Vaccine machine

Une machine à vaccins

Les chercheurs de CANVAC utilisent des robots pour mesurer les réponses immunitaires à de nouveaux vaccins
1 janvier 2006
Si Jonas Salk ce médecin qui a mis au point le vaccin contre la polio avait bénéficié des connaissances et de l’équipement de Rafick-Pierre Sékaly, non seulement aurait-il su que son vaccin était efficace avant même de le mettre à l’essai sur sa famille et sur lui-même, mais il aurait peut-être découvert pourquoi et comment il fonctionnait.
 

À l’instar du Dr Salk, M. Sékaly et les autres membres du Réseau canadien pour l’élaboration de vaccins et d’immunothérapies (CANVAC) de l’Université de Montréal consacrent leurs travaux à la recherche de vaccins aptes à empêcher certaines maladies de décimer des populations partout sur la planète. Leurs cibles ne sont pas la polio, mais plutôt le VIH, l’hépatite C, le SRAS, la grippe pandémique et même le cancer.

Contrairement à Jonas Salk qui, en 1952, devait se contenter de faire une estimation éclairée de l’efficacité de son vaccin, M. Sékaly et son équipe s’emploient à décoder les mécanismes de la réponse immunitaire protectrice de l’organisme. Aujourd’hui, avant de mettre à l’essai des vaccins sur des sujets humains, les chercheurs doivent savoir comment et pourquoi ces vaccins induiront des réponses immunitaires.

Le Dr Salk a testé son vaccin sur des enfants qui avaient survécu à la polio et sur des volontaires qui n’avaient jamais contracté le virus — dont sa femme, ses enfants et lui-même. Aujourd’hui, de tels essais seraient jugés contraires à l’éthique, surtout dans le cas de virus actifs. Les chercheurs doivent désormais en savoir plus avant de procéder à des essais de nouveaux vaccins sur l’homme.

« Pour le VIH, l’hépatite C et beaucoup d’autres virus chroniques, personne ne connaît la nature de la réponse immunitaire préventive ni ne sait comment la mesurer », dit Rafick-Pierre Sékaly, professeur de microbiologie et d’immunologie à l’Université de Montréal, directeur scientifique et chef de programme de CANVAC. « Pour obtenir cette information, nous devons concevoir des outils qui nous permettront de mesurer et de caractériser cette réponse.»

Monsieur Sékaly doit mesurer la façon dont les cellules réagissent au vaccin qu’il met à l’essai. Un tel procédé peut requérir des milliers, voire des dizaines de milliers d’échantillons. « Parmi les problèmes ayant contribué à ralentir le développement de vaccins, on relève une quasi-absence de normalisation des différents sites et de validation des dosages utilisés (méthode, protocole ou essai pour déterminer quelle quantité d’une substance se trouve dans un échantillon) pour mesurer les réponses immunitaires », précise M. Sékaly.

Rafick-Pierre Sékaly espère surmonter cet obstacle grâce à la robotique. Cette technologie permettra aux chercheurs de normaliser leurs essais et de traiter des milliers d’échantillons à la fois.

D’ici 18 mois, M. Sékaly travaillera en tandem avec un bras robotisé dont l’utilisation assurera en tout temps le respect de normes élevées et l’obtention de résultats faciles à reproduire. Cet instrument permettra aussi une meilleure caractérisation des marqueurs de la protection immunitaire qui jouent un rôle primordial dans la mise au point de vaccins modernes. Avec des essais normalisés pour mesurer les réponses immunitaires, les chercheurs pourront évaluer les vaccins et déterminer s’ils déclenchent les réponses souhaitées.

Une fois que les chercheurs seront capables de prédire comment le système immunitaire du corps est susceptible de répondre à un vaccin donné, ils pourront aller de l’avant avec les essais cliniques.

Rafick-Pierre Sékaly et son équipe, qui travaillent en collaboration avec d’autres chercheurs du Réseau, comme le Dr Frank Plummer de l’Université du Manitoba, étudient également les réponses immunitaires chez des sujets qui semblent être naturellement protégés contre certains virus tels que le VIH. Ils espèrent arriver à comparer les réponses immunitaires innées avec celles induites par les formes initiales d’un vaccin. Cela leur permettrait d’élaborer un second vaccin qui « comblerait les lacunes » ou induirait une réponse immunitaire encore plus forte.

Retombées

Les vaccins, parce qu’ils sont préventifs, constituent le moyen le plus rentable pour lutter contre une maladie infectieuse. Le vaccin contre la variole a permis à la profession médicale d’éliminer la maladie; le vaccin contre la polio du Dr Salk a pratiquement éradiqué le virus dans de nombreuses régions du monde, dont l’Amérique du Nord. (L’Inde et l’Indonésie figurent au nombre des pays où sévit encore la polio.)

À l’Université de Montréal, Rafick-Pierre Sékaly et d’autres membres de CANVAC s’emploient à mettre au point des instruments pour mesurer la réponse immunitaire humaine aux maladies infectieuses. Leurs travaux marquent une étape déterminante dans la recherche de vaccins qui pourraient sauver des millions de vies. Dans le cas du VIH/SIDA, leurs travaux pourraient aussi permettre d’économiser des milliards de dollars en soins de santé, et c’est sans parler des coûts économiques et sociaux dans les pays touchés par des épidémies.

« Les maladies comme le sida tuent des millions de gens », souligne M. Sékaly. Même si des cocktails médicamenteux peuvent ralentir ou stopper la progression de la maladie, la médication antivirale dont ont besoin les patients est trop chère pour la plupart des pays en développement. Ceux qui ont besoin des médicaments n’y ont pas toujours accès.

« Nous savons que nous ne serons jamais capables de fournir des traitements [à ces populations] parce que ceux-ci sont trop coûteux. La seule façon d’intervenir efficacement consiste à produire des vaccins capables de prévenir la maladie, affirme M. Sékaly.

Les laboratoires de Rafick-Pierre Sékaly seront reliés à des services de traitement des cellules à l’Université McMaster, à Hamilton, et à des installations privées de MDS Pharma, à Montréal. Monsieur Sékaly et l’équipe de CANVAC entendent aussi mettre sur pied une usine de production de vaccins au profit de collaborations universitaires. « Nous pourrions ainsi avoir une image complète [de ce qui se fait dans le domaine de la vaccinologie] », ajoute-t-il.

Le Canada doit pouvoir compter sur ses propres installations de production et chercheurs au cas où une épidémie se déclarerait, comme la prochaine grippe pandémique dont l’Organisation mondiale de la santé annonce l’imminence depuis un certain temps déjà. En adoptant un cadre d’action rigoureux qui englobe l’ensemble des activités de recherche, depuis l’étape préclinique jusqu’à celle de la production de vaccins, nous aurons non seulement un avantage concurrentiel dans la mise au point de nouveaux vaccins, mais nous disposerons, en cas d’épidémie, de notre propre infrastructure vaccinale [pour la combattre avec efficacité] », conclut M. Sékaly.

Partenaires

Chez Thermo CRS Ltd., Grace Mangialardi et ses collègues se spécialisent dans la recherche de solutions d’automatisation pour les laboratoires. L’entreprise ontarienne établie à Bdefaultington est donc le partenaire tout indiqué pour travailler avec M. Sékaly et son équipe de l’Université de Montréal à la création d’une plate-forme robotique qui permettra aux chercheurs de traiter rapidement, précisément et uniformément des dizaines de milliers d’échantillons de cellules. Ces caractéristiques revêtent une importance capitale pour des chercheurs qui tentent d’élaborer rapidement des vaccins afin d’éradiquer des épidémies naissantes comme le SRAS.

« Les humains sont tout simplement incapables de planifier mentalement les opérations de manière à ce qu’elles commencent toutes en même temps et de traiter les données aussi précisément que peut le faire un robot », explique Mme Mangialardi, chef de secteur pour Thermo CRS.

Ce système robotique entièrement automatisé permettra à M. Sékaly et aux autres chercheurs de se rapprocher de leur objectif : décrypter les réponses immunitaires humaines à la maladie et mettre au point des vaccins pour induire des réponses de protection.

Ils seront également en mesure de travailler en toute sécurité avec des virus actifs dans une salle « blanche » (ou installation de confinement) puisque les échantillons seront manipulés par le bras robotisé.

« Il faut préparer les échantillons rapidement parce qu’on veut réduire le laps de temps durant lequel les substances infectieuses circulent à l’air libre, poursuit Mme Mangialardi. Tant mieux si notre plate-forme robotique fournit aux chercheurs les ressources nécessaires pour mettre au point un vaccin [plus efficacement]. »

Si le Canada entend rester à l’avant-scène de la recherche et de l’élaboration de vaccins, il devra utiliser une automatisation et un équipement de pointe. « Il est également important de retenir des chercheurs comme M. Sékaly et son équipe [de plus de 40 chercheurs] au Canada », soutient Grace Mangialardi.

« Notre seule association avec eux [...] nous donne l’assurance de pouvoir continuer à offrir des solutions technologiques d’avant-garde dans l’avenir », ajoute-t-elle.

Pour en savoir plus

Renseignez-vous sur Thermo CRS.

Lisez un article sur Jonas Salk et sur la manière dont il a mis à l’essai son vaccin contre la polio. (Site anglophone)