Pourquoi n’existe-t-il pas encore de vaccin contre le SIDA ?

Auteur : Sun Caijun (École de santé publique, Université Sun Yat-sen (Shenzhen)/Instituts de biomédecine et de santé de Guangzhou, Académie chinoise des sciences)

L'article provient du compte officiel de l'Académie des sciences (ID : kexuedayuan)

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La situation en matière de prévention et de contrôle du sida est sombre, c’est un fait que tout le monde sait. Ce qui est cependant déroutant, c’est que le SIDA est une maladie infectieuse typique causée par un virus, et que les vaccins sont la plus grande invention de l’humanité pour lutter contre les virus. Grâce aux vaccins, les populations ont éradiqué la variole et contrôlé efficacement la propagation de la polio, de l’hépatite B et d’autres maladies infectieuses. Pourquoi n’existe-t-il toujours pas de vaccin efficace contre le sida, si répandu ?

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Le VIH est un petit virus, mais une menace énorme

SIDA est l'abréviation de « Syndrome d'ImmunoDéficience Acquise », qui vient de l'abréviation anglaise AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome). Il s’agit d’une maladie chronique, progressive et mortelle causée par une infection par le virus de l’immunodéficience humaine (VIH). Le SIDA a été découvert au début des années 1980. À l’époque, c’était une maladie véritablement terminale. Presque tous les patients présentant des symptômes similaires sont décédés rapidement d’infections opportunistes et d’une défaillance systémique des organes causée par le virus.

Le virus VIH se transmet principalement au corps humain par trois voies : le comportement sexuel (homosexuel et hétérosexuel), le sang (comme des antécédents d’injections impures, d’interventions chirurgicales impures, de transfusions sanguines ou de dons de sang impurs, etc.) et la transmission de la mère à l’enfant.

Image de : Baidu Image

D'un point de vue purement biologique, ce virus est très « petit », avec un génome de seulement 10 kb et ne peut coder que 9 gènes, mais les dommages qu'il cause sont très « grands ». Les dernières données de l’Organisation mondiale de la santé (OMS) et du Programme commun des Nations Unies sur le sida montrent qu’il y a encore 36,9 millions de personnes infectées par le VIH en vie dans le monde et qu’environ 35,4 millions de personnes sont mortes du sida. En d’autres termes, le virus du VIH a infecté au moins 70 millions de personnes sur la planète, soit plus que le nombre de morts de la Seconde Guerre mondiale. Et le nombre de personnes infectées continue de croître à un rythme d’environ 2 millions par an (1,8 million en 2017).

L’épidémie de VIH/SIDA dans mon pays est également très grave. Les données de la 5e Conférence nationale universitaire sur le sida, qui s’est tenue à Kunming en 2018, ont montré qu’il y avait au moins 820 000 personnes vivant avec le VIH/sida dans mon pays, et que la tendance à la croissance rapide n’a pas été freinée. Par exemple, 135 000 nouvelles infections ont été découvertes en 2017 seulement. Ce qui est encore plus inquiétant, c’est que l’épidémie de sida dans mon pays est passée d’un groupe local à haut risque, comme les toxicomanes et les vendeurs de sang, à une transmission sexuelle au sein de la population générale, avec plus de 95 % des personnes nouvellement infectées le faisant par des relations homosexuelles ou hétérosexuelles.

Pourquoi est-il si difficile de développer un vaccin contre le SIDA ?

Grâce aux vaccins, les humains ont éradiqué la variole et contrôlé efficacement la propagation de nombreuses maladies infectieuses, notamment la polio et l'hépatite B. La prévention des maladies infectieuses par la vaccination est l'une des plus grandes réussites de l'humanité en matière de santé publique au XXe siècle, et « l'impact de la vaccination sur la réduction de la mortalité humaine et la promotion de la croissance démographique est inégalé par les antibiotiques ».

Cependant, les humains ne disposent pas encore d’un vaccin efficace contre le VIH.

Le SIDA a été découvert et signalé pour la première fois par l’homme en 1981, et le virus VIH a été isolé en 1983. Les gens étaient très optimistes à l’époque et pensaient que, puisque l’agent pathogène avait été découvert si rapidement, ils pourraient rapidement développer un vaccin contre le SIDA en suivant simplement l’expérience du développement d’autres vaccins viraux.

Dès 1984, le médecin général des États-Unis annonçait qu’un vaccin contre le sida serait disponible dans deux ans. Plus de dix ans plus tard, en 1997, le président américain Clinton annonçait avec assurance le « Projet Manhattan pour un vaccin contre le sida », un projet comparable en importance au « Projet Manhattan pour la bombe atomique » annoncé par le président Roosevelt en 1939 et au « Projet Manhattan pour un alunissage habité » annoncé par le président Kennedy en 1961. « Il y a trente-six ans, le président Kennedy s'était fixé comme objectif d'atteindre la Lune, et nous l'avons atteint plus tôt que prévu. Aujourd'hui, à l'ère de la biologie, fixons-nous un nouvel objectif scientifique national : engageons-nous pour la prochaine décennie à développer un vaccin contre le sida. »

Cependant, après que le « Projet Manhattan pour la bombe atomique » et le « Projet Manhattan pour l'alunissage habité » aient été achevés avec succès après respectivement 6 et 8 ans, plus de 20 ans après l'annonce du « Projet Manhattan pour le vaccin contre le SIDA », le vaccin contre le SIDA est toujours un rêve et l'épidémie du SIDA fait toujours rage dans le monde.

Développer un vaccin efficace contre le SIDA est devenu l’un des problèmes scientifiques les plus difficiles, et d’innombrables scientifiques ont lutté et continuent de lutter pour y parvenir tout au long de leur vie. Bien que le développement d’un vaccin contre le SIDA ait commencé depuis les années 1980, le bilan de l’humanité contre le virus du SIDA est de 0:200 ! C’est vrai, le virus du sida a remporté plus de 200 batailles, et il n’existe toujours pas de vaccin efficace.

Il existe de nombreuses raisons pour lesquelles le développement de vaccins contre le SIDA est si difficile, notamment :

1. Le VIH est très variable et il est difficile d’en trouver la trace, tout comme il peut se transformer en 72 formes différentes. Les méthodes traditionnelles de recherche sur les vaccins sont inefficaces pour lutter contre le VIH.

2. Le virus VIH peut être intégré dans le génome de la cellule hôte comme un pansement de peau de chien, il ne peut donc pas être retiré à moins que la cellule ne soit tuée. Cela pose de gros problèmes tant pour le développement des traitements que pour celui des vaccins.

3. Le virus VIH ne peut infecter que les humains et ne peut pas infecter d’autres espèces et provoquer de maladie (quelques espèces d’orangs-outans peuvent être infectées mais ne tombent pas malades). Il existe donc un manque de bons modèles animaux dans la recherche sur les vaccins contre le VIH.

4. Facteurs commerciaux. Les traitements médicamenteux actuels contre le SIDA obligent les patients à prendre des médicaments à vie, ce qui génère d’énormes profits pour de nombreuses sociétés pharmaceutiques. C’est pourquoi ils ne veulent pas (chut, il faudrait dire publiquement qu’ils n’y sont pas très intéressés) investir dans la recherche et le développement d’un vaccin contre le SIDA.

Modifié à partir de : Cohen. Science. 2017. L'échec d'un vaccin prometteur contre le sida laisse le secteur sous le choc

Les « trois grandes batailles » dans le développement d’un vaccin contre le sida

En repensant à l’histoire de la recherche et du développement d’un vaccin contre le sida, on peut dire que trouver un vaccin efficace revient à tirer dans le ciel et à chercher une aiguille dans une botte de foin. C’est un processus de rebondissements et d’hésitations. En repensant aux plus de 200 batailles de différentes tailles, même si les humains étaient toujours dans un état passif de défaite, ils n'ont pas abandonné.

La recherche sur les vaccins contre le SIDA peut être divisée en trois étapes : les vaccins qui induisent une immunité humorale ; vaccins qui induisent l’immunité des lymphocytes T ; et des vaccins qui induisent à la fois une immunité cellulaire et une immunité par anticorps. Nous pouvons comparer ces étapes aux trois grandes batailles lancées par l’homme contre le virus VIH. Après avoir vécu ces trois grandes batailles, bien que l’humanité ne soit pas encore libérée de la terrible maladie du SIDA, elle a trouvé la direction pour continuer à avancer et à lutter, et a vu l’aube de la victoire.

Première phase de bataille

L’objectif de cette campagne est d’induire des anticorps neutralisants contre le VIH en se basant sur la stratégie vaccinale classique. Les recherches sur les vaccins contre le SIDA, qui ont débuté en 1984, se sont concentrées sur l’induction d’anticorps pour prévenir l’infection virale, sans tenir compte du rôle de l’immunité cellulaire. Deux essais cliniques de phase III sur des vaccins contre le SIDA, conclus en Europe, aux États-Unis et en Thaïlande en 2003, ont constitué des vérifications cliniques des résultats de recherche de la première étape du développement du vaccin contre le SIDA dans un sens pratique. Les résultats ont montré que les vaccins qui induisent simplement la production d’anticorps n’ont pas de réel effet protecteur. La bataille n’est pas encore terminée et de nombreux scientifiques travaillent encore au développement de nouvelles stratégies d’immunisation pour induire des anticorps neutralisants à large spectre.

Deuxième phase de bataille

Après de nombreuses expériences infructueuses dans l’induction de stratégies d’anticorps, les humains ont commencé à réfléchir à l’orientation de la recherche et du développement des stratégies de vaccins contre le SIDA et ont orienté la plupart de leurs efforts vers une autre direction, qui consiste à souligner que les vaccins peuvent induire des réponses immunitaires cellulaires efficaces.

Cette étape de la campagne utilise principalement des vaccins à vecteur viral recombinant qui induisent des réponses immunitaires cellulaires (vaccination, adénovirus, virus canarypox, etc.), car en théorie les réponses immunitaires cellulaires peuvent contrôler efficacement la réplication virale et l'infection, et les modèles mathématiques montrent également que la réduction de la charge virale d'une valeur logarithmique de 1 peut réduire efficacement le taux de transmission dans la population, ce qui permet aux essais cliniques de voir les perspectives d'application de ce vaccin.

L’une des réalisations les plus remarquables est le vaccin contre le SIDA développé par Merck en utilisant l’adénovirus humain de type 5 comme vecteur. Cependant, selon les résultats d’un essai clinique publié en septembre 2007, le simple fait de mettre l’accent sur la réponse immunitaire cellulaire ne peut pas produire d’effet protecteur. L’échec de ce vaccin à réponse cellulaire T a sans aucun doute porté un coup sévère au domaine de la recherche et du développement de vaccins. On s’est demandé autrefois si un vaccin efficace contre le SIDA pouvait être développé, et tout le monde dans le domaine était rempli d’une atmosphère de désespoir.

La troisième étape de la bataille

Après avoir connu d’innombrables échecs, les scientifiques n’ont pas abandonné. Après un bref repos, ils ont lancé une nouvelle attaque contre le virus du SIDA. Les scientifiques pensent généralement aujourd’hui qu’un vaccin efficace contre le SIDA doit induire simultanément des réponses immunitaires humorales et cellulaires équilibrées.

Lors d’une infection virale, les anticorps neutralisants servent de première ligne de défense et peuvent neutraliser partiellement le virus, ce qui permet de gagner du temps pour l’activation des réponses ultérieures de mémoire à médiation cellulaire. De fortes réponses immunitaires cellulaires peuvent éliminer les cellules infectées par le virus et réduire les charges virales, réduisant ainsi le taux de transmission du VIH dans la population. Cette étape se concentre donc sur l’équilibre entre les réponses immunitaires humorales et cellulaires. Les vaccins à ADN, les vaccins à vecteur vivant et les vaccins à protéines multivalentes sont développés de manière globale. L’immunisation combinée de divers vaccins (stratégie d’amorçage/rappel) est devenue l’orientation principale du développement du vaccin contre le SIDA.

Le nouveau vaccin combiné (RV144) développé par l'armée américaine et la Thaïlande et annoncé en septembre 2009 peut réduire le risque d'infection humaine par le VIH de 31,2 %. C’est la première fois dans l’histoire de l’humanité que la faisabilité du développement d’un vaccin efficace contre le sida est prouvée chez l’homme. Cette expérience nous a donné l’espoir de développer un vaccin efficace contre le SIDA. Afin de trouver le vaccin ultime et efficace contre le SIDA, les chercheurs, dont mon équipe, tentent d’utiliser plusieurs types de vaccins différents en combinaison afin de trouver la meilleure combinaison.

Les données proviennent de la base de données des essais cliniques IAVI.

Conclusion

Dans leur quête de conquête de cet ennemi sans précédent du siècle – le SIDA –, d’innombrables scientifiques se sont battus, se battent et continueront de se battre pour lui tout au long de leur vie.

La thérapie antirétrovirale hautement active (également connue sous le nom de « thérapie cocktail ») peut contrôler efficacement la progression du SIDA, permettant aux personnes infectées de vivre dignement « comme des personnes normales », mais cette thérapie ne « contrôle » le virus que temporairement et est incapable d'éliminer complètement le virus dans le corps. Tant que le traitement est arrêté, le virus VIH supprimé sera comme un singe sous la montagne des cinq doigts dont le « talisman du sceau » est retiré, et il utilisera sa propre force primordiale pour rebondir. Par conséquent, une fois infectés, les patients atteints du SIDA doivent prendre des médicaments à vie.

Pour contrôler et éliminer complètement l’épidémie du SIDA, la prévention est la meilleure solution. La prévention comprend des interventions comportementales et des vaccinations. L’intervention comportementale comprend l’augmentation de l’intensité de la publicité sur l’éducation à la santé et à l’hygiène ; promouvoir la thérapie de substitution à la méthadone et des aiguilles propres pour les consommateurs de drogues ; éviter les comportements sexuels à risque, promouvoir la connaissance des rapports sexuels protégés et rester propre ; et consulter un médecin dès que possible si une infection est détectée. Avant qu’un vaccin efficace contre le SIDA ne soit développé, l’intervention comportementale est un moyen efficace et nécessaire de prévenir le SIDA.

L’objectif ultime des êtres humains pour prévenir l’infection par le VIH de manière plus scientifique et plus efficace devrait être un vaccin efficace contre le SIDA. Au cours du long voyage de développement d’un vaccin contre le SIDA, les scientifiques ont travaillé dur et n’ont jamais abandonné. L’équipe de recherche de l’auteur se concentre depuis longtemps sur l’étude de nouvelles stratégies de prévention et de traitement du sida. Il a mené à bien un certain nombre de tâches innovantes dans la conception de vaccins, l’immunothérapie, les mécanismes d’infection, etc., et a exploré une série de nouvelles stratégies de vaccination contre le SIDA. Combien d’années l’humanité devra-t-elle attendre pour trouver un vaccin efficace contre le sida ? Nous ne pouvons pas encore donner de réponse numérique définitive, mais nous sommes sur le point de résoudre ce problème…

Références :

1. Sun C.J., Chen Z.W., Chen L., Zhang L.Q. Revue invitée : Progrès de la recherche sur les vaccins muqueux innovants contre le SIDA. Journal chinois de microbiologie et d'immunologie. 2013, 33(1 ):24-28

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3. Pan E, Feng F, Li P, Yang Q, Ma

4. Xiaoyu Wang#,Caijun Sun#,Pingchao Li,Tongjin Wu,Hangyu Zhou, Dong Yang,Yichu Liu,Xiuchang Ma,Zhiyong Song,Qinggong Nian,Liqiang Feng,Chengfeng Qin*, Ling Chen* et Ruikang Tang*. Ingénierie des vaccins avec une enveloppe minérale à double fonction : une stratégie prometteuse pour surmonter l’immunité préexistante. Matériaux avancés. 2016, 28(4):694-700.

5. Caijun Sun, Zhiwei Chen, Xian Tang, Yinfeng Zhang, Liqiang Feng, Yanhua Du, Lijun Xiao, Li Liu, Weijun Zhu, Ling Chen, Linqi Zhang. L'amorçage muqueux avec un vaccin à base de vaccine réplicatif provoque une immunité protectrice contre le défi du SIV chez les singes rhésus. J Virol. 2013, 87; 5669-5677

6. Caijun SUN, Lei ZHANG, Maochao ZHANG, Yichu Liu, Miaozhong, Xin Ma, Ling CHEN. L’induction de l’équilibre et de l’ampleur des réponses immunitaires est bénéfique pour contrôler la réplication du SIVmac239 chez le singe rhésus. J Infect. 2010, 60(5):371-81.