5 - Schématisations de la vue d’ensemble de l’action de l’ARN messager du vaccin anti-Covid
5 - Schématisations de la vue d’ensemble de l’action de l’ARN messager du vaccin anti-Covid
A - Données et questionnements
Enoncé du principe d’action d’un ARN messager.
Les figures ci-dessous résument, l'une de façon simplifiée, l’autre plus complète les différentes étapes de l’ARN messager comme médicament contre l’infection par le SARS-CoV-2 depuis sa production in vitro jusqu’à son action préventive contre le virus.
5a - Une représentation simplifiée de la thérapie à vaccin ARN messager contre le virus Sars-Cov-2
Source : D'après mRNA vaccine schematic illustration. Coronavirus RNA vaccine mechanism of action. Modifiée
5b - Une représentation plus complète de la thérapie à vaccin ARN messager contre l’infection par le SARS-CoV-2.
Source : The mRNA covid-19 pathway by Nina Lautenschlager. Extraite de mRNA Covid-19 vaccines: Facts vs Fiction. Max planck Phdnet, Mars 2021 ;
Questionnements
- Donner un titre aux principales étapes de la thérapie ARN messager illustrées par la figure 5a afin de prévenir l’infection par le virus SARS-CoV-2.
- Indiquer les informations complémentaires fournies par la figure 5b.
- En se basant sur l’exemple de la vaccination à ARN m contre le SARS-CoV-2, établir un principe général d’une thérapie à ARN messager pour la prévention d’autres maladies infectieuses virales. Utiliser une ou plusieurs des expressions suivantes : protéine du virus fortement impliquée dans son action pathogène ; antigène fortement immunogène ; production in vitro de l’ARN messager thérapeutique ; vecteur lipidique de l’ARN messager thérapeutique ; cellule de l’organisme ; expression de l’ARNm thérapeutique ; réaction immunitaire productrice d’anticorps spécifiques contre le virus.
B - Commentaires et compléments
Les numéros indiqués sur les figures 5a et 5b se rapportent aux étapes allant de la conception de l’ARNm à la réaction immunitaire de l’organisme suite à la vaccination.
Au numéro 1 du schéma 5a correspondent les numéros 1, 2, 3 et 4 du document 5b. Ce sont les évènements qui ont lieu en dehors de l’organisme, dans des laboratoires spécialisés.
- Le document 5a se limite à préciser ce qui est produit à savoir une molécule d’ARN messager, sans préciser la nature de cet ARNm. Puisque la dernière étape de ce schéma représente un virus SARS-CoV-2, cela sous-entend que l’ARN messager code pour la protéine spike.
- La figure 5b fait d’abord référence à la synthèse de l’ARNm codant pour la protéine spike par transcription in vitro. Ensuite, elle traduit l’encapsidation de l’ARNm dans une nanoparticule lipidique. Contrairement à la figure 5a, la figure 5b met l’accent sur le vecteur indispensable à l’introduction de l’ARNm dans une cellule.
- Le numéro 2 du schéma 5a indique l’entrée de l’ARN messager dans une cellule de l’organisme. Comme il est centré sur la façon dont travaille l’ARN messager, il fait l’impasse sur le mécanisme d’entrée. Au contraire, le schéma 5b montre que la nanoparticule qui contient l’ARN messager entre dans une cellule par endocytose et que finalement l’ARNm est libéré dans le cytoplasme de la cellule. La différence réside dans le fait qu’un schéma prend en compte le vecteur d’ARNm et l’autre pas.
Les deux schémas, par la suite, traduisent les mêmes évènements : traduction de l’ARN messager dans la cellule et donc production de protéines spike ; exportation de la protéine spike hors de la cellule et reconnaissance qu’elle est antigénique par le système immunitaire. Il en résulte la production d’anticorps anti-spike neutralisants capables d’empêcher une infection par le virus SARS-CoV-2.
- L’exemple du mode d’action du vaccin anti-COVID-19 permet de dégager un principe général de production et d’action d’un vaccin à ARN messager contre une maladie infectieuse virale.
- Il faut d’abord identifier au moins une molécule du virus qui contribue fortement à son action pathogène et qui soit aussi un antigène très immunogène.
- La connaissance du génome du virus et notamment de la séquence de la protéine d’intérêt est utilisée pour synthétiser, in vitro, un ARN messager codant cette molécule.
- Ces molécules d’ARN messager doivent être intégrées dans des nanoparticules qui vont les protéger et leur permettre d’entrer dans les cellules de l’organisme, suite à l’injection du vaccin.
- Ensuite, c’est à l’organisme d’agir : production de la protéine antigénique par expression de l’ARN messager dans les cellules et réaction du système immunitaire productrice d’effecteurs, en particulier d’anticorps spécifiques empêchant une infection par le virus.