Alternative in vitro pour l'évaluation de la réactogénicité des vaccins à base de vésicules de membrane externe

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 12675 (2023) Citer cet article

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Les molécules d’activation immunitaire intrinsèques ou ajoutées sont essentielles pour que la plupart des vaccins fournissent les profils d’immunité souhaités, mais peuvent augmenter la réactogénicité systémique. Les agences de réglementation exigent un test pyrogène sur le lapin (RPT) pour démontrer la réactogénicité du vaccin. Récemment, le test d'activation des monocytes (MAT) a gagné en popularité en tant qu'alternative in vitro, mais ce test a été principalement conçu pour tester des produits apyrogènes. L'objectif était d'ajuster le MAT pour permettre de tester des vaccins contenant des pyrogènes à un stade précoce de développement lorsqu'aucun lot de référence n'est encore disponible. Le MAT et le RPT ont été comparés pour évaluer les profils d'innocuité inconnus des candidats vaccins contre les vésicules de la membrane externe de la coqueluche (OMV) à ceux de Bexsero comme vaccin de référence de substitution. Les OMV de coqueluche avec LPS de type sauvage activaient principalement TLR2 et TLR4 et étaient plus réactogènes que Bexsero. Cependant, ce profil de réactogénicité des OMV coquelucheux pourrait être égalisé ou considérablement réduit par rapport à Bexsero ou à un vaccin coquelucheux à cellules entières, respectivement par un changement de dose, une modification du LPS, une administration intranasale ou une combinaison de ceux-ci. Il est important de noter que, à l'exception des produits modifiés par LPS, les profils de réactogénicité obtenus avec le RPT et le MAT étaient comparables. Dans l’ensemble, nous avons démontré que ce candidat vaccin contre la coqueluche OMV présente un profil d’innocuité acceptable. En outre, le MAT a prouvé son applicabilité pour évaluer les niveaux de réactogénicité des vaccins contenant des pyrogènes à plusieurs étapes du développement du vaccin et pourrait éventuellement remplacer les tests pyrogènes sur le lapin.

La réactogénicité systémique après la vaccination est un effet indésirable couramment observé et surveillé. La réactogénicité est causée par des modèles moléculaires associés à des agents pathogènes (PAMP) présents dans le vaccin. Alors que certains vaccins sont conçus pour être totalement exempts de PAMP afin de minimiser la réactogénicité systémique, d’autres conceptions de vaccins utilisent l’effet adjuvant des PAMP intrinsèques ou ajoutés pour orienter les réponses immunitaires vers un profil immunitaire spécifique1. Les vésicules de la membrane externe (OMV) sont de petites particules excrétées par la membrane externe des bactéries à Gram négatif et contiennent donc des PAMP intrinsèques tels que les lipopolysaccharides (LPS) et les lipoprotéines2. Au cours des dernières décennies, les OMV ont été mises en œuvre dans des vaccins développés contre différentes espèces bactériennes, telles que Bordetella pertussis (B. pertussis), Neisseria meningitidis sérogroupe B (NmB), Neisseria gonorrhoeae (Ng) et Shigella3,4,5,6,7. . De plus, les OMV peuvent être utilisés comme support et adjuvant pour les vaccins protéiques contre les infections virales, telles que le SRAS-CoV-28. La composition des PAMP dans les OMV, et donc le profil de réactogénicité, peuvent différer en fonction des espèces sélectionnées, du processus de production ou des modifications génétiques9. La capacité d’évaluer la réactogénicité systémique à un stade précoce du développement d’un vaccin est donc essentielle pour concevoir des vaccins contenant des pyrogènes présentant un profil équilibré d’immunogénicité élevée et de réactogénicité acceptable.

Tous les produits parentéraux, y compris les vaccins OMV, doivent être testés pour leur teneur en pyrogènes/endotoxines, afin de garantir un profil de sécurité acceptable. Il existe actuellement plusieurs méthodes de test des pyrogènes/endotoxines. Le test d'endotoxines bactériennes (BET) ne peut tester que les endotoxines et ne parviendrait donc pas à détecter d'autres pyrogènes présents dans les OMV, par exemple les lipoprotéines. L’autre méthode est le test pyrogène sur lapin (RPT) qui permet de détecter les pyrogènes endotoxiniques et non endotoxiniques. Cependant, le RPT est modifié pour analyser les vaccins pyrogènes inhérents (par exemple, le produit est dilué avant l'injection intraveineuse, ou plutôt injecté par voie intramusculaire)10. De plus, des études récentes ont montré que le RPT peut être moins sensible aux endotoxines que prévu, ce qui dépend probablement du type de race et de la souche de lapin utilisée11. La méthode la plus récente pour détecter les pyrogènes est le test d'activation des monocytes (MAT) qui permet de détecter tous les pyrogènes et pas seulement les endotoxines, comme c'est le cas dans le BET. De plus, le MAT reflète mieux le système immunitaire humain puisqu’il utilise des monocytes humains au lieu de ceux du système immunitaire du lapin. Pour les médicaments parentéraux, la MAT est une méthode officinale de la Pharmacopée européenne (Ph. Eur.) et est considérée comme la méthode de remplacement préférée du RPT par la Commission européenne pour se conformer au principe des 3R de remplacement, de réduction et d'affinement et aux objectifs de durabilité12. .