De nouveaux vaccins à nanoparticules semblent prometteurs contre plusieurs filovirus mortels

De nouveaux vaccins à nanoparticules semblent prometteurs contre plusieurs filovirus mortels

Les filovirus tirent leur nom du mot latin « filum », qui signifie « fil », en référence à leur forme longue et filiforme. Cette famille de virus contient certains des agents pathogènes les plus dangereux connus de la science, notamment les virus Ebola, Soudan, Bundibugyo et Marburg. L’une des raisons pour lesquelles ces virus sont toujours aussi mortels est l’instabilité de leurs protéines de surface, ce qui rend difficile leur reconnaissance par notre système immunitaire et il est difficile pour les chercheurs de les combattre avec des traitements ou des vaccins.

Eh bien, unCommunication naturellePubliée le 12 décembre 2025, l'étude (actuellement un article publié) réalisée par les scientifiques de Scripps Research décrit de nouveaux candidats vaccins conçus pour protéger contre plusieurs souches de filovirus. Ces vaccins présentent des protéines de surface du filovirus sur des nanoparticules protéiques à auto-assemblage (SApNP), aidant ainsi le système immunitaire à mieux reconnaître le virus et à y répondre. Dans des études sur des souris, les nanoparticules ont déclenché de fortes réponses anticorps contre plusieurs filovirus, montrant une voie prometteuse vers une protection plus large et plus efficace contre cette dangereuse famille de virus.

Les filovirus nécessitent de meilleures solutions : les épidémies ont été dévastatrices et ont entraîné des taux de mortalité extrêmement élevés. Au cours de la dernière décennie, j’ai appliqué mes connaissances en physique pour maîtriser la conception de protéines. Mon objectif est de développer un plan de conception universel pour chaque grande famille de virus afin que, lorsqu’une nouvelle épidémie survient, nous disposions déjà d’une stratégie prête à l’emploi.

Jiang Zhu, auteur principal, professeur au Département de biologie structurale et computationnelle intégrative, Scripps Research

L'effort vaccinal de nouvelle génération de Zhu se concentre sur les glycoprotéines de surface virales - les protéines que les virus utilisent pour pénétrer dans les cellules et que le système immunitaire doit cibler pour se protéger. Son équipe utilise une approche appelée « conception rationnelle basée sur la structure » qui examine ces glycoprotéines dans les moindres détails, en construisant des versions stables et bien formées et en les transportant sur des sphères protéiques en forme de virus – les SAPNP – qui déclenchent de manière fiable de fortes réponses immunitaires.

L'équipe a déjà appliqué cette plateforme vaccinale à des virus tels que le VIH-1, l'hépatite C, le RSV, le hMPV et la grippe. Les filovirus constituent le prochain grand défi.

Les filovirus tels que le virus Ebola (EBOV) et le virus de Marburg (MARV) peuvent provoquer une fièvre hémorragique virale avec un taux de mortalité pouvant atteindre 90 %. Au cours de l’épidémie d’Ebola de 2013 à 2016 en Afrique de l’Ouest, plus de 11 000 personnes sont mortes et plus de 28 000 ont été infectées. Bien que deux vaccins aient été approuvés contre Ebola, aucun vaccin n’offre une protection complète contre l’ensemble de la famille des filovirus.

Cela est dû en partie aux glycoprotéines de surface du filovirus. Ces protéines sont intrinsèquement instables et leurs régions vulnérables – les épitopes – sont cachées sous une épaisse couche de glycanes, formant une « cape d’invisibilité » moléculaire. À l’état de pré-fusion (avant que le virus ne pénètre dans une cellule), cette protection rend plus difficile la reconnaissance du virus par les cellules immunitaires. Une fois que le virus fusionne avec une cellule, la glycoprotéine se replie sous une forme post-fusion, compliquant encore davantage la défense immunitaire.

En 2021, l'équipe de Zhu a abordé cette question dans une étude publiée dansCommunication naturelleoù ils ont cartographié en détail la structure de la glycoprotéine Ebola et développé une stratégie pour la stabiliser. En supprimant les segments riches en mucine, ils ont créé une version plus propre et plus accessible de la protéine, plus facile à reconnaître par le système immunitaire et capable de générer des réponses anticorps plus fortes et plus utiles.

"Après avoir résolu le problème d'Ebola en 2021, ces nouveaux travaux poussent cette théorie plus loin et l'appliquent à d'autres espèces de filovirus", explique Zhu.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont repensé les glycoprotéines du filovirus afin qu'elles restent fixées dans leur forme de pré-fusion - la forme dont le système immunitaire a besoin pour reconnaître et réagir contre elles. Ces protéines redessinées ont ensuite été placées sur la plateforme SAPNP de Zhu, formant des particules sphériques ressemblant à des virus recouvertes de nombreuses copies des antigènes viraux. Les tests biochimiques et structurels ont confirmé que les particules étaient correctement assemblées et que les protéines apparaissaient comme prévu.

Lorsqu’ils ont été testés sur des souris, ces vaccins à nanoparticules ont produit de fortes réponses immunitaires, notamment des anticorps capables à la fois de reconnaître et de neutraliser plusieurs filovirus différents. Des changements supplémentaires dans les sucres à la surface des protéines ont révélé des vulnérabilités conservées supplémentaires, ce qui suggère que cette approche pourrait à terme soutenir un vaccin plus complet et potentiellement universel contre cette dangereuse famille de virus.

S'appuyant sur ces résultats, l'équipe de Zhu étend cette stratégie basée sur la structure et basée sur les nanoparticules à d'autres agents pathogènes à haut risque, notamment le virus Lassa et le virus Nipah. Ils recherchent également de nouvelles méthodes pour affaiblir ou contourner le bouclier protecteur de la mucine afin de donner au système immunitaire un accès encore meilleur aux cibles virales critiques.

"De nombreux facteurs influencent la façon dont le système immunitaire reconnaît un virus et réagit", ajoute Zhu. "La capture de l'antigène sous sa forme de préfusion peut vous permettre d'atteindre 60 % du chemin. Mais de nombreux virus - y compris le VIH et les filovirus - sont entourés d'un dense bouclier de glycanes. Si le système immunitaire ne peut pas voir à travers cette protection, même le vaccin le mieux conçu ne fournira pas une protection complète. Surmonter cette "cape d'invisibilité" est l'un de nos prochains grands objectifs. "

Outre Zhu, les auteurs de l'étude intitulée « Conception rationnelle de vaccins contre le filovirus de nouvelle génération combinant la stabilisation des glycoprotéines et l'imagerie des nanoparticules avec la modification des glycanes » comprennent Yi-Zong Lee, Yi-Nan Zhang, Garrett Ward, Sarah Auclair, Connor DesRoberts, Andrew Ward, Robyn Stanfield, Linling He et Ian Wilson de Scripps Research ; Maddy Newby, Joel Allen et Max Crispin de l'Université de Southampton ; et Keegan Braz Gomes d'Uvax Bio.

L'étude a été soutenue par Uvax Bio, LLC et les National Institutes of Health. Uvax Bio, une société dérivée de vaccins de Scripps Research, utilise une plateforme technologique exclusive inventée dans le laboratoire de Zhu pour développer et commercialiser des vaccins prophylactiques contre diverses maladies infectieuses.

Sources :