Qu’est-ce qu’un vaccin à ARN messager ?
Les vaccins à ARNm fonctionnent en délivrant dans les cellules de l’organisme un ARN messager synthétique qui leur donne pour instruction de produire des protéines spécifiques appelées antigènes. Dans le contexte du cancer, ces antigènes sont généralement des antigènes associés aux tumeurs (TAAs) ou des antigènes spécifiques aux tumeurs (TSAs). La présence de ces antigènes pousse le système immunitaire à reconnaître et à attaquer les cellules cancéreuses qui les expriment. Cette approche offre une méthode flexible et rapide pour induire une réponse immunitaire, sans exposer le corps à des agents pathogènes vivants.
Les trois types de vaccins à ARN messager contre le cancer
Les vaccins à ARNm contre le cancer peuvent être classés selon leur conception et leur mécanisme d’action :
- Vaccins à ARN messager non réplicatif : ces vaccins contiennent des séquences d’ARNm qui codent l’antigène souhaité mais ne se répliquent pas dans les cellules hôtes. Une fois délivré, l’ARNm est traduit en protéine antigénique, stimulant ainsi la réponse immunitaire.
- Vaccins à ARN messager auto-amplifiant (SAM) : ils contiennent un ARNm codant à la fois pour l’antigène et pour les éléments de réplication, ce qui lui permet de s’amplifier à l’intérieur de la cellule hôte. Cela peut entraîner une production plus importante de protéines et une réponse immunitaire potentiellement plus forte.
- Vaccins à ARN messager trans-amplifiant (taRNA) : cette approche repose sur l’administration de deux molécules d’ARN messager distinctes : l’une codant l’antigène, l’autre codant la machinerie de réplication. Cette dernière amplifie l’ARNm codant l’antigène, augmentant ainsi la production antigénique.
Ces types de vaccins peuvent être adaptés pour cibler :
Les antigènes associés aux tumeurs (TAAs) : des antigènes surexprimés dans les cellules tumorales mais aussi présents dans les tissus normaux, ce qui peut entraîner une tolérance immunitaire. Ces vaccins sont plus simples à concevoir mais peuvent nécessiter des co-traitements immunomodulateurs pour renforcer la réponse immunitaire.
Les antigènes spécifiques aux tumeurs (TSAs) ou néoantigènes : issus de mutations propres à la tumeur, ils offrent une grande spécificité et réduisent le risque d’attaque des tissus sains. Ils génèrent des réponses immunitaires plus fortes, mais exigent une approche personnalisée pour chaque patient.
Les immunomodulateurs codés par ARNm : séquences d’ARN messager codant pour des cytokines, anticorps ou inhibiteurs de points de contrôle immunitaires afin de renforcer la réponse immunitaire globale contre les cellules cancéreuses.
Quels sont les défis actuels à l’adoption des vaccins à ARNm contre le cancer ?
Malgré le potentiel des vaccins à ARN messager pour le cancer, plusieurs défis subsistent :
Défi n°1 : sélectionner les antigènes
Le premier défi consiste à identifier les antigènes capables de déclencher une réponse immunitaire forte et efficace, tout en évitant le risque d’auto-immunité. Ce processus complexe demeure une étape critique dans la conception de vaccins.
Défi n°2 : personnaliser les vaccins
La personnalisation constitue également un obstacle majeur. Créer des vaccins adaptés aux caractéristiques uniques de chaque tumeur nécessite un profilage approfondi et des processus de fabrication rapides. Ces étapes, à la fois longues et coûteuses, compliquent le développement de vaccins individualisés.
Découvrez comment notre équipe spécialisée peut vous accompagner dans vos projets liés à l’ARN messager
Défi n°3 : assurer l’efficacité des systèmes de délivrance
L’efficacité de la délivrance de l’ARN messager aux cellules cibles est un autre défi important. L’ARNm doit être protégé contre la dégradation et transporté avec succès dans l’organisme, ce qui requiert des plateformes de délivrance avancées, telles que les nanoparticules lipidiques. Cependant, ces dernières présentent certaines limites, poussant les chercheurs à explorer de nouvelles méthodes, comme les approches à base de polymères ou les vésicules extracellulaires porteuses d’ARNm.
Défi n°4 : éviter l’évasion immunitaire
Les tumeurs peuvent échapper à la détection immunitaire, rendant souvent nécessaires des thérapies combinées pour améliorer l’efficacité des vaccins à ARN messager. Par exemple, Moderna développe mRNA-4157 (V940), une thérapie personnalisée à base de néoantigènes administrée en association avec KEYTRUDA® (pembrolizumab), l’anti–PD-1 de Merck. Ce traitement est actuellement en phase III pour le cancer du poumon non à petites cellules et le mélanome, et a obtenu en 2023 la désignation de thérapie innovante de la FDA pour le mélanome. Les données cliniques récentes ont montré une réduction de 75 % des récidives dans ces cancers.
Autre exemple : BNT111 de BioNTech, développé avec Regeneron Pharmaceuticals, qui code un ensemble fixe de quatre antigènes associés au mélanome pour induire une réponse immunitaire forte et ciblée. Ce vaccin est évalué en phase II en association avec Libtayo® (cemiplimab), avec des résultats prometteurs. Le programme a reçu la désignation Fast Track et le statut de médicament orphelin en 2021.
Défi n°5 : renforcer les collaborations internationales
Enfin, les progrès dans le domaine des vaccins à ARNm contre le cancer reposent sur des collaborations mondiales. Le renforcement des partenariats entre institutions académiques, entreprises pharmaceutiques et systèmes de santé est essentiel pour accélérer le développement clinique et rendre ces thérapies accessibles aux patients. Parmi ces partenariats figurent CureVac avec le MD Anderson Cancer Center, GSK avec l’Université d’Oxford, ou encore le Yale Cancer Center avec Merck et Moderna.
La technologie ARN messager révolutionne le développement des vaccins contre le cancer et pourrait devenir un pilier majeur de la lutte contre la maladie, offrant une approche personnalisable, efficace et sûre pour stimuler les réponses immunitaires antitumorales. Alcimed continuera à suivre de près l’évolution de ce domaine prometteur. N’hésitez pas à contacter notre équipe !
À propos de l’auteur,
Volker, Great Explorer Oncology au sein de l’équipe Santé d’Alcimed en Allemagne.
