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Un vaccin fabriqué avec un gène synthétique protège contre la pneumonie mortelle
Des chercheurs du Albert Einstein College of Medicine de l’Université Yeshiva ont mis au point un vaccin expérimental qui semble protéger contre une forme de pneumonie à pneumocoque de plus en plus courante et particulièrement mortelle. Les détails du nouveau vaccin, testé sur un modèle animal, sont rapportés dans un article publié dans le Journal des maladies infectieuses. La pneumonie à pneumocoque peut survenir lorsque les poumons sont infectés par l’espèce bactérienne Streptococcus pneumoniae (également appelée pneumocoque). "Comme beaucoup de microbes responsables de la pneumonie, le pneumocoque se propage de personne à personne par la toux ou les éternuements", a déclaré Liise-anne Pirofski, professeur principale de médecine et de microbiologie et immunologie. Recherche. Les symptômes incluent la toux, la fièvre, l'essoufflement et les douleurs thoraciques.
La Fondation nationale pour les maladies infectieuses estime que 175 000 personnes sont hospitalisées chaque année avec une pneumonie à pneumocoque aux États-Unis. Outre la pneumonie, le pneumocoque provoque 34 500 infections du sang et 2 200 cas de méningite par an. Il est responsable de plus de décès aux États-Unis - 4 800 par an - que toute autre maladie évitable par la vaccination. Selon l’Organisation mondiale de la santé, cela pose un problème particulier dans les pays en développement, où on estime qu’elle cause plus d’un million de décès chez les enfants chaque année.
Un vaccin pédiatrique a considérablement réduit l'incidence des infections à pneumocoque chez les enfants et les adultes, à la fois en protégeant les enfants vaccinés et en réduisant la transmission de la bactérie à d'autres personnes, phénomène connu sous le nom d'immunité collective.
"Le vaccin pédiatrique est une grande victoire pour la médecine moderne, mais il ne couvre pas toutes les souches de pneumocoques responsables de maladies - dont certaines sont apparues récemment et sont très virulentes", a déclaré le Dr Pirofski. "Ce problème, associé au fait que l’immunité collective ne protège pas les patients immunodéprimés aussi efficacement que les personnes immunisées normalement, nous a conduit à rechercher un meilleur vaccin."
Les chercheurs se sont concentrés sur le développement d'un vaccin contre le sérotype 3 - une souche de pneumocoque qui n'était pas incluse dans le vaccin pédiatrique utilisé depuis une décennie et qui est devenue une cause de pneumonie grave chez les adultes et les enfants. Le sérotype 3 peut déclencher une inflammation tellement écrasante qu'il peut entraîner une maladie très grave, voire la mort.
Le but de cette étude était de produire un vaccin consistant en une version vivante atténuée (affaiblie) du sérotype 3 S. pneumoniae. Pour créer leur vaccin, les chercheurs se sont concentrés sur le gène du sérotype 3 qui code pour la pneumolysine, une toxine produite par toutes les souches de pneumocoques. Les chercheurs ont remplacé ce gène par une version synthétique qu'ils espéraient réduire la quantité de toxines produite.
"Notre idée était de concevoir un vaccin vivant qui stimulerait suffisamment le système immunitaire pour repousser les maladies, mais ne mènerait pas à une réponse inflammatoire extrêmement dommageable que cette souche peut causer", a déclaré l'auteur principal J. Robert Coleman, Ph.D. , un stagiaire postdoctoral en microbiologie et immunologie chez Einstein, qui a aidé à développer la technique de modification des gènes, connue sous le nom de personnalisation génétique génique, alors qu’elle était étudiante à l’université de Stony Brook.
"La nouveauté de cette approche réside dans le fait que l'expression du gène serait réduite, mais pas éliminée", a ajouté le Dr Coleman. "Les approches antérieures de la régulation génétique de la virulence reposaient sur la destruction des gènes, ce qui élimine complètement leur expression."
La modification du gène de la pneumolysine dans la bactérie du séroptype 3 a entraîné une diminution de la toxine de pneumolysine produite in vitro. Lorsque des souris ont reçu une injection de bactéries de sérotype 3 atténuées ou non, les souris ayant reçu la souche atténuée ont développé une réponse inflammatoire beaucoup plus faible que celle observée chez les souris recevant la souche de sérotype 3 non atténuée. Surtout, parmi les cinq souris ayant reçu une injection de la souche atténuée, quatre ont survécu à une provocation ultérieure de la souche hautement virulente de sérotype 3 non atténuée, qui était mortelle chez cinq des cinq souris témoins non vaccinées.
Cette méthode de réduction de l'expression des gènes avait été utilisée pour les agents pathogènes viraux, mais c'est la première fois que la personnalisation de gènes contrôle avec succès la virulence chez les bactéries. Les résultats de l'étude pourraient potentiellement mener à des vaccins antipneumococciques basés sur des souches affaiblies, et les chercheurs d'Einstein étudient maintenant s'ils peuvent réduire l'expression d'autres gènes associés à la virulence du pneumocoque.
Le papier, "Conception de réduction de Streptococcus pneumoniae la pathogénicité via des modifications synthétiques du facteur de virulence du biais des paires de codons, "a été publié dans l'édition en ligne du Journal of Infectious Diseases du 22 février. Masahide Yano à Einstein; Dimitris Papamichail à Miami; Mar García-Suárez, chez Biozell Diagnostico Molecular SL, Asturias, Espagne.
Cette recherche a été financée par les Instituts nationaux de la santé et l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses.
Source: Collège de médecine Albert Einstein de l'Université Yeshiva
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