En quête d'un vaccin, les chercheurs du CNRC se mobilisent pour mettre la technologie au service de la lutte contre la COVID-19

 

- Montréal, Québec

Tandis que la pandémie continue, des scientifiques du monde entier mettent les bouchées doubles pour développer des vaccins expérimentaux sûrs et efficaces contre la COVID-19. Grâce à cette mobilisation d'une ampleur sans précédent, les chercheurs du monde entier espèrent disposer d'un vaccin viable prêt à distribuer d'ici 12 à 18 mois alors qu'il faut habituellement de 5 à 15 ans pour développer un vaccin.

Ici au Canada, les chercheurs du Conseil national de recherches du Canada (CNRC) unissent leurs efforts et misent sur leurs compétences et leurs plateformes technologiques novatrices pour accélérer le plus possible le développement d'un nouveau vaccin.

Un défi de taille

Lorsqu'il est mis en contact avec un virus, le système immunitaire humain produit des anticorps pour combattre l'infection. Malheureusement, cette réaction est parfois trop lente. Pour simplifier, le vaccin sert « d'alerte avancée » pour mettre le système immunitaire sur le pied de guerre et l'inciter à produire les anticorps requis avant l'infection.

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Lakshmi Krishnan (Ph.D.), directrice générale du Centre de recherche en thérapeutique en santé humaine du CNRC

« Généralement, le développement d'un vaccin passe par une étude approfondie de la protéine de surface du virus ciblé afin de découvrir un moyen de créer entre l'organisme et cette protéine un contact inoffensif qui permettra au système immunitaire de reconnaître ensuite le virus et de développer des anticorps pour l'éliminer », indique Lakshmi Krishnan, directrice générale du Centre de recherche en thérapeutique en santé humaine du CNRC. « En règle générale, il faut tester et valider de nombreuses approches pour s'assurer que le vaccin permet à l'organisme de développer une immunité sûre et efficace contre une composante précise du virus, ce qui protégera ensuite la personne vaccinée contre une infection réelle. Lorsque des candidats viables ont été trouvés, il faut être en mesure de produire de manière fiable de grandes quantités de ces vaccins, normalement au moyen de cellules vivantes, puis de les tester en laboratoire en appliquant différentes méthodes de grande précision afin de s'assurer de leur innocuité et de leur efficacité. C'est dans cet aspect du travail que le Centre de recherche en thérapeutique en santé humaine excelle grâce à une solide combinaison de compétences et d'installations qui lui donne la capacité d'accélérer le développement des vaccins. »

 

Lorsque l'innocuité et l'efficacité d'un candidat vaccin potentiel ont été démontrées en laboratoire, il faut ensuite soumettre le vaccin à un rigoureux protocole d'essais sur des humains (les « essais cliniques ») qui sont assujettis à l'approbation de Santé Canada. Dans la première phase, on teste l'innocuité du vaccin chez un petit nombre de volontaires en bonne santé pour s'assurer de l'absence de tout effet secondaire inattendu. On passe ensuite à la deuxième phase qui vise à démontrer la création d'une immunité spécifique induite par la vaccination au sein d'une population plus nombreuse. Finalement, la troisième phase confirmera l'efficacité du vaccin et la durée de la réaction induite dans une population encore plus importante de personnes infectées. Les essais cliniques des différentes phases se déroulent sous la surveillance rigoureuse de médecins, et les protocoles et les résultats sont soigneusement examinés par Santé Canada afin de s'assurer qu'à chaque étape, la santé et le mieux-être des participants sont pris en compte. Il va de soi que même lorsque toutes ces mesures ont été prises, il faut avant de pouvoir distribuer le vaccin mettre en place une chaîne de valeur constituée d'équipement hautement spécialisé, d'effectifs et de ressources dans un environnement contrôlé afin de permettre la fabrication fiable de vaccins de qualité supérieure en quantités industrielles. On y arrive grâce à ce qu'on appelle les « bonnes pratiques de fabrication » (BPF) qui relèvent elles aussi d'un processus réglementé qui, pour chaque produit, doit être approuvé par Santé Canada. Le CNRC travaille actuellement à la mise à niveau des capacités de production pilote de son installation de Royalmount, à Montréal, afin de les rendre conformes aux BPF et de pouvoir produire d'éventuels candidats vaccins destinés aux essais cliniques ou à une utilisation future chez l'humain.

Pour bien comprendre l'ampleur du défi, passons en revue quelques notions de base sur ce que sont exactement les vaccins et leur mode de fonctionnement.

Traiter ou prévenir

Au moment de rédiger le présent article, des centaines de traitements potentiels contre la COVID-19 étaient étudiés et certains faisaient même déjà l'objet d'essais cliniques sur des humains déjà gravement infectés. Mais malgré les plus de 100 vaccins expérimentaux en cours d'évaluation dans les laboratoires du monde entier, à ce jour, moins que 10 ont été approuvés pour des essais chez des humains.

Faits en bref — virus ou maladie

  • Les scientifiques ont nommé SARS‑CoV‑2 le coronavirus à la source des problèmes actuels, ou dans sa forme longue le « coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 » (le « 2 » le distinguant de l'autre maladie à coronavirus connue par la plupart d'entre nous et simplement appelée « SRAS »).
  • La maladie causée par le SARS-CoV-2 est la COVID-19, ce qui signifie « maladie à coronavirus 2019 ».

Quiconque a déjà consulté un médecin sait que s'ils sont très efficaces contre les infections bactériennes, les antibiotiques ne sont d'aucune utilité contre les infections virales. Lorsqu'un patient est infecté par un virus, une course contre la montre s'engage. Soit le système immunitaire de la personne infectée développe rapidement assez d'anticorps pour éliminer l'infection, soit il n'y arrive pas. Les médecins disposent en général d'un large éventail de moyens pour atténuer les symptômes et ainsi donner au système immunitaire le temps de faire son travail.

En revanche, lorsqu'ils cherchent à créer un vaccin, les scientifiques ne ciblent pas les seuls symptômes de la maladie. Au contraire, ils s'intéressent carrément à la génétique du virus à l'origine de la maladie pour empêcher que les gens ne tombent malades.

Collaborer pour mieux innover

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Le siège social de CanSino Biologics se trouve à Tianjin, mais l'entreprise entretient des liens étroits avec le Canada, notamment avec sa filiale canadienne installée à Toronto.

Le CNRC collabore avec plusieurs partenaires de confiance dans le cadre d'un effort collectif pour trouver des solutions à l'épidémie COVID-19, tant au Canada qu'au niveau international.

Par exemple, un projet de collaboration visant à mettre au point un candidat poly-vaccin contre les coronavirus responsables de la COVID-19, du SRAS et du SRMO, a récemment été annoncé avec VBI Vaccines (en anglais seulement), dont le siège est au Massachusetts, et dont certains travaux de recherche sont menés à Ottawa. Ce projet est actuellement au stade préclinique, avec l'espoir de passer aux essais cliniques chez l'humain dans le courant de l'année prochaine.

De plus, misant sur une plateforme technologique précédemment développée en collaboration avec le CNRC, CanSino Biologics a développé un vaccin candidat en partenariat avec l'Institut de biotechnologie de Beijing. Ce vaccin se trouve à introduire dans l'organisme une version inoffensive de la protéine de spicule du virus de la COVID-19, ce qui stimule le système immunitaire et lui fait créer des anticorps contre cette protéine.

En mars, le vaccin candidat a été approuvé pour les essais cliniques de phase I chez l'homme en Chine, et en avril, il a reçu l'approbation réglementaire chinoise pour les essais de phase II. Il était le premier vaccin candidat au monde contre la COVID-19 à commencer les essais cliniques de phase II. Le CNRC évalue actuellement avec CanSino si ce candidat vaccin peut être utilisé à des patients canadiens.

En bref — que sont les antigènes?

On désigne comme « antigène » tout ce qui provoque une réaction du système immunitaire. Lorsqu'une personne contracte un virus, son système immunitaire produit des anticorps pour lutter contre l'infection. Or, parfois, cette réaction du système immunitaire n'est pas assez rapide. Le vaccin donne donc au système immunitaire une alerte avancée l'incitant à produire à l'avance des anticorps contre une éventuelle infection.

De manière générale, un vaccin imite les protéines de surface ou l'ADN du virus, mais sous une forme inoffensive, c.-à-d. sous la forme d'un antigène. Les antigènes sont développés en laboratoire et produits au moyen de cellules vivantes dont les propriétés sont bien connues des chercheurs. Le CNRC a développé une lignée cellulaire exclusive, la lignée HEK293, qui peut être utilisée pour développer des médicaments biologiques, notamment des vaccins.

Un partenariat fructueux

Bien que le siège social de CanSino Biologics se trouve à Tianjin, l'entreprise entretient des liens étroits avec le Canada, notamment avec sa filiale canadienne installée à Toronto. La relation entre le CNRC et CanSino Biologics remonte à 2013 et plus récemment, le CNRC a accordé une licence d'utilisation de sa lignée cellulaire HEK293 à CanSino qui l'a utilisée dans le développement d'un vaccin contre le virus Ebola.

« Notre collaboration avait permis de faire le pont entre 2 technologies : CanSino avait développé un antigène efficace contre le virus et la lignée cellulaire HEK293 du CNRC a été utilisé pour produire les cellules contenant l'antigène », rappelle Lakshmi Krishnan.

Cette fois, la même plateforme technologique fondamentale sera mise à contribution pour produire un antigène différent qui ciblera précisément la COVID-19 (plus particulièrement la « protéine de spicule » à laquelle le coronavirus doit son nom). Sous réserve de l'approbation de Santé Canada, le CNRC travaillera avec le Centre canadien de vaccinologie afin de tenir au Canada des essais cliniques du vaccin candidat de CanSino, appelé Ad5-nCoV. En entreprenant la mise à niveau de sa capacité de biofabrication pour la rendre conforme à la norme des BPF, le CNRC et ses partenaires garantissent au Canada une capacité de production locale qui permettra d'utiliser le vaccin expérimental au Canada à court préavis.

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Xuefeng Yu (Ph.D.), président-directeur général de CanSino Biologics Inc.

« Nous travaillons en partenariat avec le CNRC depuis près de 10 ans. Le moment est propice pour mettre à contribution notre technologie de pointe et nos ressources communes, essentielles au développement du vaccin Ad5-nCoV. », a déclaré Xuefeng Yu, président-directeur général de CanSino Biologics Inc. « Nous traversons tous ensemble cette crise mondiale, et la collaboration pourrait être l'atout qui nous aidera à vaincre plus rapidement la nouvelle maladie à coronavirus. »

À l'heure actuelle, le but est de permettre la tenue des différentes phases des essais cliniques de l'Ad5‑nCoV au Canada dans les prochains mois, sous l'autorité de Santé Canada. Si les essais sont approuvés et démontrent l'innocuité et l'efficacité du vaccin, alors, les Canadiens pourraient avoir accès à un vaccin efficace contre la COVID-19 à un moment ou à un autre en 2021.

L'expertise canadienne clé

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Les chercheurs de VIDO-InterVac à l'Université de la Saskatchewan

Le CNRC a également entamé une nouvelle collaboration avec l'Organisation pour les vaccins et les maladies infectieuses – Centre international de vaccins (VIDO-InterVac) de l'Université de Saskatchewan. Cette collaboration en matière de recherche tirera parti de l'expertise et des technologies canadiennes clés en matière de recherche pour faire progresser le développement et la production d'un antigène candidat COVID-19. L'antigène en question a déjà été produit à l'échelle du laboratoire, et des études sur les animaux sont en cours à VIDO-InterVac pour déterminer l'efficacité de l'antigène à l'échelle du laboratoire.

Le CNRC va maintenant utiliser ses cellules de mammifères HEK293 brevetées afin de développer un processus robuste et efficace pour augmenter la production de l'antigène pour le vaccin pour de futures études précliniques et cliniques.

Comme l'indique Roman Szumski, vice-président, Sciences de la vie au CNRC, « Le monde traverse une époque d'incertitude croissante. Au CNRC, nous déployons tous les efforts possibles pour faire partie de la solution en mettant nos compétences et nos installations au service de la lutte contre les effets réels et potentiels de la COVID-19. »

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