Criblage de candidats vaccins contre le VIH

Depuis la découverte du virus VIH-1 en 1984, plus de 65 millions de personnes ont été infectées et l’épidémie continue de se propager avec 2,5 millions de personnes infectées chaque année dans le monde. La recherche d’un vaccin contre un agent infectieux est potentiellement la voie la plus intéressante pour protéger rapidement, efficacement et à moindre coût une large partie de la population. C’est ainsi que la vaccination généralisée contre le virus de la Variole a permis d’éradiquer ce fléau au siècle dernier. Lorsque le lien fut établi entre le SIDA (syndrome d’immunodéficience acquise) et le virus VIH, un vaccin fut donc recherché contre celui-ci. Aux dires des propos de la ministre de la santé Américaine de l’époque, Mme Margaret Heckler, un vaccin devait être disponible dans les trois ans à venir (c’est-à-dire aux alentours de 1988).

Malheureusement, plus de 25 ans ont passé et le monde attend toujours un vaccin efficace contre le SIDA. Comment expliquer un tel retard ? Cette difficulté à mettre au point un vaccin provient principalement de l’habilité remarquable du VIH à muter rapidement et à se transformer afin d’échapper au système immunitaire. Cette faculté lui vaut le surnom de « virus furtif ». Le VIH est donc continuellement entrain de muter et d’évoluer (au sens Darwinien du terme) pour éviter les attaques du système immunitaire. Les mutations génétiques lui permettant ainsi de survivre sont sélectionnées et dupliquées. Le constat est donc en défaveur de la possibilité d’élaborer un potentiel vaccin contre le VIH.

Cependant, la découverte il y a quelques années de patients infectés par le VIH ayant réussi à produire des anticorps neutralisants ce virus a relancé l’intérêt du développement d’un vaccin. La cible de ces anticorps neutralisants est une protéine membranaire du VIH appelé Env. Un vaccin basé sur la protéine Env devrait donc permettre la sécrétion par le système immunitaire d’anticorps neutralisants.

Cependant, un obstacle majeur à la production de ce vaccin est d’obtenir la protéine Env stable. En effet, cette protéine présente à la surface du virus est extrêmement instable ce qui signifie que cette protéine ne peut pas être produite en grande quantité, ni être stockée, même pour une courte période.

L’objectif de notre projet de recherche est de découvrir une variante assez stable de la protéine Env pour permettre l’élaboration d’un vaccin. Pour cela, nous nous basons sur une stratégie évolutive (même principe que celle utilisée par le virus pour échapper au système immunitaire). Le principe sera de réaliser en laboratoire un cycle de mutation et de sélection sur la protéine Env pour ne garder que les protéines les plus stables. Pour être efficace, cette opération doit être réalisée des millions de fois pour traiter un grand nombre de protéines mutantes.

Nous utilisons la microfluidique en gouttes pour atteindre le débit nécessaire. Chaque goutte ne contient qu’un millionième de millionième de litre d’eau (soit un picolitre) et une particule virale exprimant un type de protéines Env. Par une technique de marquage fluorescent le système est ensuite capable de trier les gouttes contenant les protéines Env les plus stables (plus la protéine est stable plus le signal est intense). Nous espérons ainsi sélectionner les virus exprimant les protéines Env les plus stables et les plus immunogènes pour permettre ainsi l’élaboration d’un futur vaccin.

Ce programme est subventionné par l’ International AIDS Vaccine Initiative et Sidaction.