Développement vaccinal sous-unitaire contre les Orthopoxvirus vectorisé par le vaccin rougeole

Development of a subunit measles-vectorized Orthopoxvirus vaccine

• Auteur / Autrice : Cyrielle Faguet
• Direction : Jean-Nicolas Tournier, Roger Le grand
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Immunologie des maladies virales, auto-immunes, hématologiques et bactériennes
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Université Paris-Saclay. Faculté de pharmacie (Orsay, Essonne ; 2020-....)

Mots clés

Mots clés libres

Maladies émergentes

Vaccin

Othopoxvirus

In vivo

Immunologie

Rougeole

Orthopoxvirus

Measles

In vivo

Emerging diseases

Vaccine

Immunology

Résumé

L'épidémie récente de Mpox qui a touché les pays d'Europe et d'Amérique du Nord a souligné les risques d'émergence de maladies à Orthopoxvirus (Ferraris, Virologie, 2023). L'arrêt de la vaccination contre la variole à la fin des années 1970s conduit à avoir aujourd'hui près de la moitié de la population mondiale naïve vis-à-vis des Orthopoxvirus. Les stocks stratégiques français comprennent des vaccins de 1ère et 3ème génération, qui sont des vaccins vivants atténués issus du virus de la vaccine. Les vaccins de 1ère génération sont très efficaces mais présentent toutefois une forte réactogénicité ainsi que des effets indésirables graves. Les vaccins de 3ème génération ont un profil de sécurité beaucoup plus favorable et induisent une bonne immunogénicité avec une protection certaine contre le Mpox (Bertran, LID, 2023) mais la durée de l'efficacité vaccinale dans le temps n'est pas connue. De plus, les stocks disponibles sont limités et les capacités de production non souveraines et non dimensionnées au besoin. Dans ce contexte, il est nécessaire développer des vaccins sous-unitaires, dits de 4ème génération. La plateforme vaccinale rougeole présente plusieurs avantages. C'est un vecteur vaccinal sûr, facile à produire à grande échelle, et qui génère des réponses immunitaires mémoires humorales et cellulaires de longue durée de vie. L'immunité contre le vecteur ne perturbe pas l'efficacité vaccinale (Ramsauer, IJID, 2019) et permet donc d'envisager son utilisation chez l'homme malgré la forte couverture vaccinale rougeole. Cette plateforme vaccinale a démontré sa tolérance et son immunogénicité chez l'homme au cours d'un essai clinique de phase II du vaccin recombinant rougeole-chikungunya (Reisinger, Lancet, 2019). Le but du projet de thèse sera d'utiliser des antigènes d'intérêts Orthopoxivirus en les vectorisant par la souche vaccinale du virus de la rougeole. Le premier objectif consistera à produire les vaccins recombinants par génétique inverse et de les caractériser in vitro (séquençage, cinétique de croissance virale et expression des antigènes). En s'appuyant sur un modèle murin, le second objectif sera d'évualuer l'immunogénicité des vaccins candidats par le biais de titrage des anticorps sériques, séroneutralisation virale et réponse cellulaire systémique (marquage intracytoplasmique des cytokines sur splénocytes restimulés in vitro). La localisation tissulaire des réponses mémoires sera également étudiée par la recherche de lymphocytes résidents mémoires dans la peau, les poumons, les organes génitaux, tissus important dans la physiopathologie de l'infection et de la transmission des Orthopoxvirus. La séroneutralisation vis-à-vis de différentes espèces sera également étudiée pour évaluée l'immunité croisée contre les Orthopoxvirus. Enfin, l'efficacité des vaccins candidats à une épreuve infectieuse dans le modèle murin sera étudiée et des corrélats de protection seront recherchées par déplétion chez l'animal de diverses populations cellulaires (lymphocytes T CD4+ et CD8+ notamment).

The recent Mpox outbreak occurred in Europe and North America highlighting a serious risk of emerging Orthopoxvirus-related diseases (Ferraris, Virologie, 2023). Since the end of smallpox vaccine campaign in the 1970s, about half of the human population is immunologically naive towards Orthopoxvirus worldwide. The national strategic stockpile of vaccines includes the first and third generation, which are vaccinia virus derived live-attenuated vaccines. First generation vaccines are efficient but have displayed a strong reactogenicity but have also exhibited serious sides effects. Third generation vaccines are safer and confer a good immunogencity associated with a protection against Mpox (Bertran, LID, 2023), however the duration of such efficacy is not known. Moreover, vaccine supplies are limited and their non-sovereign production does not meet the actual demands. In this context, there is a need to develop novel fourth generation subunit vaccines. Measles-based vaccine platform has many advantages. The viral vector is safe, its production at large-scale is well-established, and induces long-lasting memory immune responses, both humoral and cellular. The vaccine efficacy is not impaired by immune responses that arise against the backbone vector (Ramsauer, IJID, 2019), hence allowing its use despite a pre-existing immunity within the human population. Such vaccine platform has been shown to be well-tolerated and immunogenic in a phase II trial of a measles-chikungunya recombinant vaccine (Reisinger, Lancet, 2019). The aim of the thesis is to insert Orthopoxvirus-derived antigens of interest into the measles vaccine vector. The first step will consist in the generation of recombinant vaccines by a reverse genetics approach and their characterization in vitro (sequencing, growth curve, antigen expression). Using a mouse model, the second step will consist in the investigation of vaccine immunogenicity by means of serum antibody titration, neutralization and systemic cellular responses (intracellular cytokine staining on splenocytes restimulated in vitro). The presence of resident memory cells will also be assessed in tissues such as skin, lung, reproductive organs, and other tissues essential for the physiopathology of Orthopoxvirus infection and transmission. Moreover, the cross-neutralization towards other Orthopoxviruses will be evaluated. Finally, the protection confered by vaccine candidates from a viral challenge will be assessed using a mouse model, and correlate of protection will be investigated following a depletion of specific immune cell subsets (CD4+ and CD8+ T cells).