FORT COLLINS, Colorado – Alors que les États-Unis commencent à se détendre et à revenir à la normale cet été, Izabela Ragan n'arrêtera pas de travailler. Au cours des sept prochains mois, la scientifique conduira de son domicile dans les montagnes Rocheuses à un dédale de laboratoires de confinement biologique sécurisés nichés à côté des contreforts pour tester un vaccin expérimental contre le coronavirus.
© William A. Cotton/CSU Photographie/William A. Cotton/CSU Photographie
Elena Lian, une scientifique de la Colorado State University, étudie les traitements potentiels contre les coronavirus dans un laboratoire de niveau de biosécurité 3.
Les expériences laborieuses à la Colorado State University sont physiquement et mentalement éprouvantes – certaines personnes comparent la fatigue et l'épuisement de travailler « derrière la barrière » d'un laboratoire de niveau de biosécurité 3 à une gueule de bois. Ragan s'habille tous les jours de la semaine, enfilant deux couches de gants, des gommages, une combinaison Tyvek et un respirateur bruyant qui purifie l'air qu'elle respire. Il n'y a pas de pauses nourriture ou eau, pas de SMS ou de vérification de son téléphone dans les moments d'inactivité.
Erreur de chargement
Même si l'offre de vaccins dépasse la demande aux États-Unis, la quête scientifique de vaccins contre les coronavirus s'est à peine apaisée. Dans des dizaines d'institutions académiques, de laboratoires gouvernementaux et d'entreprises, le rythme de travail n'a pas faibli. Au contraire, cela semble plus occupé pour de nombreux scientifiques travaillant sur des vaccins de deuxième génération, des boosters à l'épreuve des variantes ou l'objectif ultime – un vaccin qui fonctionnerait contre plusieurs coronavirus et arrêterait les futures pandémies.
Ragan passe des heures à l'intérieur des murs de béton blanc engourdissants pour inoculer des hamsters, prélever des échantillons de sang et leur injecter du virus dans le nez pour voir s'ils sont protégés – alors que le monde extérieur évolue, avec des vaccins très efficaces fabriqués en quantités record.
Le monde n'a peut-être pas besoin du vaccin que Ragan étudie, même s'il fonctionne. La voie de développement du vaccin est beaucoup moins claire. Il devient de plus en plus difficile d'effectuer des essais de vaccins contre les coronavirus à mesure que les injections autorisées deviennent disponibles, ce qui réduit le nombre de participants potentiels à l'étude. La plupart des grands partenaires pharmaceutiques nécessaires pour transformer une idée prometteuse en produit ont déjà fait leur pari. Tout nouveau vaccin doit rivaliser avec une barre haute – des vaccins de première génération qui étaient meilleurs que prévu.
Les gens qui ont par le passé parsemé Ragan de questions sur le virus ont, a-t-elle récemment remarqué, cessé de poser des questions. Pourquoi travailler sur un vaccin contre le coronavirus maintenant ?
"Les amis ou la famille diront:" Sortez à un barbecue, venez en vacances "", a déclaré Ragan, les cheveux encore humides après s'être changé et s'être douché après une matinée d'expériences. « Ils ne comprennent vraiment pas. Ils pensent : nous sommes bons.
Ragan se souvient encore du frisson nerveux de rejoindre la lutte contre le virus en février 2020. Son patron, Richard A. Bowen, a reçu un échantillon de SRAS-CoV-2 isolé d'un patient dans l'État de Washington et a fait croître un stock du virus dans un flacon étiqueté simplement « COVID ».
"C'était tellement excitant. Nous pouvons participer », se souvient Ragan en pensant à l'époque. "Maintenant, je suis juste épuisé."
L'émergence de variantes a clairement montré que ce virus était peu susceptible d'être vaincu par une campagne de vaccination unique. Les contraintes d'approvisionnement mondiales divisent le monde en pays où les dîners peuvent reprendre en toute sécurité et d'autres où les hôpitaux risquent d'être débordés.
Le vaccin contre le coronavirus sur lequel Ragan travaille est plus démodé que tout autre autorisé aux États-Unis, basé sur des particules virales tuées qui apprennent au système immunitaire à mettre en déroute la version vivante. Il est similaire aux vaccins contre la polio et la grippe, mais produit d'une nouvelle manière. Si les tirs fonctionnent, ils peuvent fournir une protection contre plusieurs variantes. La technique pourrait être utilisée pour fabriquer des vaccins contre d'autres agents pathogènes.
Ragan et ses collègues sont motivés par la conviction que davantage d'outils seront probablement nécessaires pour réprimer cette pandémie à l'échelle mondiale. Mais même si cela s'avère faux, le travail qu'ils effectuent maintenant pourrait devenir le fondement de la réponse au prochain agent pathogène, ou à celui d'après.
"Il y a une mémoire à très court terme, et les gens veulent que cela s'arrête", a déclaré Lindsay Hartson, une responsable de laboratoire qui s'adapte pour travailler aux côtés de Ragan. "Ce n'est pas."
« Hubris humain »
© Kayvon Modjarrad, Gordon Joyce/Kayvon Modjarrad et Gordon Joyce à WRAIR
Un rendu 3D d'un vaccin contre le coronavirus recouvert de pointes développé au Walter Reed Army Institute of Research. (Paul V. Thomas, Arthur Melo, M. Gordon Joyce, Kayvon Modjarrad)
Au début, le gouvernement américain a utilisé sa puissance financière pour soutenir huit candidats vaccins. Des milliards de dollars ont été acheminés vers un portefeuille sélectionné d'entreprises, dans l'espoir qu'au moins un vaccin réussirait.
Les progrès scientifiques et les revers qui caractérisent la chasse à ces vaccins ont été suivis d'aussi près que les difficultés d'une histoire d'amour entre célébrités. Jusqu'à présent, avec des chances et un calendrier presque inconnus dans le développement pharmaceutique, trois vaccins ont été autorisés aux États-Unis, et d'autres sont sur la piste. Plus d'une douzaine d'autres ont été autorisées par au moins un pays.
Malgré un tel succès, de nombreux scientifiques voient des obstacles à venir. Une variante plus menaçante pourrait émerger. L'immunité pourrait diminuer avec le temps. Cela pourrait être une répétition générale pour une pandémie encore plus catastrophique. À la base de toutes ces inconnues, il y a une claire connue : davantage de vaccins seront nécessaires.
"C'est toujours un peu naïf ou orgueilleux humain de penser :" Nous avons terminé. Nous n'avons pas besoin de développer d'autres interventions », a déclaré John R. Mascola, directeur du Vaccine Research Center à l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses. « Nous en sommes encore au début et à la mi-parcours. »
Les scientifiques qui travaillent aujourd'hui sur les vaccins ont un état d'esprit différent de celui d'il y a un an. La première série de vaccins a remarquablement bien réprimé le virus, mais n'a pas éradiqué la menace. Ils ont été principalement utilisés dans les pays riches. Maintenant, les scientifiques ont besoin de vaccins résistants aux variantes et d'un nombre suffisant d'entre eux pour atteindre le monde entier.
Daniel Hoft, spécialiste des maladies infectieuses à la faculté de médecine de l'Université de Saint Louis, travaille sur un essai clinique d'un vaccin de deuxième génération qui tente de déclencher une immunité plus large.
Les vaccins autorisés concentrent la puissance de feu du système immunitaire sur la protéine de pointe qui parsème l'extérieur du coronavirus. Cibler le pic s'est avéré être un moyen puissant de déclencher des anticorps protecteurs, une ligne de défense importante. Mais certains scientifiques craignent que la stratégie ne comporte une vulnérabilité majeure. Le coronavirus évolue et des modifications relativement mineures du pic pourraient le rendre méconnaissable pour les bloqueurs de la maladie. Cela pourrait lui permettre d'esquiver l'immunité, comme une affiche « recherchée » qui ne représente que le nez ou l'œil d'un voleur.
Il existe d'autres éléments de protection immunitaire, notamment les cellules T qui peuvent éliminer les cellules infectées. Hoft travaille avec la société Gritstone Bio sur un vaccin spécialement conçu pour déclencher ces cellules, ajoutant une couche de protection qui pourrait rendre plus difficile pour le virus d'esquiver le système immunitaire - en effet, un signe "recherché" qui représente tout le visage du voleur.
"Ces vaccins sont potentiellement de secours car les virus continuent de muter et de se transmettre largement dans de nombreuses régions du monde", a déclaré Hoft. "C'est très effrayant de voir tout le monde aux États-Unis penser :" Eh bien, la pandémie est terminée ", alors que le virus est en train de muter, et si nous ne contribuons pas à aider le reste du monde à maîtriser la transmission, cela va venir de retour pour nous hanter.
D'autres scientifiques commencent à réfléchir à des vaccins qui pourraient être utiles maintenant – mais aussi pour prévenir de futures pandémies. L'idée qu'un vaccin puisse être un couteau suisse, efficace non pas contre un seul virus mais contre toute une famille, est alléchante. Un coronavirus a fait un bond dans la population humaine environ une fois par décennie, à commencer par le SRAS en 2002-2003 – donc même alors que les pays commencent à sortir de cette pandémie, de nombreux experts commencent à s'inquiéter de la prévention de la prochaine.
À la Duke University School of Medicine, les chercheurs essayaient de créer un rappel et ont découvert, à leur grande surprise, que leur vaccin – un peu de la protéine de pointe du coronavirus assemblée sur un échafaudage submicroscopique appelé nanoparticule de ferritine – générait des anticorps qui pourraient protéger contre d'autres coronavirus, y compris les virus des chauves-souris et le SRAS d'origine.
Anthony S. Fauci, directeur de l'Institut national des allergies et des maladies infectieuses, a qualifié les travaux de « preuve de concept extrêmement importante » qu'un vaccin était possible qui protège non seulement contre une menace virale connue, mais aussi contre les inconnues.
"Nous sommes entrés dans cela très tôt dans l'épidémie, et nous avons posé la question :" Que ferions-nous qui pourrait aider le terrain et ne pas rivaliser avec ce que les entreprises essayaient de faire? "", a déclaré Barton Haynes, un immunologiste de Duke travaillant sur le vaccin.
Kayvon Modjarrad du Walter Reed Army Institute of Research a passé des années à travailler sur des vaccins contre la grippe, Ebola et un autre coronavirus avant la pandémie. En janvier 2020, il a commencé à réutiliser rapidement ce travail, en créant un vaccin expérimental composé d'une nanoparticule de ferritine parsemée de protéines de pointe de coronavirus.
Les premiers tests ont montré une faible baisse de la capacité du vaccin à bloquer trois variantes préoccupantes. L'équipe de Modjarrad travaille sur des tests pour voir s'il y a une baisse d'efficacité contre la variante delta détectée pour la première fois en Inde. Mais il a également déclenché des anticorps contre un coronavirus complètement différent – le virus original du SRAS.
Les scientifiques travaillant sur ces vaccins pensent non seulement à cette pandémie, mais aussi à la prochaine, qui pourrait facilement être pire. Un virus aurait pu être plus mortel, comme le virus de la chauve-souris Nipah. Elle pourrait se propager plus efficacement, comme la rougeole.
"Cela peut être juste un coup de feu à travers l'arc, un avertissement quant à ce qui pourrait arriver", a déclaré Modjarrad. « C’est pourquoi nous travaillons aussi dur que jamais. »
Un cliché à l'ancienne avec une touche
La pandémie a été un terrain d'essai pour de nouvelles technologies, beaucoup saluant une nouvelle ère dans le développement de vaccins. Mais il a aussi démontré l'incertitude de la science. Certaines technologies éprouvées ont échoué ou ont dû revenir à la planche à dessin, tandis que de nouvelles risquées ont réussi. Le contraire pourrait être vrai lors de la prochaine pandémie.
Ragan et ses collègues de l'État du Colorado travaillent sur l'une des plus anciennes technologies vaccinales du livre : un virus inactivé. De tels vaccins sont utilisés par la Chine et développés par la société française Valneva. Mais les chercheurs du Colorado utilisent une méthode différente pour transformer les virus infectieux en particules inertes.
Les vaccins à virus inactivés traditionnels utilisent des produits chimiques pour tuer les agents pathogènes. Ce processus peut rendre le produit final moins puissant et efficace et peut expliquer pourquoi certains des vaccins chinois n'ont pas bien fonctionné, selon Raymond Goodrich, directeur exécutif du Centre de recherche sur les maladies infectieuses de l'État du Colorado.
Goodrich a développé un procédé pour utiliser la riboflavine, ou vitamine B2, et les rayons ultraviolets pour faire la même chose.
L'idée n'a pas commencé avec les vaccins. Au plus fort de la crise du VIH, Goodrich voulait trouver un moyen d'inactiver les agents pathogènes dans les produits sanguins nécessaires aux transfusions. Mais il a cherché à identifier une méthode non toxique, car l'ajout de produits chimiques qui pourraient tuer les agents pathogènes rendrait le sang inutile.
Au fond d'une étagère de son bureau se trouve le livre bleu à couverture rigide qui lui a donné son moment eurêka, "La photochimie bioorganique". Un chapitre marqué de notes autocollantes était « étonnant », a déclaré Goodrich, car il décrivait les propriétés optiques uniques de la riboflavine. Lorsqu'il est activé avec de la lumière ultraviolette, il peut provoquer une réaction chimique qui endommage les éléments constitutifs d'un virus.
La pandémie a offert l'occasion de tester s'il s'agissait d'une nouvelle façon de créer un vaccin à l'ancienne. Les expériences de Ragan cet été aideront à jeter les bases d'essais cliniques potentiels - et aideront à tester une technique qui pourrait être utilisée pour de nombreux agents pathogènes.
Goodrich, comme tous les développeurs de vaccins, réalise que le succès n'est pas garanti. Sa technologie pourrait ne pas être prête à temps pour cette pandémie. Il peut ne pas fonctionner assez bien contre ce virus pour rivaliser avec les options existantes.
Les technologies vaccinales utilisées jusqu'à présent dans la pandémie n'ont pas été inventées du jour au lendemain. Ils étaient prêts cette fois parce que les chercheurs avaient passé des décennies à les développer.
"C'est un peu comme si la fin de chaque pandémie était une opportunité de se préparer pour la suivante", a déclaré Goodrich. «Cette pandémie a suscité un énorme intérêt pour la recherche sur les moyens de mieux nous préparer et de réagir plus rapidement, non seulement à la prochaine pandémie, mais à d'autres maladies et autres agents qui ont continué à contrarier les populations humaines. temps."
