Vaccin contre le VIH : pourquoi est-ce si difficile ?

Février 2020 a été marqué par l’arrêt prématuré de l’essai vaccinal HVTN702. Une déception pour la communauté scientifique qui ne relâche cependant pas ses efforts et poursuit sa quête d’un vaccin efficace contre le VIH.

Aujourd’hui, les vaccins permettent de se protéger contre de nombreuses maladies. Près de quarante ans après la découverte du VIH, aucun vaccin n’a encore été développé. Pourquoi est-ce si difficile ? Le principe de la vaccination est de préparer le système immunitaire à une possible rencontre avec un agent infectieux tel qu’un microbe. Pour cela, le microbe inactivité ou seulement des morceaux dudit microbe sont inoculés via le vaccin. Le système immunitaire mémorise alors son identité, de façon à le reconnaître et à le combattre plus tard. Mais si le microbe change d’identité entre-temps, le vaccin devient tout bonnement inefficace.

Un virus aux mille visages

C’est exactement le scénario suivi par le VIH. Ses capacités exceptionnelles à muter en font un virus aux mille visages, la difficulté numéro une pour créer un vaccin. Cela ne veut pourtant pas dire qu’aucune solution n’existe. En quarante ans, les scientifiques ont étudié en détail l’infection naturelle par le VIH et en ont tiré des informations précieuses qui seront utiles au développement d’un vaccin efficace.

Un des points cruciaux pour lutter contre l’infection par le VIH est la production d’anticorps à fort pouvoir neutralisant et capables de reconnaître plusieurs souches du virus. C’est la production de ces anticorps, connus sous le nom de bNAbs (« broadly neutralizing antibodies », pour « anticorps neutralisants à large spectre » en français), que les scientifiques essayent de reproduire grâce au vaccin.

Un challenge ambitieux, car cela nécessite d’abord de comprendre comment les bNAbs sont produits naturellement afin de suivre les mêmes étapes lors du processus de vaccination. Il faut réussir à remonter au point de départ, au précurseur des bNAbs, puis dicter leur maturation. Concrètement, cela signifie choisir les bons morceaux de VIH à introduire dans le vaccin afin d’induire la production de ces anticorps.

Quels morceaux du VIH choisir et dans quel ordre ?

La communauté scientifique s’accorde sur l’utilisation des protéines de l’enveloppe du VIH. Il s’agit en effet des parties exposées à l’extérieur du virus et contre lesquelles les bNAbs les plus puissants sont dirigés. L’enveloppe du VIH n’est cependant pas épargnée par les mutations, il faut donc choisir une zone que le VIH a plus de mal à muter. Cette dernière décennie a connu un pas de géant dans ce domaine et des régions telles que le site de fixation à la molécule CD4 sont de bons candidats testés en clinique [1].

Un vaccin contenant le matériel génétique du virus est également une option. C’est le cas du vaccin Mosaïque qui tient son nom de l’assemblage du matériel génétique provenant de diverses souches du VIH. Cette stratégie vaccinale s’accompagne d’un boost avec des morceaux de l’enveloppe du VIH. D’abord testé sur quelques centaines de volontaires avec succès (des anticorps dirigés contre l’enveloppe du VIH ont été détectés), Mosaïque a été déployé en septembre 2019 dans un essai de phase 3 avec 3 800 participants [2].

Dernièrement, des chercheurs ont tenté de reproduire la production d’un bNAbs (VRC34) ciblant une région jusqu’alors ignorée : la région interface [3]. Cette zone du virus est vulnérable, car elle ne se dévoile que lors d’un court instant, juste après la fusion de l’enveloppe du virus avec la membrane de la cellule cible. Le système immunitaire peine donc à produire naturellement des anticorps ciblant cette région. C’est pourquoi les chercheurs ont développé un vaccin contenant des morceaux de la région interface, de façon à initier le système immunitaire à reconnaître cette zone et à produire des anticorps la ciblant. Testée d’abord chez la souris puis chez le primate, l’efficacité du vaccin reste modérée, mais cela prouve au moins que le spectre des régions pouvant être ciblées est bien plus large qu’il n’y paraît.

Enfin, lorsqu’un candidat vaccin a obtenu des résultats satisfaisants, chez le primate le plus souvent, il faut encore passer par la case des essais cliniques chez l’humain. Une étape particulièrement difficile puisqu’il s’agit d’administrer le candidat vaccin à des personnes saines et d’estimer son efficacité contre un virus dont on ne sait pas avec certitude s’il touchera ou non la personne vaccinée. L’essai Thaï de 2009 [4], le premier à obtenir des résultats encourageants avec 30 % de protection, avait été mené dans une région du monde estimée à faible risque d’infection par le VIH (un taux de nouvelles infections autour de 0,3 %). Le taux de protection n’étant pas jugé satisfaisant, l’essai Thaï n’a pas été poursuivi.

L’essai HVTN702, utilisant le schéma vaccinal de Thaï, a été mis en place en Afrique du Sud [5], une région du monde bien plus largement à risque avec 7,7 millions de personnes infectées sur un total mondial de 37,9 millions (source OMS). En conséquence, la souche virale utilisée pour cet essai a été adaptée au sous-type de VIH qui prédomine en Afrique australe. Malheureusement, cet essai, prévu initialement jusqu’en juillet 2022, a été stoppé en février dernier par manque d’efficacité : 129 infections dans le groupe vacciné et 123 dans le groupe placebo [6].

Le vaccin n’est cependant pas l’unique solution envisagée pour protéger du VIH. L’administration passive de bNAbs en prévention est une alternative viable et actuellement testée par l’étude AMP (Antibody Mediated Prevention) [7]. L’anticorps VRC01, utilisé dans cet essai, reconnaît le site de fixation à la molécule CD4, et son pouvoir neutralisant a été démontré dans de précédentes études [8]. Les participants recevront au total dix injections, espacées de huit semaines. Les premiers résultats sont attendus cette année.

[1] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5342261/

[2] https://www.nature.com/articles/d41586-019-02319-8

[3] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6358635/

[4] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19843557

[5] https://www.sciencemag.org/news/2020/02/another-hiv-vaccine-strategy-fails-large-scale-study

[6] https://www.niaid.nih.gov/news-events/experimental-hiv-vaccine-regimen-ineffective-preventing-hiv

[7] https://ampstudy.org

[8] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3165784/