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Par Kara Leasure Shanley

Tiré d'un remède

Bryce Chackerian fabrique des vaccins sur mesure, une particule à la fois

L'image à l'écran ressemble à un ballon de football bosselé, parsemé de taches rouges, vertes et bleues (et de quelques points jaunes aléatoires)

Mais cette drôle de balle n'a rien à voir avec le sport. Il s'agit plutôt d'une nouvelle façon audacieuse de créer quelque chose que vous avez probablement reçu de votre médecin il y a des années : un vaccin.

Sous un microscope, cette sphère bosselée se multiplie en plusieurs identiques dans une image en niveaux de gris. "Ce n'est que la coquille du virus", explique Bryce Chackerian, PhD.

Pendant des décennies, ces obus – connus sous le nom de particules de type virus ou VLP – lui ont donné un avantage contre ses adversaires sur leur propre terrain.

Chackerian, professeur et vice-président du Département de génétique moléculaire et de microbiologie, a grandi dans la Bay Area, où son père travaillait comme chimiste pour la NASA. Bien qu'il dise que la science n'était pas souvent discutée chez eux, Chackerian est allé à l'Université de Californie, à Berkeley, pendant la révolution de la biologie moléculaire dans les années 1980.

Là, il a étudié la génétique bactérienne et a finalement obtenu un doctorat en microbiologie à l'Université de Washington tout en étudiant le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) avec Julie Overbaugh, PhD. "C'est dans ce laboratoire que je me suis intéressé à examiner essentiellement les interactions hôte-pathogène", explique Chackerian.

Normalement, le système immunitaire surveille les envahisseurs étrangers, y compris les virus. "Les virus sont des types de structures uniques", explique Chackerian. "Ils sont très différents des choses que vous avez dans votre corps." C'est grâce à leur géométrie unique que votre système immunitaire peut reconnaître et lutter contre le virus.

Certains virus et agents pathogènes ont trouvé des moyens de cacher leurs qualités extraterrestres, en utilisant un "bouclier" de sucres qui leur permet d'éviter d'être détectés ou d'évoluer avant d'être reconnus. "Ce sont toutes des choses qui ont ce qu'on appelle une variation antigénique, donc les protéines changent constamment pour échapper aux réponses immunitaires", explique Chackerian.

Alors, comment vaincre un virus qui a déjà déjoué votre système immunitaire ? En termes simples, vous l'imitez.

Chackerian a appris cela pour la première fois en travaillant avec John Schiller, PhD, l'un des chercheurs dont les travaux ont conduit au vaccin contre le virus du papillome humain (VPH), au National Cancer Institute. "C'était une période passionnante au laboratoire car ils avaient développé cette technologie de particules de type virus", se souvient Chackerian.

L'équipe de Schiller a découvert qu'un surplus de protéines virales pouvait spontanément se transformer en une particule ressemblant à un virus, mais dépourvue des parties infectieuses. Lorsque Chackerian a commencé dans le laboratoire de Schiller, ils avaient commencé à utiliser ces particules pour créer des vaccins, dont un contre le VPH. "Parce qu'il ressemble au virus", explique Chackerian, "si vous l'utilisez comme immunogène, il déclenche des réponses d'anticorps qui peuvent vous protéger contre l'infection par le virus."

Ce n'était que le début de l'utilisation de cette technologie.

Se demandant si ces particules pourraient être utilisées dans des vaccins contre d'autres affections, Chackerian a commencé à ajouter des éléments aux VLP qui ne déclencheraient normalement pas de réponse immunitaire. Ceux-ci comprenaient des morceaux de nos propres protéines - comme le CCR-5, le récepteur impliqué dans l'infection par le VIH, ou le TNF-a, une protéine impliquée dans l'arthrite et le psoriasis - qui sont souvent traités avec des anticorps produits pharmaceutiquement.

"En gros, ça marche", déclare Chackerian. "Nous prenons un petit morceau de TNF-a ou de CCR5, le plaçons sur la surface du VLP, puis utilisons ces VLP comme immunogène. Vous pouvez obtenir des réponses vraiment très fortes contre les auto-antigènes."

En saturant les VLP avec ces auto-antigènes, Chackerian voit une production d'anticorps plus forte par le système immunitaire qui dure plus longtemps que d'autres thérapies. Cela ouvre la porte à des vaccins plus efficaces contre des maladies que personne ne considérerait comme évitables.

"L'une des raisons pour lesquelles nous avons pensé qu'un vaccin pourrait être une bonne idée est que les anticorps monoclonaux, en particulier, sont très chers et que les vaccins sont généralement bon marché", explique Chackerian. Une étude de 2018 publiée dans le Journal américain des soins gérés ont rapporté que le coût annuel moyen des traitements par anticorps monoclonaux pour des maladies comme le cancer ou les maladies cardiovasculaires était d'environ 100,000 XNUMX $.

"Cela pourrait être un moyen de fournir une alternative aux thérapies à base d'anticorps monoclonaux", dit-il.

En 2004, Chackerian a trouvé d'autres chercheurs avec lesquels développer cette technologie polyvalente après avoir occupé un poste de professeur à l'UNM. Il a rapidement trouvé un partenaire en David Peabody, PhD, qui partageait un intérêt pour ce travail et étudiait les bactériophages - des virus qui ciblent les bactéries - depuis des décennies.

Chackerian explique que les phages de Peabody étaient non seulement capables de s'organiser en VLP, mais que ces particules étaient plus faciles à produire et à attacher de courts morceaux d'antigène. Il dit que cette collaboration a été essentielle à l'endroit où leur travail en est aujourd'hui.

"C'est génial - nous dirigeons essentiellement un laboratoire commun", explique Chackerian. "C'est toujours bien d'avoir des gens avec qui jeter des idées."

Son esprit de collaboration s'est étendu à plusieurs autres laboratoires d'autres départements du campus. "C'est vraiment sympa de travailler à l'UNM - mettre en place ces collaborations a été facile", dit-il.

Ils collaborent également avec des universités à travers le pays, étudiant des vaccins contre le paludisme, la chlamydia et le Zika, ainsi que l'hypercholestérolémie et le cancer.

Les travaux de Chackerian et Peabody ont donné lieu à de multiples brevets, ainsi qu'à une nouvelle approche de l'utilisation des VLP : la découverte de cibles immunitaires à l'aide d'une bibliothèque de cibles potentielles.

"L'idée derrière cet autre système est qu'il élimine fondamentalement tout ce processus (essais et erreurs)", explique-t-il. « Nous pouvons créer ces bibliothèques aléatoires, puis voir laquelle correspond le mieux à ce que nous voulons cibler. »

Leur plate-forme VLP axée sur les cibles est devenue la base d'une nouvelle société de biotechnologie appelée Agilvax, que Chackerian et Peabody ont aidé à fonder et pour laquelle ils sont membres du conseil consultatif. La société utilise actuellement la plate-forme pour développer un vaccin contre le cancer du sein.

Malgré sa carrière aux multiples facettes, Chackerian estime que son héritage réside également dans la prochaine génération de chercheurs. Il transmet les connaissances et la passion qu'il a acquises de ses mentors à ses propres étudiants et techniciens.

« J'ai eu beaucoup de chance d'avoir autant de personnes formidables qui travaillent dans le laboratoire », dit-il, ajoutant que les voir évoluer vers leur propre carrière a été tout aussi gratifiant que la sienne.

L'objectif actuel de Chackerian est de faire en sorte qu'un vaccin fasse l'objet d'essais cliniques, même s'il sait que ce sera un défi. "Nous avons des vaccins contre la plupart des choses pour lesquelles il est facile de fabriquer un vaccin", explique-t-il, "donc, ce qui reste, ce sont les choses difficiles."

Cela ne semble cependant pas le déranger - au contraire, cela motive son désir d'apprendre autant que possible des experts avec lesquels il collabore afin d'utiliser ses VLP pour de meilleurs traitements.

"J'aime être dans les universitaires," dit-il. "J'aime être la personne R&D - enfin, plus la personne R et non la personne D - c'est ce que j'aime faire."

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