Vectorisation d’antigènes d’intérêt par des nanoparticules lipidiques pour application vaccinale

Vectorization of antigens of interest on lipid nanoparticles for vaccine application

• Auteur / Autrice : Louis Bourlon
• Direction : Patrice Marche
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Virologie microbiologie immunologie
• Date : Soutenance le 25/09/2023
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pour l'avancée des biosciences (Grenoble, Isère, France ; 2016-....)
• Jury : Président / Présidente : Emmanuelle Planus
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Paul, Manuel Rosa-Calatrava, Christophe Chevalier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Giovanna Lollo, Nadia Naffakh

Mots clés

Mots clés contrôlés

Influenzavirus

Hémagglutinines

Réponse immunitaire

Nanovectorisation

Nanoparticules lipidiques

Mots clés libres

Influenza

Conjugaison

Nanoparticule

Vaccin

Nanoparticle

Influenza

Conjugation

Vaccine

Résumé

Les vaccins antigrippaux sont considérés comme la mesure la plus efficace pour prévenir la grippe. Ils se basent sur l’utilisation de l’hémagglutinine (HA) en tant qu’antigène. Cette protéine de surface du virus de la grippe est génétiquement variable, ce qui contraint à redéfinir chaque année la formule du vaccin. En outre, ces vaccins ne protègent pas des souches virales pandémiques. Le peptide M2e est une petite protéine de surface du virus qui est conservée parmi les souches de la grippe de type A. Un vaccin basé sur le M2e en tant qu’antigène pourrait ainsi conférer une immunité croisée. Cependant, sa faible immunogénicité limite son utilisation pour un vaccin grippe universel. Afin d’augmenter les réponses immunitaires dirigées contre le M2e, celui-ci est associé à des nanoparticules lipidiques (NLC). Ces NLC sont des émulsions stables dans le temps, dont la faible taille (< 100 nm) augmente leurs interactions avec les cellules présentatrices d’antigènes et leur drainage lymphatique, favorisant leur prise en charge par le système immunitaire. Le M2e vectorisé par les NLC, soit avec une conjugaison par chimie « click », soit par complexation au travers d’interactions électrostatiques, permet d’améliorer les réponses immunitaires (anticorps et lymphocytes T) chez les souris immunisées. Par ailleurs, l’utilisation d’une NLC possédant une charge de surface cationique induit de meilleures réponses des lymphocytes T. Enfin, l’ajout d’un peptide stimulant les lymphocytes T auxiliaires (CD4) au M2e greffé sur les NLC augmente grandement la réponse anticorps spécifique. En conclusion, plusieurs formules de M2e porté par des NLC génèrent des niveaux de réponses immunitaires qui seraient compatibles avec une protection contre la grippe. Ces formules de M2e vectorisé par les NLC constituent des candidats qui pourront être inclus dans un potentiel vaccin grippe universel.

Influenza vaccines are considered the most effective measure for preventing influenza. They are based on the utilization of hemagglutinin (HA) as an antigen. This surface protein of the influenza virus is genetically variable, necessitating the annual redefinition of the vaccine formulation. Furthermore, these vaccines do not offer protection against pandemic viral strains. The M2e peptide is a small surface protein conserved among influenza type A strains. A vaccine based on M2e as an antigen would therefore enable cross-immunity. Nevertheless, its limited immunogenicity restricts its application within a universal influenza vaccine. To enhance immune responses directed towards M2e, it is associated with novel lipid nanoparticles (NLC). These NLCs are stable over time emulsions, with a small size (<100 nm) that enhances their interactions with antigen-presenting cells and lymphatic drainage, facilitating their uptake by the immune system. M2e vectorized by NLC, either through conjugation (via ''Click'' chemistry) or complexation based on electrostatic interactions, enhances immune responses (antibodies and T lymphocytes) in immunized mice. Moreover, the use of a cationic surface-charged NLC induces better T lymphocyte responses. Finally, the addition of a helper T lymphocyte (CD4) stimulating peptide on grafted M2e peptide greatly enhances the specific antibody response to M2e. In conclusion, several formulations of M2e carried by NLC generate immune response levels that could be compatible with influenza protection. These promising M2e formulations vectorized by NLC represent candidates that could be included in a potential universal influenza vaccine in further preclinical investigations and clinical studies.