Bien que les vaccins aient considérablement réduit la mortalité et la morbidité de nombreuses maladies, ils ont pour la plupart été développés de manière empirique. Il reste donc des défis importants à relever dans le développement de nouveaux vaccins, comme l’a confirmé la récente pandémie de SARS-CoV-2.
Au cours des deux dernières décennies, les progrès technologiques ont permis de développer des programmes rationnels de conception de vaccins qui vous permettent d’accélérer et de diminuer les risques associés à ces développements.
Notre expertise en matière de vaccins est orientée vers l’application de nouvelles technologies pour favoriser leur développement et caractériser la réponse de l’hôte à l’aide d’approches omic in vivo et de modèles in vitro avancés et dynamiques (circulation cellulaire).
Nous nous engageons à vous aider à accélérer le processus de développement de la manière suivante :
Caractérisation de la réponse de l’hôte chez l’homme et l’animal
Afin de faciliter la stratification des patients, nous générons et intégrons des données provenant de plusieurs sources, telles que des études immunologiques, multi-omiques et cliniques. Pour générer des informations pertinentes sur une population, nous acquérons des données au niveau explicatif (paramètres cliniques, réponse immunitaire) et au niveau individuel sur les plans cellulaire et moléculaire. En outre, nous effectuons un suivi biologique longitudinal, ce qui nous permet d’obtenir des informations sur l’évolution des paramètres pertinents au cours du temps.
Pour ce faire, nous caractérisons la réponse immunitaire, analysons de l’expression des gènes et la production des protéines et des métabolites dans les tissus appropriés ; nous utilisons donc des approches à la fois locales et systémiques. L’utilisation d’une gamme de technologies et d’analyses omic est utilisée pour prédire l’efficacité et la réactogénicité des vaccins, ainsi que pour mieux caractériser le mécanisme d’action du vaccin.
En parallèle, pour surmonter le problème des petits volumes d’échantillons (plusieurs analyses devant être réalisées à partir d’un unique échantillon de sang ou de petits volumes obtenus auprès de patients âgés, de nourrissons ou de patients immunodéprimés), nous avons développé des méthodes de préparation d’échantillons dédiées à chaque technique omic.
Identification de nouvelles cibles vaccinales
Il est parfois nécessaire, dans le cas de certaines maladies dont on suspecte qu’elles sont causées par des agents pathogènes, d’apporter des informations additionnelles afin d’identifier ou de confirmer l’identité de l’agent infectieux causatif. Nous pouvons rassembler les informations biologiques supplémentaires pour vous aider à rationaliser votre stratégie vaccinale lorsque les informations manquent dans la littérature ou sont contradictoires. Plus spécifiquement, nous utilisons des technologies multiples, telle que la métagénomique, pour explorer les rôles d’agents pathogènes ou commensaux spécifiques dans les tissus cibles, en fonction de la maladie concernée.
Médecine personnalisée et stratification des patients
La médecine personnalisée et la stratification des patients constituent un autre axe de travail. Au cours de l’évolution des soins de santé, il est devenu évident que non seulement l’agent pathogène, mais également l’hôte, sont des facteurs importants pour mesurer l’efficacité d’une intervention donnée. Il est donc important de mieux caractériser les populations spécifiques pour lesquelles les vaccins actuels n’offrent pas une protection suffisante, notamment à long terme, comme c’est le cas pour le vaccin contre la grippe chez les patients âgés.
Nous avons donc choisi de développer de nouvelles techniques de pointe basées sur la microfluidique pour mesurer simultanément plusieurs paramètres au niveau de la cellule unique ainsi que des modèles in vitro basés sur la technologie des organes-sur-puce (organs-on-chip) pour étudier la réponse précoce à un vaccin, ce qui est essentiel pour comprendre la nature de la réponse immunitaire induite pour un patient donné.
Ces systèmes, qui représentent un outil supplémentaire d’aide à la décision durant la phase préclinique, facilitent l’évaluation des nouvelles solutions vaccinales en cours de développement par nos partenaires avant qu’elles ne soient soumises à des essais sur l’homme.
Caractérisation de la réponse de l’hôte chez l’homme et l’animal
Afin de faciliter la stratification des patients, nous générons et intégrons des données provenant de plusieurs sources, telles que des études immunologiques, multi-omiques et cliniques. Pour générer des informations pertinentes sur une population, nous acquérons des données au niveau explicatif (paramètres cliniques, réponse immunitaire) et au niveau individuel sur les plans cellulaire et moléculaire. En outre, nous effectuons un suivi biologique longitudinal, ce qui nous permet d’obtenir des informations sur l’évolution des paramètres pertinents au cours du temps.
Pour ce faire, nous caractérisons la réponse immunitaire, analysons de l’expression des gènes et la production des protéines et des métabolites dans les tissus appropriés ; nous utilisons donc des approches à la fois locales et systémiques. L’utilisation d’une gamme de technologies et d’analyses omic est utilisée pour prédire l’efficacité et la réactogénicité des vaccins, ainsi que pour mieux caractériser le mécanisme d’action du vaccin.
En parallèle, pour surmonter le problème des petits volumes d’échantillons (plusieurs analyses devant être réalisées à partir d’un unique échantillon de sang ou de petits volumes obtenus auprès de patients âgés, de nourrissons ou de patients immunodéprimés), nous avons développé des méthodes de préparation d’échantillons dédiées à chaque technique omic.
Production de vaccins par conception
Afin d’améliorer la production de vaccins (optimiser les rendements), il est nécessaire d’identifier les paramètres optimaux associés à une production efficace d’antigènes. Nous effectuons un suivi longitudinal de l’expression des gènes, de la production des protéines et des métabolites pendant le processus de fabrication d’un ou plusieurs antigènes vaccinaux spécifiques. Ces données peuvent ensuite être introduites dans des modèles d’analyse in silico (jumeaux numériques, par exemple) qui identifient les conditions de culture optimales pour la production d’antigènes.
Cette approche peut être utilisée pour améliorer les milieux de culture par une analyse en ligne et une supplémentation automatisée, et pour soutenir la prise de décision concernant l’arrêt ou la poursuite de la production d’un lot de vaccin donné.
Prédiction in silico de l’immunogénicité et de la réactogénicité
BIOASTER dispose d’une équipe d’experts en intelligence artificielle et en Machine Learning capable de concevoir des algorithmes ad hoc et d’utiliser des technologies de pointe pour prendre en charge l’identification du meilleur antigène à développer, ou formulation, pour obtenir le meilleur ratio entre réponse cellulaire et humorale et développement d’effets de réactogénicité.
Une communication continue avec les experts de BIOASTER garantira l’identification ou la production de l’ensemble de données idéal pour répondre aux besoins du client.
Références
