AstraZeneca, Johnson & Johnson et Sputnik V: les vaccins à adénovirus arrivent

Après les vaccins à ARN, c’est au tour de plusieurs vaccins à adénovirus de livrer des résultats encourageants dans la lutte contre la COVID-19.

Un article paru dans le Lancet le 2 février fait état d’une efficacité de 91,6% pour le vaccin russe Sputnik V. Testé sur près de 22 000 participants à l’automne 2020, le vaccin s’administre en deux doses et a été bien toléré.

Deux autres vaccins utilisant la même technologie ont eux aussi montré leur efficacité (bien que moindre) dans les dernières semaines : le vaccin d’AstraZeneca/Oxford et tout récemment celui de Johnson & Johnson (Janssen Pharmaceuticals).

Ce dernier, testé en phase 3 dans le cade de l’étude ENSEMBLE, a montré dans les analyses préliminaires un niveau de protection contre la COVID-19 modérée ou grave de 72% aux États-Unis, 66% en Amérique latine et 57% en Afrique du Sud. Le vaccin, désigné par le nom Ad.26.COV2.S ou JNJ-78436725, ne nécessite qu’une seule injection et peut être stocké au réfrigérateur. Cependant, un schéma vaccinal en deux doses permet de multiplier par 2 ou 3 la quantité d’anticorps produits contre le SARS-CoV-2 par rapport à la dose unique.

Le vaccin d’AstraZeneca semble avoir une efficacité comparable après deux doses. Les résultats de l’étude de phase III britannique parus en décembre dans le Lancet font état d’une efficacité de 62 % pour prévenir la COVID-19. Appelé ChAdOx1, ce vaccin s’est montré plus efficace (autour de 90 %) lorsqu’une demi-dose a été administrée en premier, suivie par une dose complète. Nous y reviendrons.

Les vaccins d’AstraZeneca et de Johnson & Johnson sont maintenant approuvés par Santé Canada (mise à jour le 6 mars).

>>> Pour comprendre comment on calcule l’efficacité d’un vaccin, consultez cet article.

Comment fonctionnent-ils?

Les adénovirus constituent une famille de virus très vaste, infectant l’humain et d’autres espèces animales. Ils causent chez nous des rhumes bénins et pratiquement toute la population y a été exposée. Leur génome est connu depuis de nombreuses années (surtout celui de l’adénovirus de type5 ou Ad5) et est facile à manipuler : ces virus sont donc utilisés comme outils de recherche, notamment en thérapie génique et thérapie anti-cancer, depuis plus de 30 ans.

Les nouveaux vaccins anti-COVID utilisent des adénovirus inoffensifs comme moyens de transport dans le corps humain : on les dit « vecteurs ».  Ils apportent les instructions génétiques pour construire la protéine S du SARS-CoV-2 au sein des cellules de la personne vaccinée. Ils sont par ailleurs génétiquement modifiés pour être incapables de se répliquer dans les cellules qu’ils « infectent ».

Ainsi, comme pour les vaccins à ARN, c’est l’organisme lui-même qui fabrique la protéine « ennemie » afin que le système immunitaire la repère et apprenne à la combattre. Mais dans le cas des vaccins à ARN, le « véhicule » est une nanocapsule lipidique, plutôt qu’un virus, et les instructions sont codées sous forme d’ARN, plutôt que d’ADN.

Avec les vaccins d’AstraZeneca, de Johnson & Johnson et le Sputnik V, le vecteur lui-même suscite une réaction inflammatoire, ce qui augmente l’efficacité du vaccin et permet de se passer d’adjuvant.

Ces vaccins sont injectés par voie intramusculaire. Cependant, il existe de nombreux projets visant à administrer le vaccin par inhalation, afin d’induire une immunité dans les muqueuses capable de neutraliser le virus dès son entrée dans les voies respiratoires. AstraZeneca, entre autres, s’intéresse à ce mode d’administration.

C’est une approche vaccinale considérée comme plus classique et mieux connue que les vaccins à ARN, bien qu’un seul vaccin de ce type, à usage vétérinaire, soit commercialisé.

Zoom sur les adénovirus

Il existe une soixantaine de sérotypes d’adénovirus humains, divisés en sept sous-groupes (A à G). « La plupart des gens sont exposés à ces virus dans l’enfance, entre 6 et 10 ans. Au Canada, par exemple, 70 à 75% des gens ont des anticorps contre l’adénovirus de type 5, le vecteur utilisé dans le vaccin de la compagnie CanSino [un autre du genre, développé en Chine grâce à une technologie canadienne, en phase III actuellement]. En Afrique, ce taux de séropositivité atteint 95%, et plus de 85% en Asie, surtout chez les personnes âgées », expliquait récemment Gary Kobinger, microbiologiste, directeur du Centre de recherche en infectiologie de l’Université Laval, lors d’un événement organisé par l’Association des communicateurs scientifiques du Québec.

Pour cette raison, les adénovirus présentent un inconvénient important : notre système immunitaire risque de les connaître et de les intercepter avant qu’ils n’atteignent leur cible, réduisant ainsi l’efficacité du vaccin.

Pour contourner ce problème, les trois vaccins contre la COVID-19 présentés ci-dessus utilisent diverses stratégies :

• AstraZeneca/Oxford emploie un adénovirus de chimpanzé auquel les humains n’ont jamais été exposés;
• Sputnik V utilise, pour ses deux doses, deux adénovirus humains différents, pour que les défenses générées contre le premier virus ne puissent pas « bloquer » le vecteur lors de la seconde dose;
• Johnson & Johnson fait appel à un adénovirus de type 26, moins fréquent dans la population humaine.

La meilleure efficacité observée par AstraZeneca lorsqu’une demi-dose, administrée par erreur, a été donnée en premier, pourrait s’expliquer par cette immunité dirigée contre le vecteur. Ainsi, en ne donnant qu’une demi-dose, on engendre une réponse immunitaire plus faible contre le vecteur lui-même, ce qui rend la seconde dose plus efficace. Cette hypothèse reste toutefois à prouver.

Quels sont les risques?

Lors de ces trois essais cliniques de phase III, aucun problème de sécurité n’a été observé.

Contrairement aux vaccins à ARN, qui déposent les instructions génétiques dans le compartiment principal de la cellule, les adénovirus injectent leur « message » sous forme d’ADN dans le noyau des cellules.

« Après l’infection, le génome du vecteur va dans le noyau où le transgène [gène étranger] est exprimé par le même mécanisme que celui utilisé pour exprimer les gènes cellulaires normaux.  Des centaines, voire des milliers de vecteurs de ce type ont été construits en recherche. Contrairement à d’autres virus comme les rétrovirus, ces vecteurs n’ont pas de mécanisme leur permettant d’intégrer leur ADN viral au génome de la cellule. Lorsque ces vecteurs ont commencé à être étudiés, il a été prouvé à l’occasion que l’ADN du vecteur pouvait s’intégrer, mais c’était très rare et aléatoire, donc les autorités sanitaires ne s’en inquiètent pas », détaille William S.M. Wold, microbiologiste et immunologiste, spécialiste des adénovirus à l’Université Saint Louis, aux États-Unis.

En pénétrant dans le noyau, l’ADN vaccinal se comporte donc comme un plasmide, une sorte de morceau d’ADN supplémentaire, séparé de notre génome.

>>> Pour suivre l’évolution des résultats sur les différents vaccins, consultez notre guide.

Image principale : Adénovirus de type 5. Pixabay, par José R. Valverde.