Nanotiges auto-assemblées à base de glycopeptides pour la conception de vaccins glucidiques synthétiques

«La vaccination constitue l’approche de choix pour contrôler les maladies infectieuses chez l’humain et les animaux domestiques. Les stratégies vaccinales récentes reposent sur des vaccins sous-unitaires basés sur les composantes immunogènes du pathogène. Ces vaccins sous-unités sont faiblement immunogéniques et nécessitent l’utilisation d’adjuvants. Des nanoparticules protéiques ont montré un fort potentiel en tant que technologie efficace et sécuritaire pour augmenter l’immunogénicité des vaccins sous-unités. Ces nanovaccins combinent différentes caractéristiques: induction d’une réponse immune amplifiée, augmentation de l’absorption par les cellules présentatrices d’antigènes et/ou présentation multivalente de l’antigène. La production complexe, la faible stabilité d’entreposage et la caractérisation difficile des nanoparticules protéiques limitent leur utilisation. En considérant leur biocompatibilité et leur caractérisation accessible, les peptides synthétiques apparaissent comme des blocs de construction de choix pour la conception de nanovaccins. Nous avons récemment montré qu’en fusionnant un épitope peptidique à un peptide d’auto-assemblage, les structures en nanotiges rigides obtenues agissent comme plateforme immunostimulante et multivalente de présentation d’antigènes. Nonobstant leur énorme potentiel, l’utilisation de peptides d’auto-assemblage pour la conception de nanovaccins glucidiques synthétiques demeure non explorée.

L’objectif de ce projet multidisciplinaire et collaboratif est de concevoir une nanoplateforme versatile pour la préparation de vaccins glucidiques entièrement synthétiques en utilisant la bactérie Streptococcus agalactiae, ou streptocoque du groupe B (SGB), en tant que modèle infectieux. Malgré que les infections au SBG sont associées à plusieurs maladies importantes chez l’humain et les animaux d’élevage, aucun vaccin efficace ciblant cette bactérie n’est actuellement disponible. La préparation et la caractérisation immunologique de nanostructures peptidiques glycosylées sont complexes et requièrent une orchestration synergique d’expertises en glycochimie (Giguère), biophysique des peptides (Bourgault), immunologie (Archambault) et microbiologie (Segura), qui est présente au sein de cette équipe pluridisciplinaire. Les quatre objectifs spécifiques suivants seront réalisés:
1. Synthétiser des oligosaccharides des polysaccharides de surface de SGB et des agonistes des récepteur Toll-like (TLR).
2. Concevoir des nanotiges peptidiques glycosylées et caractérisation biophysique.
3. Caractériser les propriétés biologiques et immunologiques des nanotiges.
4. Évaluer l’immunogénicité et la protection conférée par les nanovaccins dans un modèle murin d’infection au GBS.

La technologie proposée est facilement adaptable pour différents agents infectieux et l’auto-assemblage moléculaire permet un contrôle unique sur la densité des antigènes à la surface, supportant ainsi la préparation de vaccins glucidiques ciblant plusieurs bactéries simultanément. Cette plateforme est entièrement synthétique, ce qui comporte de nombreux avantages; haute pureté, caractérisation facile, faible variabilité entre les lots et entreposage sous forme lyophilisée. Ce projet pluridisciplinaire permettra de former des étudiants qui auront des expertises et compétences à l’interface de la (nano)chimie et de l’immunologie, ce qui est très recherché par l’industrie des sciences de la vie de demain.»