Adieu seringue ? Le patch contre la rougeole et la rubéole démontre sa valeur dans l'essai du vaccin en Gambie

Indolores, plus faciles à administrer et plus thermostables que les vaccins traditionnels, les patchs microarray sont présentés comme l'avenir de la vaccination dans les pays à faible revenu et en cas de pandémie.

Pour un œil non averti, cela ressemble à un petit pansement rond, du genre que vous pourriez recevoir après un test sanguin de routine. Pressé sur la peau, le patch est rugueux, mais pas inconfortable ; comme si quelqu'un avait pressé un morceau de velcro contre vous. "Les gens ne le décrivent pas comme étant douloureux, et ils le préféreront certainement à une écrasante majorité à une injection", a déclaré le professeur Mark Prausnitz, directeur du Center for Drug Design, Development and Delivery au Georgia Institute of Technology à Atlanta, aux États-Unis.

Bienvenue dans l'avenir de la vaccination, où ces interventions vitales sont administrées sans douleur, sans avoir besoin de seringues ou peut-être même de professionnels de la santé qualifiés. Cette semaine, Micron Biomedical, que Prausnitz a cofondé, a annoncé des données positives de phase 1/2 du tout premier essai clinique d'un patch vaccinal chez les enfants - y compris des nourrissons dès l'âge de neuf mois.

L'étude, qui a évalué l'impact de l'administration du vaccin standard contre la rougeole et la rubéole (MR) de cette manière, a révélé que le vaccin était sûr et bien toléré, sans réactions allergiques ni événements indésirables graves associés. Les réponses immunitaires déclenchées par le vaccin étaient similaires, qu'il ait été administré via un patch ou une injection sous-cutanée traditionnelle - tandis que plus de 90% des parents dont les enfants étaient inscrits à l'essai ont déclaré que les patchs étaient un meilleur moyen d'administrer des vaccins aux enfants.

"Ce sont des résultats passionnants qui montrent, pour la première fois, le potentiel des patchs de microréseaux pour administrer efficacement et en toute sécurité des vaccins aux enfants", a déclaré le professeur Ed Clarke, responsable de l'immunologie infantile au Medical Research Council, Gambie, qui a dirigé l'étude.

Les résultats ont été présentés lors de la 7e conférence internationale sur les micro-aiguilles à Seattle, aux États-Unis, le 17 mai 2023.

Des essais de patchs vaccinaux contre le COVID-19, la grippe saisonnière et l'hépatite B sont également en cours, tandis que des patchs contre le VPH, la typhoïde et le rotavirus sont en développement préclinique.

Parsemés de projections microscopiques qui délivrent le vaccin sur les couches supérieures de la peau, les patchs de micropuces vaccinales pourraient surmonter bon nombre des défis logistiques qui entravent les efforts de vaccination. Alors que les vaccins liquides nécessitent une réfrigération constante pour rester efficaces, ainsi que des professionnels formés pour injecter puis éliminer en toute sécurité les seringues, les patchs sont conçus pour être plus thermostables, plus faciles à transporter et peuvent être appliqués avec une formation minimale. Certaines preuves suggèrent même qu'ils pourraient stimuler une réponse immunitaire plus forte que les vaccins traditionnels, potentiellement à une dose plus faible, ce qui signifie que l'approvisionnement en vaccins pourrait s'étendre davantage.

"Cette technologie a un potentiel révolutionnaire pour étendre la portée des vaccins dans les milieux à faibles ressources et pendant les pandémies", a déclaré David Hoey, président et chef de la direction de Vaxxas, une société de biotechnologie basée à Brisbane, en Australie, qui dispose actuellement de patchs contre la rougeole et la rubéole, COVID -19 et grippe saisonnière dans les essais sur l'homme.

Pesant entre 3,5 et 10 kilogrammes (7,5 et 22 livres) et d'une superficie de 1,5 à 2 mètres carrés, notre peau est le plus lourd et le plus grand de nos organes. C'est aussi notre principale interface avec le monde extérieur, de sorte que de nombreuses cellules immunitaires sont stationnées dans ses couches pour nous protéger.

Parmi elles se trouvent les cellules dendritiques – de puissantes cellules présentatrices d'antigènes qui dirigent les réponses des lymphocytes T dans les ganglions lymphatiques. Les lymphocytes T sont une cible majeure des vaccins, car ils peuvent se souvenir des antigènes qu'ils ont déjà rencontrés. Mais bien que les humains appliquent des pommades et des potions sur la peau depuis des millénaires, ce n'est qu'au XXe siècle que les scientifiques ont commencé à y administrer des médicaments.

En 1979, le premier patch transdermique au monde a commencé à être commercialisé pour le traitement du mal des transports. Il a été conçu pour délivrer une dose soutenue du médicament Scopolamine à travers la peau. D'autres ont suivi, mais parce que la peau est une barrière si efficace, seuls certains types de molécules peuvent être délivrés de cette façon. Pour cette raison, les scientifiques ont commencé à rechercher des méthodes alternatives.

Prausnitz a commencé sa carrière en étudiant l'utilisation de courants électriques pour perturber temporairement la structure de la peau afin de faciliter l'administration de médicaments, mais cela s'est accompagné d'effets secondaires tels que des contractions et des douleurs, car cela stimulait également les nerfs sous-jacents.

C'est alors qu'il a eu pour la première fois l'idée d'une micro-aiguille : "L'aiguille est très puissante ; elle peut pénétrer et déposer un médicament ou un vaccin très efficacement, mais elle a aussi des limites en termes d'expertise nécessaire pour l'utiliser, pour en disposer et ainsi de suite », a déclaré Prausnitz. "Mais la couche barrière de la peau est plus fine que l'épaisseur d'un cheveu, vous n'avez donc pas nécessairement besoin d'une grosse aiguille ; une petite aiguille pourrait, en principe, faire l'affaire."

Pourtant, la fabrication de micro-aiguilles n'était pas simple. "Un vrai problème était que les gens du monde de la microfabrication n'étaient pas vraiment impliqués dans l'administration de médicaments et les applications médicales, tandis que les personnes qui connaissaient les produits pharmaceutiques et l'administration de médicaments ne savaient pas comment fabriquer des micro-aiguilles", a déclaré Prausnitz.

En déménageant au Georgia Institute of Technology à Atlanta, aux États-Unis, en 1995, il a commencé à travailler avec des experts en microfabrication qui s'appuyaient sur des techniques développées dans l'industrie des puces informatiques pour fabriquer des projections suffisamment petites pour atteindre l'objectif d'administrer des vaccins dans la peau.

Le prochain défi consistait à trouver des moyens d'incorporer des ingrédients actifs dans ces patchs à micro-aiguilles. Alors que les vaccins traditionnels ont tendance à être formulés sous forme de liquides et stockés dans des flacons en verre, les patchs de vaccin doivent soit être enrobés d'une formulation de vaccin séché, soit les ingrédients intégrés dans des projections qui se dissolvent au contact de la peau.

"La formulation ne doit pas seulement être compatible avec le vaccin, elle doit également être compatible avec la micro-aiguille. Vous avez besoin de quelque chose qui soit mécaniquement solide, ce qui est une nouvelle contrainte pour nous", a déclaré Prausnitz. « Réaliser cela a demandé beaucoup de travail et est très personnalisé pour chaque vaccin. Chacun a besoin de sa propre formulation pour l'incorporer dans le patch, obtenir la bonne dose et la stabiliser au moins suffisamment pour être stable sous réfrigération - et idéalement sans réfrigération."

Même ainsi, les réalisations récentes suggèrent que ces défis ne sont pas insurmontables. Micron Biomedical est né de la technologie développée par Prausnitz et ses collègues chez Georgia Tech. Basée à Atlanta, aux États-Unis, est l'une des deux sociétés qui ont actuellement des patchs de vaccins en cours d'essais cliniques, l'autre étant Vaxxas.

En 2017, Micron a publié une étude dans The Lancet, enquêtant sur l'innocuité, l'immunogénicité et l'acceptabilité de l'administration d'un vaccin contre la grippe saisonnière à l'aide d'un patch à micro-aiguille soluble par rapport à l'injection intramusculaire. Cela suggérait que la réponse immunitaire était similaire. Les effets secondaires les plus fréquemment rapportés étaient une légère sensibilité et des rougeurs ou des démangeaisons autour de l'endroit où le patch avait été appliqué. "Je pense que cela a donné aux gens beaucoup de confiance dans le fait que vous pouviez fabriquer un patch de micro-aiguille pour vaccin et que cela pourrait vraiment fonctionner", a déclaré Prausnitz. "J'espère que l'essai du vaccin contre la rougeole et la rubéole fera encore plus avancer le domaine."

Lancé en 2021, l'essai visait à étudier l'innocuité, la tolérabilité et l'immunogénicité de l'administration du vaccin standard contre la rougeole et la rubéole à l'aide de la technologie de Micron, par rapport à l'injection sous-cutanée standard, chez 45 adultes, 120 tout-petits et 120 nourrissons. "Généralement, les parents étaient très positifs quant à la possibilité de vacciner leurs jeunes enfants sans aiguille", a déclaré Steven Damon, directeur général de Micron.

La vaccination contre la rougeole et la rubéole est un excellent exemple d'intervention qui pourrait bénéficier de manière significative d'une approche basée sur les patchs vaccinaux. Même si un vaccin sûr, abordable et très efficace est disponible, en 2018, il y a eu plus de 140 000 décès dus à la rougeole dans le monde. "La plupart du temps, il s'agit de personnes se trouvant dans des endroits où elles n'ont pas accès aux ressources de soins de santé et, par conséquent, elles ne se font pas vacciner", a déclaré Prausnitz. "Si nous pouvons avoir un vaccin qui ne nécessite pas d'infirmière pour l'administrer, [et] peut le sortir au moins partiellement de la chaîne du froid afin que nous puissions l'acheminer vers des endroits qui ne disposent peut-être pas d'électricité et de réfrigération fiables, nous espèrent que cela pourrait apporter le vaccin à beaucoup plus d'enfants."

Les patchs vaccinaux pourraient également être utiles en cas de nouvelle pandémie. L'un des plus grands obstacles à l'obtention rapide de vaccins COVID-19 pour tous ceux qui en avaient besoin était d'avoir suffisamment de doses. Mais plusieurs études ont maintenant suggéré que les patchs vaccinaux peuvent induire des réponses immunitaires comparables aux vaccins injectés – en utilisant seulement moins d'antigène. Par exemple, selon une étude publiée dans PLoS Medicine en 2020, un vaccin contre la grippe administré à l'aide de la technologie de Vaxxas ne nécessitait qu'un sixième de la dose du vaccin injecté pour provoquer une réponse similaire. Des doses plus faibles pourraient signifier que les stocks de vaccins limités peuvent s'étendre davantage. Un autre avantage est que le déploiement des patchs vaccinaux ne dépendrait pas de fournitures auxiliaires telles que des flacons et des seringues, qui ont également connu des ruptures de stock pendant la pandémie de COVID-19.

En février 2023, Vaxxas a lancé une étude de phase 1 d'un vaccin antigrippal apparenté administré à l'aide de la même technologie chez 150 adultes. Par ailleurs, il a récemment publié des données suggérant des performances équivalentes lorsque ses patchs vaccinaux étaient administrés par un professionnel formé ou auto-administrés.

"Si vous pouvez vous auto-administrer, vous pourriez potentiellement utiliser des services comme la poste américaine pour livrer une dose de vaccin à chaque foyer", a déclaré Hoey. Cela pourrait accélérer davantage le déploiement des vaccins, tout en évitant d'avoir à se rendre dans des centres de vaccination bondés, où les gens risquent d'être infectés.

Comme souligné lors de la pandémie de COVID-19, le stockage en chaîne du froid, voire en ultra-chaîne du froid, était un obstacle majeur à la livraison des vaccins COVID-19 dans certains pays. Le vaccin antigrippal de Vaxxas est resté stable lorsqu'il est conservé à 40 °C (104 °F) pendant au moins 12 mois : « Il n'aurait jamais besoin de voir un réfrigérateur », a déclaré Hoey.

Stabiliser les antigènes du virus de la grippe sur un patch de vaccin est une chose, mais les vaccins à base d'ARNm devraient jouer un rôle majeur dans la réponse précoce aux futures pandémies - comme ils l'ont fait pendant le COVID-19 - car ils peuvent être conçus et fabriqués plus rapidement que les vaccins traditionnels. vaccins. L'inconvénient est qu'ils doivent être stockés à des températures ultra-froides, ce qui limite leur utilisation.

Pour tenter de surmonter cet obstacle, la Coalition for Epidemic Preparedness Innovations (CEPI) fournit à Vaxxas jusqu'à 4,3 millions de dollars américains pour faire avancer le développement de patchs de microréseaux pour les vaccins à base d'ARNm.

Selon Hoey, ils ont déjà réussi à modifier les nanoparticules lipidiques qui encapsulent les molécules d'ARNm d'une manière qui les rend "beaucoup plus conviviales pour la stabilité thermique". Cependant, "je pense que nous sommes probablement plus enthousiasmés par la prochaine génération de constructions - celles qui seront soit des dérivés de lipides, soit complètement différentes des lipides", a-t-il déclaré.

Même dans ce cas, il est peu probable que les patchs vaccinaux remplacent entièrement les vaccins à base de seringue, du moins à court terme. "Il y a eu beaucoup d'argent investi dans la conception de ces vaccins, la construction des installations de fabrication et des canaux de distribution, et beaucoup d'expérience avec leur sécurité et leur efficacité", déclare Prausnitz. "Il doit y avoir une raison assez impérieuse de prendre un vaccin qui est déjà utilisé avec succès, et d'investir et de prendre des risques pour le changer."

Pour la rougeole et la rubéole, cet argument a été largement gagné. Le vaccin contre la grippe saisonnière pourrait être un autre concurrent sérieux. Contrairement à la plupart des vaccins, il est généralement proposé sous forme de vaccin annuel, ce qui signifie que les gens doivent faire l'effort à plusieurs reprises de sortir et de se le procurer. Ils pourraient être plus motivés à le faire si ce vaccin était indolore et qu'ils pouvaient l'administrer eux-mêmes. Bien que les injections soient parmi les procédures médicales les plus courantes, la peur des aiguilles est courante – et une étude récente a estimé qu'environ 16 % des adultes évitent la vaccination antigrippale à cause de cela.

Hoey est plus optimiste quant aux perspectives à plus long terme des vaccins sans seringue. "Dans les pays à revenu élevé, d'ici peut-être 15 à 20 ans, je pense que tous les vaccins seront administrés par patch", dit-il. En supposant qu'ils nécessitent vraiment des doses plus faibles d'ingrédients vaccinaux et qu'ils puissent être fabriqués efficacement, il peut être plus rentable pour les entreprises de mettre leur vaccin sur un patch plutôt que dans une seringue, explique-t-il. "Une fois que vous êtes sur le marché, vous avez également la préférence du patient. Scientifiquement, c'est plus intelligent, mais le moteur finira par être l'économie."

Peu de gens attendent avec impatience de se faire piquer avec une aiguille ou de réconforter un bébé hurlant qui vient d'être vacciné - bien que la plupart continuent de le faire pour les bienfaits pour la santé qu'il apporte. Mais si les patchs vaccinaux s'avèrent vraiment aussi sûrs et efficaces que les vaccins injectés, est-ce que quelqu'un pleurerait vraiment la mort de la seringue ?