L’histoire de la découverte canadienne du vaccin contre S. aureus

Par Hélène Poirier, Agent de transfert, Réseau de la mammite – Entrevue avec Pr François Malouin, Université de Sherbrooke, membre du Réseau canadien de recherche sur la mammite bovine.

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Le Pr François Malouin par le biais de TransferTech Sherbrooke, a signé une entente pour le développement du vaccin avec la multinationale Bayer. Crédit photo : Université de Sherbrooke 

Racontez-nous quels étaient vos premiers objectifs de recherche quand vous vous êtes intéressé à S. aureus en tant que pathogène qui cause la mammite?

Au départ, en 2006, le projet de recherche qui a servi de précurseur au développement du nouveau vaccin était un projet de recherche strictement fondamentale. Rien de laissait présumer que 10 ans plus tard nous aurions en poche un brevet sur un vaccin, un autre déposé et que nous pourrions annoncer que le vaccin est maintenant à un stade avancé de développement avec la compagnie Bayer.

La bactérie S. aureus, on la retrouve chez plusieurs espèces animales et chez l’humain où elle colonise la peau et les voies respiratoires supérieures, notamment. En tant que chercheur, j’avais déjà mené des travaux impliquant S. aureus chez des patients atteints de fibrose kystique qui par ailleurs, souffrent souvent d’infections pulmonaires persistantes causées par cette bactérie.

Le chercheur Pierre Lacasse du Centre de recherche et de développement de Sherbrooke (Agriculture Canada) et membre du Réseau canadien de recherche sur la mammite bovine et la qualité du lait, m’a fait savoir que l’industrie laitière pourrait bénéficier de mon expertise concernant S. aureus et j’ai alors ainsi joint ce groupe de recherche national. Le premier projet pour lequel j’ai obtenu du financement1 consistait donc à caractériser la bactérie dans un contexte d’infection intramammaire. C’est-à-dire, arriver à définir quels composants (outils) la bactérie fait usage pour causer une infection et surtout pour causer spécifiquement une infection au niveau du pis. On savait déjà que les outils, aussi appelés facteurs de virulence (toxines, facteurs de colonisation, etc.) sont souvent spécifiques au tissu affecté lors de l’infection. On peut rarement bien observer l’expression des facteurs de virulence dans une éprouvette en laboratoire, mais là, il s’agissait de voir de quelle manière la bactérie se comporte lorsqu’elle fait directement intrusion dans les tissus de la glande mammaire chez la vache. Sans cette connaissance de la bactérie, dans ce contexte précis, on n’arrive pas à déterminer comment on pourrait la contrôler efficacement. On donne littéralement des coups d’épée dans l’eau!

Les premières pistes, les premières découvertes, quelles étaient-elles?

Nous avons réussi à définir le transcriptome, c’est à dire identifier la série de gènes que S. aureus exprime en contexte d’infection du pis. La bactérie produit des composants (outils) à partir de ces gènes. La liste des outils exploités par quatre souches de S. aureus fréquentes au Canada, a été constituée. Ils se sont avérés très distincts de ceux utilisés dans d’autres contextes d’infection. Par l’utilisation de la génomique, nous avons démontré que ces outils étaient communs à toutes les souches répertoriées de S. aureus à travers le monde. À l’époque, notre équipe a utilisé l’expression : « Ça y est! On vient de démasquer le vilain!»

Comment l’idée de travailler sur un vaccin vous est-elle venue?

Nous avons réalisé qu’en connaissant bien les armes spécifiques de l’ennemi lors de la mammite, nous détenions les bases de la composition d’un vaccin potentiellement très efficace.

Quel est son mode de fonctionnement?

Les composants spécifiques à S. aureus alors identifiés, une fois incorporés à un vaccin, sont susceptibles de provoquer une réponse immunitaire très ciblée chez les vaches, ce qui les protègera contre l’ensemble des souches de S. aureus. Cette approche diffère des autres tentatives faites jusqu’à maintenant pour développer un vaccin contre ce pathogène contagieux. Elle diffère par la pertinence des composants utilisés dans le vaccin (propre à l’infection du pis) et par la couverture potentielle de toutes les souches causant la mammite.

Le vaccin s’est-il avéré efficace?

Des essais menés sur des souris, puis sur des vaches ont été concluants. Les vaches vaccinées, pourtant soumises expérimentalement à une infection provoquée sévère, ont démontrées moins de symptômes, un CCS plus bas et un maintien de la qualité et de la production du lait par rapport aux vaches du groupe contrôle. Nous croyons que lors d’infections naturellement acquises, l’efficacité du vaccin serait d’autant plus efficace.  Un tel vaccin ne pourra évidemment pas prévenir l’infection à 100 % par contre, on croit qu’il va réduire significativement la prévalence de l’infection à S. aureus dans les troupeaux.

Quelles étapes sont encore à compléter avant la commercialisation?

Puisque nos démonstrations prometteuses ont suscité l’intérêt du géant pharmaceutique Bayer, une entente s’est conclue en 2016 pour réaliser le développement du vaccin. La poursuite des travaux vise la fabrication de masse du vaccin. Des essais cliniques sur des troupeaux laitiers, dans des conditions naturelles d’infection, seront par la suite conduits.

Dans quel horizon de temps peut-on s’attendre à pouvoir l’utiliser sur les fermes laitières?

D’ici 3 à 5 ans, le vaccin sera disponible sur les fermes. Devant la nécessité de réduire l’usage des antibiotiques en élevage laitier et dans l’optique de produire davantage de lait biologique pour satisfaire la demande, la prévention des infections à S. aureus par la vaccination est une voie d’avenir. Notre équipe2 est fière d’y contribuer!

  1. Cette recherche a été financée par le CRSNG, Agriculture et agroalimentaire Canada, les Producteurs laitiers du Canada et Novalait Inc. dans le cadre du Réseau canadien de recherche sur la mammite bovine et la qualité du lait (RCRMBQL). Une subvention subséquente au RCRMBQL obtenue de la Grappe de recherche laitière, une initiative d’Agriculture et agroalimentaire Canada, des Producteurs laitiers du Canada et de la Commission canadienne du lait, a ensuite contribué à la deuxième phase de ce projet d’envergure. Le RCRMBQL est un réseau de recherche national regroupant une dizaine d’institutions de recherche travaillant en collaboration sur la santé de la glande mammaire des bovins laitiers.
  2. Les personnes ayant contribuées à l’identification des outils de virulence de S. aureus et au développement du vaccin, de même qu’à la poursuite des travaux pour le développement sont :

Laboratoire de François Malouin, Université de Sherbrooke :
Céline Ster, professionnelle de recherche
Marianne Allard, alors candidate au PhD
Christian Lebeau Jacob, alors candidat au MSc
Julie Côté-Gravel, alors candidate au MSc, maintenant au PhD)
Diana Vanessa Bran-Barrera, alors stagiaire au BSc, maintenant candidate au MSc
Charles Isabelle, alors stagiaire au BSc, maintenant candidat au MSc
Mélina Cyrenne, alors stagiaire au BSc, maintenant candidate au MSc
Eric Brouillette, professionnel de recherche
Brian G. Talbot, professeur (maintenant à la retraite)
Julie Beaulieu, stagiaire au BSc
Alexis Dubé-Duquette, stagiaire au BSc

Agriculture et Agroalimentaire Canada :
Pierre Lacasse, chercheur (Sherbrooke)
Moussa Sory Diarra, chercheur (Guelph)

Université de Montréal :
Daniel Scholl, professeur (maintenant au South Dakota State University)

 

 

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