Un composé présent dans l'huile d'olive renforce l'efficacité et la sécurité des vaccins à ARNm

Une nouvelle étude a révélé que l'ajout d'un groupe phénolique à un composant clé du mécanisme d'administration du vaccin à ARNm pourrait en améliorer l'efficacité tout en réduisant l'inflammation provoquée par l'injection.

Dans un nouvel article publié dans Nature Biomedical Engineering, l'équipe interdisciplinaire de scientifiques a découvert que les propriétés antioxydantes du groupe phénolique, présent dans l'huile d'olive extra vierge, pourraient être à l'origine de l'atténuation de l'effet secondaire le plus courant des vaccins à ARNm.

Dans un communiqué de presse, les chercheurs ont ajouté que l’utilisation du groupe phénolique pour modifier la structure du lipide ionisable, un élément essentiel des nanoparticules lipidiques qui acheminent l’ARNm dans l’organisme, ​« renforce également l'efficacité du vaccin pour prévenir ou traiter toute une série de maladies, du Covid-19 au cancer ».

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« En modifiant fondamentalement la composition de ces lipides, nous avons pu améliorer leur efficacité tout en réduisant les effets secondaires », explique Michael J. Mitchell, professeur associé en bio-ingénierie à l’Université de Pennsylvanie et auteur principal de l’article. « C’est une situation gagnant-gagnant. »

Dans le cadre de cette étude, des chercheurs de l’Université de Pennsylvanie, de l’Université des sciences et technologies de Chine et de l’Université Tsinghua ont testé l’efficacité de différentes formulations de lipides ionisables dans des nanoparticules lipidiques.

Historiquement, les lipides ionisables étaient synthétisés chimiquement à partir de deux composants pour former une nouvelle molécule. 

Selon Ninqiang Gong, co-auteur principal et chercheur à l’Université de Pennsylvanie et à l’Université des sciences et technologies de Chine, ce procédé a connu un tel succès que d’autres méthodes de synthèse des lipides n’ont pas été explorées.

En passant en revue l’histoire de la chimie, les chercheurs ont découvert une approche alternative utilisant la réaction de Mannich, ce qui a permis à l’équipe d’utiliser trois précurseurs dans la synthèse chimique. Cette méthode a permis de créer des centaines de nouveaux lipides à tester.

En testant les nouvelles formules lipidiques et leurs résultats moléculaires, les chercheurs ont découvert que l'ajout d'un groupe phénolique réduisait considérablement l'inflammation causée par les nanoparticules lipidiques lorsqu'elles étaient administrées dans le cadre du vaccin à ARNm.

Emily Han, doctorante à l’université de Pennsylvanie, a déclaré que les chercheurs avaient examiné les marqueurs associés au stress oxydatif, en comparant les effets inflammatoires des différentes formulations de nanoparticules lipidiques avant de parvenir à leurs conclusions.

Après cette découverte, les chercheurs ont vérifié si la nanoparticule lipidique contenant le groupe phénolique (connue sous le nom de C-a16 LNP) améliorerait également l’efficacité du vaccin. 

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Ils ont constaté que la C-a16 LNP surpasse les autres nanoparticules lipidiques utilisées dans les technologies ARNm déjà disponibles sur le marché, produisant des « effets plus durables » et augmentant l’«efficacité des outils d’édition génétique tels que CRISPR et la puissance des vaccins pour le traitement du cancer ».

Les chercheurs ont testé l’effi­ca­cité des injections de LNP C‑a16 sur un modèle an­imal de mélanome et ont const­até que les tumeurs rétrécissaient trois fois plus effi­ca­tivement chez les souris qu’avec le même traite­ment admin­i­sé à l’aide de nanopar­ti­cules lipidiques utilisées dans les vaccins contre la Covid-19.

Il a été constaté que les nanoparticules lipidiques enrichies en groupes phénoliques augmentaient la capacité des lymphocytes T anticancéreux à identifier et détruire les cellules tumorales, ce qui entraînait également une réduction du stress oxydatif.

De plus, les vaccins à ARNm contre la Covid-19 préparés avec des LNP C-a16 ont induit une réponse immunitaire cinq fois plus forte que la formulation standard chez les modèles animaux.

« La réduction du stress oxydatif permet aux nanoparticules lipidiques de remplir plus facilement leur rôle », a déclaré Dongyoon Kim, chercheur postdoctoral à l’Université de Pennsylvanie et co-auteur principal de l’article. « En perturbant moins le fonctionnement cellulaire, ces nouveaux lipides contenant du phénol peuvent améliorer un large éventail d’applications des nanoparticules lipidiques. »

« C’est un peu comme la recette secrète », a ajouté M. Gong. « Le groupe phénolique réduit non seulement les effets secondaires associés aux nanoparticules lipidiques, mais améliore également leur efficacité. » 

Gong et Mitchell ont déposé une demande de brevet relative à cette étude.

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