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Utilisation de nouveaux adénovirus recombinants en tant que vecteurs d’expression pour des applications vaccinales

Créer à partir d’adénovirus canin de type 2 (CAV2), ces vecteurs sont inducteurs de réponses immunitaires humorale et cellulaire. Inra Transfert cherche des partenaires industriels pour valoriser ces outils possèdant un grand potentiel pour développer de nouvelles stratégies vaccinales.

adenovirus. © Inra
Mis à jour le 20/06/2013
Publié le 02/11/2010

Contexte

Les adenoviridae ont été largement utilisés pour la construction de systèmes d’expression de protéines recombinantes, notamment des compositions immunogènes. Les adénovirus canins peuvent être utilisés pour générer (i) des virus réplicatifs (R+) capables de répliquer leur chromosome viral en cellules de mammifères mais dont la production de virions est majoritairement restreinte à l’hôte naturel, et (ii) des virus non-réplicatifs (R0) dont le cycle viral est bloqué chez tout organisme hôte (Figure 1).

Inducteurs de réponses immunitaires humorale et cellulaire, de nombreux vecteurs adénoviraux recombinants ont été développés pour des applications vaccinales. Ces outils possèdent un grand potentiel pour développer des stratégies vaccinales complémentaires aux vaccins vétérinaires conventionnels : administration par voie orale, induction d’une immunité mucosale, vaccination du nouveau-né sous immunité d’origine maternelle, génération de vaccins marqueurs permettant de différencier les animaux vaccinés des animaux infectés (DIVA), etc.

Description de l’innovation

Des chercheurs de l’UMR 1161 Virologie ont choisi comme modèle expérimental l’adénovirus canin de type 2 (CAV2) pour identifier de nouveaux sites d’insertion d’ADN exogène et ainsi obtenir des adénovirus recombinants réplicatifs permettant de transduire efficacement des cellules, tout en présentant un profil efficacité/biosécurité intéressant pour un usage vaccinal.

Ils ont ainsi identifié une séquence génomique virale située entre la fin de la séquence terminale répétée inversée (ITR) gauche et le cadre ouvert de lecture codant la protéine E1A, et qui peut être délétée sans affecter la réplication du génome viral, ni la production de virions chez un hôte permissif. Cette région correspond strictement aux nt311 à nt319 de la séquence GenBank J04368 du CAV2. L’amplification des vecteurs R+ ne nécessite pas de système de production particulier et peut être réalisée en utilisant des lignées cellulaires canines conventionnelles (MDCK, DK, etc.). Le vecteur CAV2 R+ a reçu un agrément par la Commission de Génie Génétique du Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche pour une utilisation en confinement A1 (BSL1) chez les mammifères à l’exception du chien (pour lequel un premier confinement BSL2 est requis).

Les chercheurs ont ensuite évalué l’efficacité vaccinale d’un vecteur recombinant CAV2 R+ dans lequel une cassette d’expression de la glycoprotéine G du virus de la rage (virus d’intérêt vétérinaire majeur et modèle expérimental de choix) a été insérée au niveau de la séquence nt311-nt319 (CAV2-G R+). L’identité du produit du gène d’intérêt exprimé à partir du CAV2-G R+a été vérifiée et analysée par Western blot, immunocytochimie et cytométrie en flux. L’immunogénicité et l’effet protecteur de ce vecteur vaccinal ont ensuite été évalués dans le modèle murin. L’administration unique par voie intramusculaire de ce vecteur à des souris C57BL/6 a induit la production d’anticorps neutralisants de titre élevé contre la souche rabique CVS et a permis la survie des souris (100 %) à une épreuve infectieuse rabique létale. Une réponse cellulaire spécifique de la protéine G a également été observée.

L’évaluation de l’efficacité de vecteurs CAV2 vaccinaux s’est poursuivie chez les carnivores domestiques (chiens et chats) et chez le mouton, un modèle ruminant qui supporte l’infection rabique expérimentale. L’administration à des moutons d’une dose unique de vecteur recombinant CAV2-G R+ par voies intramusculaire et sous-cutanée a induit rapidement la production d’une forte réponse humorale à haut titre d’anticorps neutralisants, sans aucun effet secondaire noté par ailleurs. Secondairement, une réponse cellulaire CD4+ et CD8+ spécifique de l’antigène a été démontrée suite à l’administration de vecteurs CAV2.

Applications industrielles, propriété intellectuelle et transfert technologique

Le procédé de préparation et les utilisations de ces nouveaux vecteurs dérivés d’adénovirus ont été protégés par une demande internationale de brevet (WO2004/033696) déposée aux noms de l’INRA et de l’ENVA.

Plus particulièrement, il est revendiqué la préparation et l’utilisation d’adénovirus recombinants obtenus à partir d’un adénovirus réplicatif, quelque soit son origine humaine ou animale, dont toute ou partie de la séquence correspondant aux positions nt311 à nt499 du CAV2 aura été délétée, et plus spécifiquement la séquence nt311 à nt319 afin d’obtenir un vecteur adénoviral réplicatif. Le système prototype de l’adénovirus canin réplicatif CAV2 R+ développé présente les avantages de la simplicité et du coût de production de vecteurs viraux via des lignées disponibles (MDCK, etc.), de la biosécurité et de l’efficacité à induire une réponse humorale et cellulaire protectrice.

Ces adénovirus recombinants correspondants à l’invention peuvent être mis en œuvre en tant que vecteur d’expression à des fins vaccinales. A ce titre, l’UMR Virologie développe plus avant le potentiel de cette plateforme technologique que représente(nt) ce(s) système(s) CAV2 pour ses travaux de recherche ciblant maintenant plusieurs infections virales animales d’importance majeure (virus de la fièvre catarrhale ovine, virus de la fièvre aphteuse, virus West Nile, etc.). D’autre part, il est également revendiqué dans la demande de brevet l’utilisation de ces vecteurs adénoviraux pour la préparation de compositions immunogènes et la production de protéines recombinantes.
Inra Transfert est en charge de la valorisation de cette innovation par la concession de licences pour des applications commerciales auprès des acteurs industriels du vaccin et des biotechnologies.

Plateforme technologique CAV2 - Adénovirus
Plateforme technologique CAV2 - Adénovirus

Figure 1

Plateforme technologique CAV2 : Système réplicatif R+ et non réplicatif R0 : impact sur la synthèse d’acide-nucléique viral et du transgène, la production de protéines virales et hétérologues, la libération de particules virales vaccinales. Applications potentielles : vaccination, production de protéines recombinantes, préparation de compositions immunogènes.

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

  • Bernard KLONJKOWSKI UMR1161 Virologie ENVA, 94704 Maisons-Alfort
Chargée de valorisation, Inra transfert :
Stéphanie MERCIER
Centre(s) associé(s) :
Jouy-en-Josas

Publications

  • C. Bouet-Cararo, V. Contreras, A. Fournier, C. Jallet, J. M. Guibert, E. Dubois, R. Thiery, E. Bréard, N. Tordo, J. Richardson, I. Schwartz-Cornil, S. Zientara, B. Klonjkowski. Canine adenoviruses elicit both humoral and cell-mediated immune responses following immunisation of sheep. Vaccine (2010, soumis).
  • N. Tordo, A. Fournier, C. Jallet, M. Szelechowski, B. Klonjkowski, M. Eloit. Canine Adenovirus Based Rabies Vaccines. Dev Biol (Basel). 2008;131:467-76.