Une étude découvre la clé potentielle d'un vaccin anti-Haemophilus influenzae de type b moins cher et plus accessible

6 juin 2023

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par la faculté de médecine de Hanovre

La bactérie Haemophilus influenzae de type b (Hib) peut provoquer des maladies graves telles que la méningite et l'empoisonnement du sang chez les jeunes enfants. Des chercheurs de l'Institut de biochimie clinique du MHH ont déchiffré la voie de la capsule bactérienne et créé la base pour produire un vaccin Hib peu coûteux et sûr.

La bactérie Haemophilus influenzae de type b (Hib) habite la cavité nasale humaine. Il provoque des infections des voies respiratoires supérieures et inférieures, en particulier chez les nourrissons et les jeunes enfants. Mais des maladies encore plus graves telles que l'inflammation de l'oreille moyenne, la méningite ou l'empoisonnement du sang (septicémie) peuvent être causées par le Hib. La bactérie s'entoure d'une coque composée de nombreuses chaînes de sucre, également appelées polymères en capsule. Avec les polymères de la capsule, la bactérie se protège contre le système immunitaire de l'hôte et peut ainsi survivre dans le corps humain.

Il existe des vaccins contre Hib qui contiennent les polymères de sucre dans la capsule et entraînent le système immunitaire à ces antigènes. Cependant, leur production est complexe et coûteuse. En effet, les antigènes doivent être obtenus directement à partir de cultures bactériennes infectieuses, ce qui nécessite un laboratoire avec un niveau de sécurité adéquat.

L'équipe dirigée par le Dr Timm Fiebig de l'Institut de biochimie clinique de la faculté de médecine de Hanovre (MHH) a maintenant réussi à déchiffrer entièrement le chemin de formation du polymère de la capsule pour la première fois, créant ainsi le potentiel de production de l'antigène vaccinal. à moindre coût et en toute sécurité par synthèse enzymatique sans l'utilisation d'agents pathogènes. Leurs résultats ont été publiés dans la revue Nature Chemical Biology.

"L'élucidation de la voie de biosynthèse permet une production beaucoup plus élégante d'antigènes vaccinaux Hib à partir de précurseurs largement disponibles et peu coûteux dans un laboratoire standard, sans avoir à cultiver des bactéries dangereuses dans des bioréacteurs", explique le Dr Fiebig, responsable du groupe de travail Microbial Glycobiochemistry et développement de vaccins.

Malgré la grande efficacité du vaccin Hib introduit en Allemagne dans les années 1990, la bactérie reste la principale cause de méningite bactérienne chez les enfants de moins de 1 an dans les sociétés non vaccinées. Grâce à la simplicité de la voie de synthèse nouvellement découverte, la distribution du vaccin pourrait être améliorée dans le monde.

Cependant, l'équipe de recherche a non seulement élucidé la voie de production elle-même, mais a également décrit les enzymes qui contrôlent ce processus. "Nous avons maintenant pour la première fois complètement compris comment la bactérie construit sa capsule de polymère et quelles enzymes elle utilise comme outils pour cela", déclare le Dr Fiebig. Cette fabrique d'enzymes peut maintenant être reproduite dans le tube à essai dans des conditions sûres. L'enzyme la plus importante est ce que l'on appelle la polymérase de la capsule, qui produit la véritable capsule de polysaccharide et donc l'antigène du vaccin.

L'enzyme est constituée de quatre sous-unités. Trois d'entre eux transfèrent des blocs de construction chimiques présents dans les polymères de surface de nombreuses autres bactéries et contribuent à l'effet pathogène des agents pathogènes. Cependant, on ne savait pas encore quelles enzymes transmettent ces blocs de construction et à quoi ressemblent ces enzymes en trois dimensions. Cependant, cela est crucial pour le développement d'agents antibactériens et pour la découverte de nouvelles enzymes qui contrôlent la façon dont les bactéries trompent notre système immunitaire et à quel point elles sont infectieuses.

Les chercheurs ont également pu identifier les mêmes structures de polymérase dans d'autres bactéries. Il s'agit notamment de la bactérie intestinale Escherichia coli, l'espèce d'Acinetobacter la plus résistante aux antibiotiques, ou encore de la listeria présente sur les aliments contaminés.

"Nos découvertes pourraient également être utilisées pour développer des vaccins ou des médicaments contre ces agents pathogènes et d'autres, par exemple en développant des substances qui bloquent les enzymes nouvellement découvertes et interrompent ainsi la formation de la capsule protectrice", explique le Dr Fiebig. Compte tenu de la résistance croissante aux antibiotiques, il s'agit d'une option prometteuse dans la lutte contre les bactéries. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour y parvenir.

Plus d'information: Javier O. Cifuente et al, Une machine multi-enzyme polymérise la capsule Haemophilus influenzae type b, Nature Chemical Biology (2023). DOI : 10.1038/s41589-023-01324-3

Informations sur la revue :Nature Chimie Biologie

Fourni par l'école de médecine de Hanovre