Évaluation préclinique du SRAS manufacturable

Communications Medicine volume 3, Numéro d'article : 116 (2023) Citer cet article

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À mesure que la pandémie de COVID-19 continue d’évoluer, de nouveaux vaccins doivent être développés, faciles à fabriquer et offrant une efficacité clinique contre les variantes émergentes du SRAS-CoV-2. Les particules pseudo-virales (VLP) présentant l’antigène Spike à leur surface offrent des avantages remarquables par rapport aux autres formats d’antigène vaccinal ; cependant, les vaccins candidats actuels contre le SRAS-CoV-2 VLP en développement clinique souffrent de défis, notamment une faible productivité volumétrique, une faible densité d'antigènes de pointe, une glycosylation divergente des protéines pilotée par la plateforme d'expression et des exigences complexes de traitement en amont/en aval. Malgré leur utilisation intensive pour la fabrication de protéines thérapeutiques et leur capacité prouvée à produire des VLP enveloppées, les cellules d’ovaire de hamster chinois (CHO) sont rarement utilisées pour la production commerciale de vaccins à base de VLP.

En utilisant des cellules CHO, nous avons cherché à produire des VLP présentant le pic complet du SRAS-CoV-2. La chromatographie d'affinité a été utilisée pour capturer les VLP libérées dans le milieu de culture à partir de cellules CHO modifiées exprimant Spike. La structure, la teneur en protéines et la glycosylation des pointes des VLP ont été caractérisées par plusieurs méthodes biochimiques et biophysiques. In vivo, la génération d’anticorps neutralisants et la protection contre l’infection par le SRAS-CoV-2 ont été testées sur des modèles de souris et de hamster.

Nous démontrons que la surexpression des pointes dans les cellules CHO est suffisante à elle seule pour générer des titres VLP élevés. Ces VLP évoquent le virus natif mais avec une densité de pointes au moins trois fois supérieure. In vivo, les VLP purifiées suscitent une forte immunité humorale et cellulaire à des doses de nanogrammes qui garantissent une protection contre l'infection par le SRAS-CoV-2.

Nos résultats montrent que les cellules CHO se prêtent à la fabrication efficace de titres élevés d’un antigène vaccinal VLP à base de protéine de pointe puissamment immunogène.

Les particules pseudo-virales (VLP) ont une structure similaire à celle des virus, mais elles ne peuvent pas provoquer d'infection ou de maladie. Si les VLP sont injectées dans l’organisme, elles produisent une réponse immunitaire similaire à celle observée suite à une infection par un virus. Cela signifie que les VLP peuvent être utilisées comme vaccins contre les virus qui causent des maladies chez l’homme. De nombreux médicaments, appelés produits biologiques, sont fabriqués à partir de cellules vivantes, y compris des cellules dérivées à l'origine d'ovaires de hamster chinois (cellules CHO). Nous avons développé une méthode simple pour produire des VLP similaires au virus SARS-CoV-2 dans des cellules CHO. Nous montrons que la vaccination des rongeurs avec ces VLP les empêche de tomber malades suite à une infection par le SRAS-CoV-2. Ces VLP pourraient faire partie d’un vaccin alternatif et facile à produire pour la prévention du COVID-19 chez l’homme.

À la recherche de vaccins sûrs, économiques et efficaces contre le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), toute une série de stratégies de production et d’administration d’antigènes ont été explorées. Aux États-Unis et au Canada, les premiers vaccins approuvés étaient basés sur l’expression de l’antigène Spike (S) induite par l’ARNm ou un vecteur adénoviral par les cellules hôtes1. Les vaccins antigéniques purifiés et adjuvantés, qui peuvent être constitués de protéines S (complètes ou fragments) telles que Nuvaxovid (Novavax) et VidPrevtyn (Sanofi/GSK), ou de VLP décorées en S comme Covifenz (Medicago), ont été plus lents à se développer mais ont a pris de l'importance avec les récentes approbations des autorités de réglementation. À cet égard, Novavax NVX‑COV2373, contenant la séquence S ancestrale, a montré après trois doses qu'il générait des titres moyens géométriques (GMT) d'anticorps neutralisants contre la sous-lignée Omicron BA.1 plus robustes que le vaccin à ARNm BNT162b2. De même, par rapport au Comirnaty original (Pfizer BioNTech), il a été démontré que des doses de rappel de VidPrevtyn dans différents essais cliniques rétablissent l'immunité contre différentes variantes du SRAS-CoV-2 avec une activité neutralisante plus élevée contre Omicron BA.13. Les VLP affichant la protéine S rappellent structurellement les virus de type sauvage4, favorisant une immunogénicité élevée en raison de leur gamme répétitive d'antigènes qui induit de fortes réponses Th1/Th2. Les avantages supplémentaires des VLP en tant qu'antigènes vaccinaux comprennent la stabilité au stockage, une forte reconnaissance et une forte absorption par les cellules périphériques présentatrices d'antigènes (APC) ; Les VLP éliminent également le risque de souches révertissantes et la perte potentielle d’épitopes neutralisants clés associés aux virus atténués et inactivés5,6,7,8.