Comment fonctionne la vaccination à l’ARN messager, la technique utilisée par Pfizer et Moderna

Un technicien de laboratoire avec des échantillons de sang prélevés sur des volontaires lors des essais cliniques de candidats vaccins Moderna à Miami le 2 septembre. Taimy Alvarez / AP / SIPA

  • Le Royaume-Uni a donné son feu vert mercredi au vaccin développé par Pfizer et BioNTech. Tout comme celui en cours de développement par le laboratoire Moderna, il utilise de l’ARN messager.
  • Etienne Decroly, directeur de recherche au CNRS, et Nicolas Leulliot, professeur de biophysique à l’Université de Paris, expliquent le fonctionnement de cette nouvelle technique de vaccination.
  • Ils excluent la crainte de voir une «modification» dans l’ADN de la personne vaccinée avec cette technique.

Les premiers patients britanniques devraient être vaccinés dès la semaine prochaine. Le Royaume-Uni annoncé mercredi ayant autorisé le
vaccin Pfizer / BioNTech contre
coronavirus.

Ce vaccin, comme celui de son concurrent Moderna, qui a également annoncé un rendement élevé – sans avoir encore soumis les données à une publication scientifique -,
utilise une technologie jamais vue auparavant chez l’homme. Au lieu d’une injection d’un virus inactivé ou atténué, les équipes de ces deux consortiums parient sur l’ARN messager.

Cette nouvelle technique a fait naître des craintes, notamment celle d’un risque de «modification» de l’ADN des personnes vaccinées. Nous démêlons le vrai du faux avec deux scientifiques, Etienne Decroly, directeur de recherche au CNRS, et Nicolas Leulliot, professeur de biophysique à l’Université de Paris et spécialiste des structures d’ARN.

L’ARN messager, une molécule utilisée pour produire des protéines

«L’ARN messager est une molécule biologique qui sera utilisée par la machinerie de traduction cellulaire, appelée ribosomes, pour produire des protéines», explique Etienne Decroly. «Dans une cellule, l’information génétique est contenue dans l’ADN, mais l’ADN n’est pas le messager de l’information», ajoute-t-il. Pour que les informations contenues dans l’ADN soient traduites en protéines, les cellules synthétisent des molécules d’ARN. “

Il existe plusieurs types d’ARN. Les ARN messagers, également appelés ARNm, peuvent être reconnus par des modifications à chaque extrémité de la molécule.

Comment fonctionne la vaccination avec cette nouvelle technologie? «L’idée du vaccin à ARNm, comme dans tout vaccin, est de présenter au système immunitaire une protéine du virus, que nous pouvons rencontrer lors d’une infection, pour« entraîner »le système immunitaire à reconnaître et détruire l’intrus, »Explique Nicolas Leulliot.

“La technologie classique consiste à utiliser des virus atténués ou désactivés, ce qui permet d’entraîner le système immunitaire sans avoir l’effet indésirable du virus”, ajoute-t-il. La différence, avec le vaccin à ARNm, est que nous n’injecterons pas une protéine, mais un ARNm. C’est par ce dernier que notre système immunitaire va réagir à la vaccination.

L’ARNm, en entrant dans nos cellules, permettra la production de la protéine virale. Ce sont donc “nos cellules qui vont produire la protéine virale, comme c’est le cas lorsque le virus nous infecte”, ajoute le scientifique.

Ne confondez pas ADN et ARN

Sur le papier, cette technologie est “assez sûre”, avance Etienne Decroly. Et il ne faut pas confondre ARN et ADN. «Ce qu’il faut noter, c’est que c’est de l’ARN et non de l’ADN qui est utilisé. Les ARN sont des molécules qui, par nature, sont plus instables que l’ADN. Ces vaccins ne contiennent que l’ARN qui code pour une seule protéine du virus, la protéine S, qui forme la couronne donnant le nom à ces virus. Il n’y a aucune possibilité qu’un virus infectieux soit produit à partir de ce vaccin. Il manque des éléments de la machinerie virale qui permettent au virus de se répliquer. “

Les deux scientifiques écartent la possibilité d’une modification de l’ADN par cette technique de vaccination. Il n’y a pas d ‘«amorces» qui permettraient de le faire, explique Etienne Decroly: «Les ARN ne sont pas utilisés dans les cellules pour reproduire l’ADN. “

Même si l’ADN peut être synthétisé à partir d’ARN, grâce à certaines enzymes, ce ne sera pas le cas avec ce procédé de vaccination. «Ces enzymes ne sont normalement pas produites par les cellules et, de plus, ces enzymes sont incapables d’initier la synthèse d’ADN en l’absence d’amorces. Ici, il n’y a pas d’amorces. “

“Nous ne touchons pas au génome”

Avec ce vaccin, “on ne touche pas au génome”, précise Nicolas Leulliot. «Nous allons simplement fournir une photocopie d’un gène, sous forme d’ARN. Cette photocopie n’a pas pour but de modifier notre génome. Nous n’allons pas devenir des êtres génétiquement modifiés. Heureusement, cela ne peut pas arriver, car sinon cela pourrait aussi être le cas lorsque le virus infecte nos cellules…. Il y aura dans nos cellules l’expression d’une protéine qui n’est pas la nôtre, mais de manière transitoire car l’ARNm a une courte durée de vie. “

Avant d’être utilisable, cette technologie a nécessité de nombreux développements, notamment en raison de la fragilité des ARN. Nicolas Leulliot cite d’autres obstacles qui ont dû être surmontés: “Quand cet ARN arrive, il faut reconnaître que la machinerie de traduction peut le prendre en charge, produire la protéine, que cette protéine est bien repliée”, etc. Mais c’est aussi nécessaire pour éviter que l’ARN ne soit identifié comme un ARN «étranger» – qui n’appartient pas à notre génome -, car cela peut déclencher sa dégradation ou une réaction immunitaire contre l’ARNm. “

Les vaccins, “nos meilleurs alliés dans la lutte contre les maladies infectieuses”

Il y a encore des inconnues autour de ces vaccins: le niveau de protection des personnes âgées, ou le type d’immunité offert (les personnes vaccinées ne seront-elles plus contaminées par le coronavirus). «Une autre question à laquelle il est impossible de répondre est de savoir comment les vaccins vont induire une pression de sélection sur le virus et donc permettre – ou non – le développement de virus moins sensibles aux vaccins», analyse Etienne Decroly.

Le chercheur tient à souligner que «les vaccins ont jusqu’à présent été nos meilleurs alliés dans la lutte contre les maladies infectieuses. Il y a néanmoins eu plusieurs succès retentissants liés à la vaccination: le vaccin antivariolique, qui a permis de l’éradiquer, alors qu’il s’agissait d’une maladie extrêmement grave, et le vaccin antirougeoleux, qui est très efficace. […] En Europe, nous sommes dans une situation où nous ne voyons plus les bénéfices des vaccins car nous ne voyons plus les effets des maladies infectieuses. “



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