinguer entre les glycanes à haute teneur en mannose et les glycanes de type complexe sur l'enveloppe des glycoprotéines. Des études antérieures ont atteint ce point. Cependant, la nouvelle étude va plus loin en identifiant les sites de glycoprotéines sans glycanes. En fait, l'équipe a constaté qu'il y avait moins de "trous" dans le bouclier qu'on ne le pensait auparavant.

Il est important de trouver des sites dépourvus de glycanes, car les concepteurs de vaccins peuvent alors concevoir un moyen d'apprendre au système immunitaire à reconnaître les trous dans le bouclier glycolique et à produire des anticorps largement neutralisants qui attaquent l'enveloppe sous-jacente.

Le nouvel outil est également rapide; L'équipe a développé des algorithmes qui analysent rapidement les résultats beaucoup plus rapidement que les méthodes manuelles qu'ils utilisaient auparavant. La vitesse d'analyse est importante dans ce domaine, car les développeurs sont toujours dans une course contre la montre à la recherche de vaccins candidats pour lutter contre un virus qui évolue rapidement.

Prochaine étape: Travailler avec les formes naturelles du VIH

Dans leur étude, les chercheurs ont utilisé un candidat vaccin ressemblant au VIH. Ils prévoient maintenant d'utiliser le nouvel outil pour analyser la composition en glycane et les sites sans glycane sur les formes naturelles du VIH.

Si les empreintes digitales correspondent à ce qu’elles ont, alors elles sauront qu’elles sont sur la bonne voie.

"La capacité à identifier l'empreinte de glycane sur la glycoprotéine du VIH nous aidera à développer un vaccin qui correspond à ce que l'on trouve sur le virus."

Responsable de l'étude Prof. James C. Paulson, Département de médecine moléculaire, IRST

Les chercheurs pensent que leur approche pourrait également fonctionner pour d’autres virus ayant une enveloppe glycoprotéique similaire, comme le virus de la grippe.

La nouvelle étude a montré une certaine manière de montrer cela, en ce sens que l’équipe a également testé la méthode sur une protéine du virus de la grippe.

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