Le timing, clé pour améliorer l'efficacité des vaccins à ARNm

Les vaccins à ARNm, qui ont été essentiels dans la lutte contre la COVID-19, pourraient aussi être utiles pour d'autres maladies comme la grippe, le VIH et certains cancers. Bien que ces vaccins réduisent efficacement les cas graves de COVID-19, ils ne préviennent pas complètement les infections, ce qui soulève des questions sur la durée de leur protection. Cela a mis en évidence le besoin d'améliorer la conception des vaccins à ARNm.

#Importance des Cellules T

Les cellules T sont une partie clé du système immunitaire qui aide à contrôler la propagation des virus dans le corps. Ces cellules réduisent la gravité de la maladie quand quelqu'un est infecté malgré la vaccination. Pour activer les cellules T, deux signaux sont nécessaires. Le premier signal vient de la cellule T qui reconnaît une partie spécifique du virus. Le deuxième signal, qui aide à renforcer la Réponse immunitaire, s'appelle la costimulation. L'une des voies de costimulation les plus étudiées implique une molécule appelée CD28, mais d'autres voies comme 4-1BB ne sont pas aussi bien comprises.

4-1BB, aussi connu sous le nom de CD137, est important pour les réponses des cellules T et se trouve principalement sur les cellules T et quelques autres cellules immunitaires. Son partenaire, 4-1BBL, est généralement sur les cellules qui présentent des antigènes, ce qui aide les cellules T à reconnaître les menaces. Activer 4-1BB aide les cellules T à croître, survivre et mieux fonctionner pendant les infections. Des recherches ont montré que l'utilisation de 4-1BB peut rendre les cellules T résistantes à certains types de suppression immunitaire. À cause de ses effets stimulants, les scientifiques envisagent les anticorps 4-1BB comme un traitement potentiel dans les thérapies contre le cancer.

#Rôles doubles de 4-1BB

Bien que 4-1BB soit connu pour stimuler les réponses immunitaires, il peut aussi les inhiber dans certains cas. Par exemple, des souris dépourvues de 4-1BB montrent des réponses des cellules T plus fortes contre certains virus. D'autres études ont noté que l'utilisation d'anticorps de costimulation 4-1BB avant une infection virale peut entraîner des réponses des cellules T plus faibles. Cela indique que les effets de 4-1BB dépendent du contexte, soit en promouvant soit en freinant la réponse immunitaire. Cependant, son influence sur les réponses des vaccins n'a pas été entièrement investiguée.

#Le rôle de 4-1BB dans les vaccins à ARNm

Dans notre recherche, nous nous sommes concentrés sur comment le timing de la costimulation 4-1BB affecte les réponses immunitaires après la vaccination à ARNm. Nous avons découvert que donner des anticorps 4-1BB le jour 4 après la vaccination améliorait significativement l'efficacité des vaccins à ARNm. Cela suggère qu'on peut améliorer les vaccins en chronométrant correctement l’activation de la voie 4-1BB.

#Investigation du timing de la costimulation

Pour voir comment le timing affecte la réponse immunitaire, nous avons vacciné des souris avec un vaccin à ARNm qui cible le virus SARS-CoV-2. Nous avons administré les anticorps 4-1BB le même jour ou à des moments ultérieurs pour voir comment cela changeait les réponses des cellules T. Quand nous avons donné les anticorps le même jour que le vaccin, nous n'avons pas vu d'amélioration des réponses des cellules T. En fait, cela semblait nuire à la réponse anticorpale. Cela indiquait que donner les deux signaux en même temps n'était pas efficace.

Ensuite, nous avons essayé de donner les anticorps 4-1BB le jour 4 après la vaccination. Cette fois, nous avons constaté une augmentation spectaculaire du nombre de cellules T CD8, qui jouent un rôle crucial dans la lutte contre les infections. Ces cellules T montraient aussi plus de signes de croissance et d'activité. Cela suggère qu'attendre un peu avant de donner le signal de costimulation permet aux cellules T de mieux se développer.

#Effets sur les réponses immunitaires

Après avoir observé les effets du timing, nous voulions voir comment cela impactait la réponse immunitaire globale. En donnant les anticorps 4-1BB au bon moment, nous avons augmenté la production de molécules de signalisation, appelées cytokines, qui stimulent davantage l'activité immunitaire.

Nous avons aussi testé si le même timing améliorait les réponses à d'autres vaccins à ARNm ciblant différents virus, comme ceux pour le VIH et un coronavirus du rhume commun. Dans tous les cas, donner les anticorps 4-1BB le jour 4 après la vaccination a conduit à de meilleures réponses des cellules T sans affecter négativement les niveaux d'anticorps.

#Tests avec différents vaccins

Nous avons poursuivi nos recherches en examinant des vaccins basés sur d'autres virus. Par exemple, nous avons utilisé un vaccin ciblant un virus appelé chorioméningite lymphocytaire (LCMV). Après la vaccination, nous avons donné des anticorps 4-1BB au jour 4. Les résultats ont montré que les souris avaient une meilleure protection immunitaire et étaient moins susceptibles de perdre du poids après avoir été exposées au virus.

En utilisant une combinaison de différents vaccins, nous avons démontré que chronométrer correctement la costimulation peut améliorer significativement la réponse immunitaire dans divers modèles.

#Cinétique de l'expression de 4-1BB

Pour comprendre pourquoi le timing est important, nous avons vérifié comment l'expression de 4-1BB sur les cellules T changeait après la vaccination. Nous avons constaté que la quantité de 4-1BB était la plus élevée au jour 4, moment où les cellules T étaient les plus réactives. Cela indique qu'attendre pour fournir la costimulation permet aux cellules T d'exprimer plus de récepteurs nécessaires pour une réponse immunitaire forte.

#Implications du timing

Nos résultats suggèrent que l'efficacité des réponses immunitaires peut être améliorée en attendant quelques jours après la vaccination avant de fournir des signaux de costimulation supplémentaires. Cette approche pourrait éviter de "surcharger" le système immunitaire et aiderait les cellules T à mieux se préparer au défi.

#Conclusion

Les vaccins à ARNm ont prouvé leur succès dans la protection contre les maladies graves causées par des virus comme le SARS-CoV-2, mais il y a encore de la marge pour améliorer. Nos recherches montrent que l'utilisation d'anticorps de costimulation 4-1BB au bon moment peut booster significativement la réponse immunitaire à ces vaccins. Cela pourrait conduire à une meilleure protection contre une variété d'infections virales.

Alors que les scientifiques continuent d'affiner les stratégies de vaccination, comprendre le timing et les mécanismes des réponses immunitaires comme celles impliquant 4-1BB sera crucial pour développer la prochaine génération de vaccins. Les recherches futures exploreront comment mettre en œuvre ce timing dans des contextes cliniques et si des stratégies similaires peuvent améliorer d'autres types de vaccins contre diverses maladies.