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Le prix Nobel de médecine a été décerné à deux scientifiques dont les recherches ont conduit à la mise au point d'une technologie vaccinale largement utilisée dans la lutte contre le virus de la COVID-19. La biochimiste hongroise Katalin Karikó et l'immunologiste américain Drew Weissman ont été récompensés par l'Assemblée Nobel pour leurs travaux qui ont permis la mise au point de vaccins à ARN messager (ARNm) utilisés lors de la récente pandémie de COVID-19. Ces vaccins sont révolutionnaires en termes de simplicité relativ
Développé à l’université Yale, un vaccin à ARN messager contre la maladie de Lyme a été testé avec succès chez le cochon d'Inde. Il entraîne le système immunitaire à réagir aux piqûres de tiques. Courrier international New Scientist - Londres Publié le 18/11/2021
Afin d’étudier la dynamique des condensats (ou granules) ribonucléoprotéiques (RNP) riches en ARN réprimés et protéines régulatrices, les chercheurs ont utilisé comme modèle expérimental les neurones des corps pédonculés de drosophile adulte. Contact 10 mai 2021 "Par des techniques d’imagerie à haute résolution, ils ont mis en évidence le rôle déclencheur de la tyramine, un neuromodulateur conservé mais peu étudié, dans un processus réversible de remodelage des granules (RNP). Ce remodelage est caractérisé par la décondensation des protéines constituant les granules ainsi que par la libération des ARN associés. Grâce à l’utilisation du système d'amplification SunTag, qui permet la détection spatiale dynamique des sites de synthèse protéique, les chercheurs ont également découvert que ce remodelage est lié à l'activation de la traduction des ARNm associés à ces granules."
Le virus Chikungunya, et d'autres virus à ARN tels que le Dengue ou le Coronavirus, installent leurs machineries de réplication sur les membranes internes des cellules infectées, ce qui conduit à la production des génomes viraux. La protéine non structurelle 1 (nsP1) du Chikungunya est responsable de cette invasion des membranes et est également capable de marquer les ARN viraux pour leur camouflage parfait, similaires aux ARNm cellulaires. De cette façon, le virus passe inaperçu dans les premières étapes de l'infection et trompe les cellules pour qu'elles produisent les protéines virales. Une fois que la cellule se rend compte qu'elle est infectée, le virus a déjà envahi toute la cellule et il est trop tard pour l'arrêter. Structure atomique des complexes de réplication virale associés aux membranes | INSB, 17.12.2020 "... les chercheurs ont analysé la structure de cette protéine nsP1 du virus du Chikungunya. Sa structure révèle que l'attachement aux membranes se fait par la formation de macro-assemblages constitués de douze protéines identiques, en forme de pore. Ces pores ouvrent l'entrée des compartiments viraux où les virus "dissimulent" leurs génomes à la réponse immunitaire cellulaire." "... la protéine virale nsP1 est inactive sous sa forme monomérique et que ce n'est que lorsqu'elle est assemblée sur les membranes cellulaires que l'activité est déclenchée (...)" "L'élucidation de cette structure redéfinit les complexes de réplication du virus Chikungunya comme de véritables réacteurs de réplication, en principe capables de traiter simultanément douze molécules d'ARN, ce qui pourrait expliquer la forte infectivité de ces virus. Les détails atomiques étonnants de cette structure pourraient ouvrir la voie à la conception de stratégies ciblant les protéines virales dans le contexte de leur association membranaire donc, finalement, dans leur état naturel actif."
A Powassan virus LNP-mRNA vaccine induces potently neutralizing antibodies in mice
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One dose of the mRNA vaccine protects against lethal Powassan virus challenge
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The antibody response to the vaccine neutralizes other tick-borne flaviviruses
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The vaccine cross-protects against disease following challenge with Langat virus An mRNA Vaccine Protects Mice against Multiple Tick-Transmitted Flavivirus Infections, 18.12.2018 ___________________________________________________________________ [via] Recherche animale sur Twitter, 19.12.2018 : "#Tique #virus: un #vaccin #mRNA protège la #souris contre le virus #Powassan transmis par les tiques. Les anticorps produits protègent contre d'autres #flavivirus transmis par les tiques comme le virus de #Langat... "
https://twitter.com/recherche_anima/status/1075426799591534592
Les chercheurs rapportent que le vaccin GLS-5700 montre une efficacité et une sécurité optimale pour lutter contre le virus Zika. Les essais cliniques de phase I sont prometteurs, mais il faudra attendre avant de déterminer si ce vaccin à ADN est le remède attendu contre l’infection de Zika. Par Jacqueline Charpentier, 05.10.2017 GLS-5700 is one of a number of ZIKV vaccines that have shown promising results in animal models. These vaccines include those that are based on nucleic acids (DNA and messenger RNA), viral vectored vaccines, and inactivated and live-attenuated vaccines. GLS-5700 is a wholly synthetic DNA vaccine designed to express a consensus ZIKV premembrane and envelope antigens. Traduction : Le GLS-5700 est l'un des nombreux vaccins ZIKV qui ont donné des résultats prometteurs dans des modèles animaux. Ces vaccins comprennent ceux qui sont basés sur les acides nucléiques (ADN et ARN messager), les vaccins à vecteur viral et les vaccins inactivés et vivants-atténués. Le GLS-5700 est un vaccin à ADN entièrement synthétique conçu pour exprimer un consensus sur les antigènes prémembranaires et d'enveloppe du ZIKV. Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite)
Par Alain Fraval. OPIE-Insectes. Les Épingles entomologiques - En épingle en 2016 : Février
"L’interférence par ARN est un outil de génie génétique très utile, qui permet de réduire spécifiquement l’expression de protéines dans une cellule. Il s’agit grosso modo d’introduire de l’ARN double brin (ARNdb) dans ladite cellule, qui « éteindra » le gène ciblé en interférant avec l’ARN messager. On peut ainsi identifier les gènes mais aussi les manipuler.
On le fait couramment sur la Mouche du vinaigre (par injection dans l’embryon), dont on connaît très bien de génome et qu’on a génétiquement manipulée dans tous les sens, mais cela marche mal chez les autres espèces.
L’ARNdb passe bien au travers de la paroi de l’intestin moyen et il est possible de le faire acquérir par l’insecte via sa nourriture. Mais il ne persiste pas et la manip est lourde.
Une équipe de l’université de Swansea (Royaume-Uni) menée par Paul Dyson et Miranda Whitten a mis au point une voie d’administration nouvelle et prometteuse. C’est à une bactérie aposymbiotique de la faune naturelle du tube digestif, qu’est confiée l’incorporation. Celle-ci est d’abord modifiée par électroporation.
L’équipe a choisi, pour la démonstration, deux insectes très différents, deux pestes redoutables : la robuste punaise Rhodnius prolixus (Hém. Réduviidé), vecteur de la maladie de Chagas, et le frêle Thrips californien Frankiniella occidentalis (Thys. Thripidé), grand ravageur des cultures. Les chevaux de Troie, bactéries recombinantes, respectivement Rhodococcus rhodnii (visant la vitellogenèse) et BFo2 (contre la tubuline alpha, protéine indispensable au squelette de la cellule), sont ingérés par les insectes au travers d’une membrane.
Résultats principaux : les Rhodnius voient leur fécondité réduite de plus de 60% et la bactérie se transmet à leur descendance, les jeunes larves ponctionnant les fèces des adultes. Les thrips meurent rapidement en masse.
On a là potentiellement un moyen de lutte sans risques environnementaux ni possibilité de développement de populations résistantes comme cela se passe avec les insecticides, notamment chez le thrips susnommé. Il faut que l’insecte cible héberge une bactérie cultivable spécifique, ce qui ne serait pas le cas de toutes les espèces, mais les moustiques et la Mouche tsé-tsé sont candidats.
Article source (gratuit, en anglais)"
[L'étude] Symbiont-mediated RNA interference in insects | Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences
http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/283/1825/20160042
Pour se débarrasser des pucerons, plusieurs procédés peuvent être mis en œuvre. [...] Une autre approche consiste à transférer dans la plante un gène codant pour une multitude d’ARN interférents qui ciblent et inactivent spécifiquement l’ARN messager d’un gène essentiel pour la survie des pucerons. Ce procédé n’est exploitable qu’en raison du fait inattendu que les insectes qui mangent des gènes codant pour des ARN interférents gardent ces gènes qui produisent en continu les ARN interférents en question. Les pucerons mangent donc les ARN interférents qui les tuent sans que la plante ne soit affectée.
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Le paludisme, aussi appelé malaria, est une maladie causée par le protozoaire parasite Plasmodium falciparum, transmis par les moustiques. L’Organisation mondiale de la Santé (OMS) estime qu’en 2020, 241 millions de personnes ont contracté la maladie, qui a causé 627 000 décès sur la planète. 94 % de ces infections et 96 % de ces décès sont survenus en Afrique sub-saharienne. Autre statistique tragique : toutes les cinq minutes, un enfant de moins de 5 ans meurt de la malaria. Mohamed-Ali Hakimi, 16.10.2022 "À mesure que le changement climatique progresse, les aires de répartition des moustiques vecteurs du paludisme s’étendent, ce qui accroît le nombre de personnes vivant sous la menace de la maladie. Pour limiter le problème, l’OMS recommande de recourir au contrôle des populations de vecteurs, afin de réduire le nombre de moustiques, et donc de diminuer la probabilité de piqûre. L’institution conseille également le recours à la chimioprévention (ou chimioprophylaxie), qui consiste à administrer préventivement des traitements antipaludéens pour empêcher, en l’absence de vaccins, la survenue de la maladie. Le parasite Toxoplasma gondii, un proche cousin de Plasmodium, infecte quant à lui 2 milliards de personnes dans le monde. (...)" [...] "... notre équipe vient de réaliser une percée scientifique, avec la découverte d’un nouveau candidat médicament contre les parasites : l’altiratinib. Combattre les parasites avec un médicament repositionné* Nous avons pu démontrer que l’altiratinib, développé à l’origine pour traiter le glioblastome, un cancer du cerveau très agressif, possède une puissante activité parasiticide contre le toxoplasme. L’altiratinib est également actif contre Eimeria et Neospora, deux parasites d’importance vétérinaire majeure, qui causent chaque année d’importantes pertes économiques dans les élevages de bétail. Pour décrire ce qu’un médicament fait réellement dans le corps, les scientifiques utilisent souvent l’expression « mode d’action ». Décrypter le mode d’action d’un composé revient à identifier précisément la façon dont il fonctionne. Pour comprendre comment l’altiratinib agit sur le parasite, nous avons dû identifier quelle était sa « cible » principale. Grâce à une approche génétique de pointe, nous avons déterminé qu’il s’agit d’une kinase – les kinases sont des enzymes qui modifient chimiquement d’autres molécules et, ce faisant, régulent leur activité biologique. Chez Toxoplasma, la kinase ciblée par l’altiratinib est connue sous le nom de PRP4K, tandis que chez Plasmodium, elle est appelée CLK3. Rappelons que la plupart des fonctions cellulaires sont assurées par des protéines, de grandes et complexes molécules. Les informations qui permettent aux cellules de les fabriquer sont contenues dans l’ADN, sous forme de gènes. La production d’une protéine donnée commence par la transcription (c’est-à-dire la « copie ») du gène correspondant en une molécule d’ARN messager (ARNm) immature. C’est lors de l’étape suivante qu’intervient l’altiratinib." (...) [Image] DNA Transcription (Basic) - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=5MfSYnItYvg ------- NDÉ L'étude : * Le repositionnement des médicaments consiste à trouver une nouvelle indication thérapeutique pour des médicaments dont le développement a été interrompu ou qui n'ont pas été approuvés dans leur indication primitive. (Wikipédia)
Le paludisme, qui tue près de 400 000 personnes par an, pourrait être éradiqué grâce aux recherches sur l’ARN messager, accélérées par la lutte contre le Covid-19. L’essai clinique devrait débuter fin 2022. par Léa Masseguin publié le 29 septembre 2021 à 19h27 (abonnés) [Image] Dans un centre de traitement de la malaria, à Cape Coast, au Ghana. (CRISTINA ALDEHUELA/AFP)
Chaque individu a son propre rythme circadien et la quasi-totalité des gènes est régulée par cette horloge.. Par Jean-Guillaume Bayard, 09.02.2021 "L’étude a été réalisée sur des mouches drosophiles qui sont régulièrement utilisées pour les études du rythme circadien puisqu’elles partagent 60% de l'ADN humain. Les chercheurs ont passé à la loupe près de 700 transcriptomes spécifiques. Dans chaque organisme, tissu ou cellule, les gènes sont transcrits en ARNm et un transcriptome est un ensemble de tous les transcrits d'ARN provenant de l'ADN d'un organisme. Des écarts de plus de 3 heures Les scientifiques ont utilisé l’ARNm d’une souche de mouche drosophile comme témoin puis ont échantillonné l'ARNm de 141 lignées toutes les 9 minutes pour observer comment les transcriptions des gènes changent au fil du temps. Cela permet de comprendre comment le patrimoine génétique et le rythme circadien de la mouche affectent ensemble l'expression de différents gènes dans des tissus distincts. Ces analyses ont permis de générer la première série chronologique d'expression des gènes chez la drosophile et dresser “un atlas complet de l'expression génique circadienne”, ont écrit les chercheurs. Les résultats ont montré que l’horloge règne sur nos gènes puisque dans les 1 700 gènes dont les cycles d'expression sont sous contrôle de l'horloge circadienne, seulement 14 sont identiques dans tous les tissus de la mouche drosophile. Les chercheurs ont également découvert que chaque mouche drosophile a son propre rythme circadien. L'horloge physiologique d'environ un tiers des mouches drosophiles s'écarte de l'horloge circadienne de plus de 3 heures. “Ces nouvelles données non seulement permettent de mieux comprendre les maladies caractérisées par un dérèglement de l’horloge (insomnie, cancer…) mais soutiennent les promesses de la chronopharmacologie”, concluent les chercheurs." [Image] Tissue-specific gene expression cycling and detection of previously uncharacterized circadian regulators based on the reference w1118 time series experiments. (A) Schematic representation of the tissue-specific samples obtained from w1118.
"Le laboratoire Pfizer a annoncé avoir mis au point un vaccins prometteur contre le coronavirus SARS-CoV-2. Sa particularité ? Il s’agit d’un vaccin à ARN. Retour sur son principe de fonctionnement." Par Bruno Pitard , 26 novembre 2019, 20:32 CET Mis à jour le 11 novembre 2020, 18:05 CET "... En attendant la publication des données, plusieurs éléments sont déjà connus, notamment en ce qui concerne la nature de ce candidat-vaccin. C’est d’ailleurs une autre première, puisqu’il s’agit d’un vaccin à acide nucléique, une famille de vaccins dont l’utilisation n’a encore jamais été approuvée en santé humaine. En quoi consistent ces vaccins, et comment fonctionnent-ils ? Les vaccins à acides nucléiques, une nouvelle approche vaccinale Pour comprendre en quoi les vaccins à acides nucléiques diffèrent des vaccins classiques, il faut revenir sur le principe de la vaccination préventive." (...) Vers des vaccins utilisés en santé humaine ? Les vaccins à acides nucléiques ont déjà fait l’objet de nombreuses études précliniques et cliniques contre des cibles variées, dans le domaine des maladies infectieuses et de l’oncologie. Tous ces essais ont démontré la parfaite tolérance de ce type de vaccins. [Image] ADN, ARN, gènes, protéines… Quelques rappels de base sur le fonctionnement de notre génome [via] "Le génome, comment ça marche ?" - Inserm, 28.07.2017 https://www.youtube.com/watch?v=pnYNsbCWBLg _____________________________________ AJOUT (25.01.2022) "Il faut que les journalistes et politiques arrêtent de parler du vaccin “Pfizer” (USA). C’est un vaccin BioNTech-Pfizer. La technologie est 100% BioNTech (Allemagne). Pfizer n’a pas fait et ne fait pas d’ARNm. Le vaccin ARNm est une histoire Française et un succès Allemand" via StevePascolo sur Twitter, 21.01.2022 : https://twitter.com/StevePascolo/status/1484638289864933379
... New viral diseases emerge from zoonotic and vectorborne sources, such as Middle East Respiratory Syndrome coronavirus and Chikungunya, and while these diseases are often detected in resource-rich countries, they usually begin in low- and mid-income countries.1 Therefore, part of the timeline for a vaccine involves surveillance and detection of new pathogens in remote areas and transfer of specimens to laboratories capable of vaccine development. (...) - Barney S. Graham, MD, PhD; John R. Mascola, MD; Anthony S. Fauci, MD - Novel Vaccine Technologies: Essential Components of an Adequate Response to Emerging Viral Diseases | Global Health | JAMA | JAMA Network, 22.03.2018
"Synthetic vaccinology is the process of using viral gene sequence information to accelerate vaccine development.2 For example, if a new influenza virus emerges anywhere in the world and is identified through genomic sequencing, the digitally transferred information can be used to synthesize nucleic acids encoding the viral surface proteins (hemagglutinin and neuraminidase). The process of gene synthesis is now extremely rapid and relatively inexpensive. Thus, within a few weeks, DNA plasmids encoding viral proteins can be available for preclinical testing. These genetic vectors (DNA and mRNA) can be used directly for immunization whereby intramuscular immunization leads to muscle cells producing the viral proteins. Alternatively, the genetic vectors can be used to express recombinant protein antigens, in vitro, that can be used for immunization." Traduction : La vaccinologie synthétique est le processus qui consiste à utiliser les informations sur la séquence des gènes viraux pour accélérer la mise au point de vaccins.2 Par exemple, si un nouveau virus de la grippe émerge n'importe où dans le monde et est identifié par séquençage génomique, les informations transférées numériquement peuvent être utilisées pour synthétiser les acides nucléiques codant les protéines de surface virales (hémagglutinine et neuraminidase). Le processus de synthèse des gènes est aujourd'hui extrêmement rapide et relativement peu coûteux. Ainsi, en quelques semaines, les plasmides d'ADN codant pour les protéines virales peuvent être disponibles pour des tests précliniques. Ces vecteurs génétiques (ADN et ARNm) peuvent être utilisés directement pour l'immunisation, l'immunisation intramusculaire permettant aux cellules musculaires de produire les protéines virales. Les vecteurs génétiques peuvent également être utilisés pour exprimer des antigènes protéiques recombinants, in vitro, qui peuvent être utilisés pour l'immunisation. Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite) [via] Recherche animale sur Twitter, 23.03.2018 : "#3R #vaccin: la #vaccinologie #synthétique devrait encore accélérer le développement de nouveaux vaccins initié en #préclinique, et ainsi limiter les prochaines #épidémies https://t.co/ow2SKmuTey… https://t.co/15BjrPF9Sv"
https://twitter.com/recherche_anima/status/977212156700749831
"Un vaccin contre le virus Zika d’un type entièrement nouveau a été mis au point indépendamment par deux équipes de recherche américaines." Par Pierre Kaldy. Le Figaro, le 15.03.2017 "... Le nouveau vaccin repose sur l’injection par voie intramusculaire d’une partie du patrimoine génétique de ce virus directement utilisable par les cellules de l’organisme. « Cette stratégie vaccinale très innovante consiste à faire produire par l’organisme lui-même les particules virales contre lesquelles il va s’immuniser », précise Patrick Midoux, spécialiste de cette approche au Centre de biophysique moléculaire du CNRS à Orléans. De plus, cet élément génétique appelé ARN messager est éphémère dans la cellule, étant rapidement dégradé après avoir induit la formation des protéines virales choisies. Pour éviter néanmoins une dégradation trop rapide, l’ARN est légèrement modifié pendant sa synthèse in vitro puis incorporé à de petites particules lipidiques appelées liposomes, ce qui facilite aussi son absorption par les cellules. «Ce type de vaccin paraît beaucoup plus sûr car aucun ADN, protéine ou particule virales ne sont introduits dans le corps, contrairement aux autres méthodes de vaccination, ajoute Patrick Midoux, et il est de ce fait très bien toléré par l’organisme.» Plusieurs jeunes entreprises telles que Moderna aux États-Unis ou CureVac et BioNTech en Allemagne occupent déjà le créneau très prometteur de la production d’ARN messagers vaccinaux. " (...) [Image] Graphical Abstract
Par Alain Fraval. Les Épingles entomologiques - OPIE-Insectes « Snf7 est la cible »
« Que faire contre les ravageurs qui résistent aux armes non chimiques les plus affûtées issues des arsenaux des entomologistes agricoles ? L’introduction dans la plante d’intérêt d’un (ou plusieurs) gènes sécrétant la toxine de la bactérie Bacillus thuringiensis (Bt) la rend toxique pour l’insecte cible (et quelques commensaux) jusqu’à l’apparition de populations résistantes. Ce phénomène très général est inéluctable ; on peut seulement le retarder. »
« Bref, aux États-Unis, la Chrysomèle des racines du maïs Diabrotica virgifera (Col. Chrysomélidé), ravageur agricole très coûteux, résiste à au moins une toxine de Bt, en usage depuis une dizaine d’années. »
« Le cultivar SmartStax Pro pourrait répondre aux espoirs des maïsiculteurs. Son producteur, Monsanto, espère qu’il sera homologué d’ici quelques années. »
« Sa propriété insecticide repose sur le mécanisme de l’interférence ARN. Ledit maïs est génétiquement modifié pour produire un petit fragment d’ARN (une vingtaine de nucléotides) synthétique qui ira bloquer chez l’insecte le gène Snf7 de la synthèse d’une protéine indispensable en s’hybridant à l’ARN messager. La larve de la Chrysomèle meurt, les cellules de l’intestin moyen détruites. »
« De la même façon ou par pulvérisation, on s’apprête à s’attaquer à plusieurs problèmes de santé ou de qualité des plantes et l’interférence ARN a déjà des applications en médecine. Et l’on a , par génie génétique mais sans connaître le processus, obtenu ainsi des pommes qui ne brunissent pas et de l’huile de soja améliorée. On voit là aussi le moyen de débarrasser l’Abeille domestique du varroa… »
« Reste à évaluer les dangers de la dispersion dans la nature de ces micro-ARN artificiels, dont la spécificité peut être mise en doute. »
D’après notamment « Genetic Weapon Against Insects Raises Hope and Fear in Farming », par AndrewPollackjan. Lu le 27 janvier 2014 à www.nytimes.com/
À (re)lire : La Chrysomèle du maïs est en France, par Pierre Zagatti et Sylvie Derridj. Insectes n° 127 (2002-4)
Une brève fiche sur D. virgifera
[Image] via New York Times "Using GMO Crops to Target a Pest"
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https://www.scoop.it/topic/entomonews/?&tag=ARN+messager
(Re)lire aussi