Crédit : ILRI/Karen Marshall
Porcs dans une ferme du district de Hoima, Ouganda
Les éleveurs de porcs ont un problème. Depuis qu’elle a été détectée pour la première fois au Kenya il y a un siècle, la peste porcine africaine s’est propagée dans plus de 50 pays à travers le monde. En Chine, les récentes épidémies ont tué environ 40 % de la population porcine du pays. Et depuis que la maladie virale a été détectée aussi près des États-Unis qu’en République dominicaine, la contagion potentielle est également devenue une préoccupation majeure pour l’industrie porcine aux États-Unis. Le virus pose une grande menace pour l’industrie porcine mondiale.
Même si la maladie existe depuis un certain temps, les efforts visant à contrôler sa propagation reposent toujours sur des méthodes de base de lutte biologique telles que l’abattage. Si l’on ajoute à cela la nature virulente de la maladie, certains agriculteurs ont commencé à se détourner de l’élevage porcin.
Mais la demande de produits carnés en Afrique est sur une trajectoire ascendante. Les porcs sont considérés comme des animaux relativement rentables à élever. Ils grandissent très vite et mangent presque tout, ce qui les rend adaptés à l’élevage dans des milieux ruraux à faible revenu.
En combinaison, nous avons généré plus de 30 virus recombinants différents dont l’atténuation et la protection peuvent être testées en tant que candidats vaccins.
Sanjay Vashee, directeur du campus de Rockville, Institut J. Craig Venter
Le développement réussi d’un vaccin contre la peste porcine africaine serait une bonne nouvelle pour l’industrie porcine du continent. Pour tenter de résoudre ce problème, des chercheurs de l’Institut international de recherche sur l’élevage (ILRI), basé à Nairobi, au Kenya, ont récemment développé un nouveau vaccin candidat contre la souche de génotype IX du virus de la peste porcine africaine (PPA) en utilisant un protocole CRISPR. méthode de suppression de gène.
En supprimant une partie clé du génome viral, les chercheurs ont créé une forme affaiblie du virus capable d’induire une réponse immunitaire sans devenir une maladie infectieuse. Les vaccins basés sur des versions affaiblies de virus sont souvent appelés vaccins à virus atténués.
“La technologie CRISPR est assez facile à utiliser, et donc efficace, par rapport aux méthodes traditionnelles” pour la recherche de vaccins à virus atténués, explique Lucilla Steinaa, scientifique à l’ILRI et co-chercheuse principale derrière le développement du candidat vaccin.
Les chercheurs affirment que le candidat vaccin présente un solide profil d’innocuité et une protection à 100 % contre la souche de génotype IX du virus de la peste porcine africaine dans des expériences contrôlées. Cette évolution suscite de nouveaux espoirs quant à la réussite de l’endiguement, voire de l’élimination, de la maladie.
Avant de commencer à travailler sur le candidat vaccin, les scientifiques de l’ILRI menaient depuis plusieurs années des études épidémiologiques sur la peste porcine africaine. La recherche d’un vaccin a commencé en 2016.
Crédit : Source scientifique
Micrographie en couleur rehaussée montrant le virus de la peste porcine africaine (violet) dans le tissu rénal infecté.
Crédit : Kati Franzke, Institut Friedrich Loeffler
Une micrographie électronique d’une particule du virus de la peste porcine africaine
Mais le travail visant à développer un vaccin contre le virus de la PPA utilisant l’inactivation de gènes s’est avéré difficile car le virus responsable de la maladie « est un gros virus à ADN contenant 160 gènes », explique Steinaa. «C’est beaucoup [more] Il est difficile de travailler avec un tel virus par rapport, disons, à un virus à ARN comportant seulement 11 gènes.
En d’autres termes, il existe un grand nombre de gènes parmi lesquels choisir avant que les chercheurs puissent trouver les bons gènes à modifier. Dans tous les cas, « il faut disposer de toutes les séquences génétiques des différentes souches de la maladie avant de pouvoir faire quoi que ce soit. Cela prend du temps », explique Steinaa.
Le développement de ce nouveau candidat vaccin contre le virus de la PPA a été le fruit d’un effort de collaboration impliquant l’ILRI, l’Institut J. Craig Venter (JCVI) et Walter Fuchs et son équipe basée à l’Institut Friedrich Loeffler de Greifswald, en Allemagne. L’objectif des chercheurs était de trouver un vaccin efficace qui serait utilisé en Afrique de l’Est contre le génotype IX de la maladie. Ils visent à étendre cette approche et peut-être à terme à la déployer dans le monde entier. L’ILRI a utilisé la méthode CRISPR pour éliminer des gènes individuels, tandis que les chercheurs du JCVI ont utilisé leur expertise en biologie synthétique.
Sanjay Vashee, co-chercheur principal du projet au JCVI, explique que son laboratoire a utilisé la génomique synthétique pour construire des génomes entiers de bas en haut et pour apporter des modifications combinatoires à l’échelle du génome à l’ASFV.
En soi, le génome du virus de la peste porcine africaine n’est pas infectieux, explique Vashee. Les scientifiques ont donc développé un nouveau système de « démarrage » pour générer un virus vivant à partir des génomes recombinants assemblés, créant ainsi les premiers systèmes de génétique inverse pour le virus de la PPA, en particulier pour la souche de génotype IX.
En travaillant ensemble, les équipes de recherche ont construit plusieurs virus modifiés. “En combinaison, nous avons généré plus de 30 virus recombinants différents dont l’atténuation et la protection peuvent être testées en tant que candidats vaccins”, explique Vashee.
Après des tests en laboratoire, les chercheurs de l’ILRI ont évalué le candidat chez l’animal pendant 4 semaines maximum. Le candidat sera maintenant évalué pour sa stabilité génétique. Il devra également être testé par rapport aux exigences réglementaires avant de pouvoir être fabriqué et mis sur le marché.
Un test exigé par les régulateurs est connu sous le nom de test inverse du candidat vaccin, pour évaluer si la maladie peut redevenir virulente après que le vaccin a été administré à plusieurs reprises chez les porcs. “Cependant, cela est relativement improbable étant donné que le gène [for virulence] a été supprimé », déclare Steinaa.
La technologie CRISPR est assez simple à utiliser, et donc efficace, par rapport aux méthodes traditionnelles.
Lucilla Steinaa, scientifique principale, Institut international de recherche sur l’élevage
Les scientifiques étudient également si une action d’immunité croisée est possible, permettant au vaccin candidat d’assurer une protection contre les différents génotypes du virus.
Le vaccin ILRI est basé sur le génotype IX, qui est la souche la plus répandue du virus de la peste porcine africaine dans les pays d’Afrique de l’Est que sont le Kenya, l’Ouganda et la Tanzanie. Cette souche a également été trouvée en République du Congo. Une autre souche largement répandue est le génotype II, qui circule en Europe et en Asie, tandis que le génotype I est principalement confiné à l’Afrique de l’Ouest, au Portugal, à l’Espagne et à l’île italienne de Sardaigne. On ne sait pas pourquoi une certaine souche est plus répandue dans une zone géographique donnée.
Au total, il existe 24 génotypes de PPA, tous originaires d’Afrique. Mais « il y a beaucoup de travail à faire pour voir si nous devons fabriquer 24 vaccins », estime Steinaa.
Plus une souche de la maladie est éloignée d’une autre dans l’arbre généalogique du virus de la peste porcine africaine, moins un vaccin développé pour une branche a de chances d’offrir une protection à l’autre. Par exemple, le génotype I est beaucoup plus proche du génotype II que du génotype IX. Ainsi, un vaccin développé pour le génotype I est plus susceptible d’offrir une certaine protection contre le génotype II, par rapport à sa capacité à protéger contre le génotype IX.
« Jusqu’à présent, notre candidat vaccin de génotype IX protège certainement contre [genotype IX]”, dit Vashee. “Cependant, nous n’avons pas encore testé s’il peut protéger contre d’autres génotypes.”
Mais même si le vaccin ne protège que contre un seul génotype, les scientifiques considèrent le développement réussi du candidat vaccin contre le génotype IX comme un modèle possible pour des efforts similaires contre d’autres souches. Et des vaccins contre toutes les souches sont absolument nécessaires.
L’année dernière, un vaccin contre la souche de génotype II du virus de la peste porcine africaine, celle qui circule en Asie et en Europe, a été approuvé par les autorités réglementaires du Vietnam. Il s’agissait du premier vaccin contre le virus de la PPA à être approuvé, mais il a ensuite suscité des problèmes de sécurité. Plusieurs porcs sont morts après l’inoculation du vaccin, et l’Organisation mondiale de la santé animale (WOAH), une autorité mondiale en matière de santé animale,a publié une déclaration exhortant les agriculteurs à utiliser uniquement les vaccins contre le virus de la PPA qui se sont révélés efficaces et sûrs.
L’un des plus grands défis auxquels est confronté le déploiement réussi du candidat vaccin ILRI, s’il était approuvé pour sa fabrication, réside dans la faible demande potentielle. Contrairement à l’Europe et à l’Asie, le marché d’un vaccin contre le virus de la PPA en Afrique de l’Est est assez restreint.
Pour commencer à faire connaître le candidat vaccin avant une éventuelle approbation, les chercheurs commencent désormais à travailler en collaboration avec les organismes de réglementation concernés. Mais ces discussions ne font que commencer, dit Steinaa.
En attendant, les chercheurs rédigent un manuscrit décrivant le système de génétique inverse qu’ils ont développé lors de leur recherche d’un vaccin contre le virus de la peste porcine africaine, y compris la méthode de démarrage, explique Vashee. Jusqu’à la publication, ils garderont les détails près de leur poitrine.
Geoffrey Kamadi est un journaliste indépendant basé au Kenya.
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2024-04-28 03:30:23
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