Laboratoire de virologie

Virologie et recherche sur les vaccins

L'immunisation et la vaccination ont contribué grandement à prévenir les maladies et à améliorer la santé. Chaque année, de nouveaux vaccins sont mis au point et permettent de protéger les populations contre certaines maladies. Au Centre d'évaluation des vaccins (CEV), les chercheurs ont acquis une expertise dans diverses techniques scientifiques nouvelles qui permettent de créer de nouveaux outils pour évaluer les vaccins.

 

Pourquoi étudions-nous les virus et les vaccins?

Nous sommes exposés tous les jours à des virus. Certains sont nuisibles aux êtres humains, d'autres ne le sont pas. Pour savoir quels virus peuvent provoquer des maladies et comment empêcher que ces virus nuisent aux populations, les scientifiques du Centre d'évaluation des vaccins (CEV) étudient des renseignements provenant de plusieurs domaines. Ils étudient les tendances ressortant des statistiques démographiques et des analyses informatiques, ainsi que des données détaillées de nature cellulaire et moléculaire. Les récents progrès de la technologie proposent de nouvelles approches utiles et des outils pour étudier la façon dont les virus se modifient et évoluent. La technologie permet de définir le mode d'action et les propriétés des virus; de cette façon, les scientifiques peuvent élaborer des stratégies pour les empêcher de causer des maladies. Les vaccins sont élaborés pour aider l'organisme à se protéger contre les virus. En comprenant ce que les virus font dans l'organisme et comment les vaccins fonctionnent, nous pouvons obtenir des renseignements précieux pour améliorer et évaluer les vaccins et en mettre au point de nouveaux.

 

Comment étudions-nous les virus et les vaccins?

Au Centre d'évaluation des vaccins (CEV), les chercheurs étudient une vaste gamme de questions de santé en rapport avec les virus, les vaccins et les réactions immunitaires aux virus. Par exemple, en collaboration avec d'autres scientifiques, ils ont pu établir quelles étaient les composantes essentielles du virus de l'influenza et créer des réactifs qui aident Santé Canada à mettre à l'essai rapidement et efficacement les nouveaux vaccins contre la grippe. Les scientifiques utilisent des techniques issues de la biologie moléculaire et cellulaire, ainsi que de la médecine et de la bio-informatique. L'équipe mène des recherches scientifiques dans différents domaines, que ce soit la structure moléculaire des virus et des vaccins ou le profil génétique des virus. Ils élaborent également des méthodes pour détecter les agents pathogènes à la source de la maladie et analysent les réactions immunitaires déclenchées par ces agents pathogènes. Voici quelques points saillants de la recherche dans ce domaine :

  • Analyser la structure moléculaire des virus et les mécanismes sous-tendant les maladies virales pour trouver de nouvelles façons de prévenir et de traiter les maladies infectieuses;
  • Créer des méthodes novatrices d'évaluation des vaccins que Santé Canada et d'autres gouvernements peuvent utiliser pour réglementer l'innocuité et l'efficacité des vaccins.

 

Concepts et outils utilisés pour étudier les virus et les vaccins

La virologie est l'étude des virus et des maladies virales. Dans ce vaste domaine, le Centre d'évaluation des vaccins (CEV) s'emploie à définir la croissance, la culture et la structure des virus. Les scientifiques du Centre mènent des recherches pour répondre à des questions comme :

  • Comment les virus interagissent-ils avec et infectent-ils les organismes?
  • Comment les modifications génétiques des virus influent-elles sur la capacité d'un virus à causer une maladie?
  • Comment les virus évoluent-ils?
  • Les virus peuvent-ils être utilisés pour des applications thérapeutiques?

Les virus sont de minuscules agents infectieux ayant besoin d'une cellule hôte vivante pour être actifs et se répliquer. Ils peuvent varier grandement pour ce qui est de la taille, mais, généralement, leur matériel génétique est composé d'ADN ou d'ARN. Ce matériel génétique est protégé par une enveloppe de protéine et, dans certains cas, par une enveloppe protectrice graisseuse. L'étude des virus et des agents d'aspect viral peut représenter de grands défis, étant donné qu'elle met en œuvre des connaissances et des techniques issues de différents domaines comme la génétique, la biologie moléculaire et cellulaire, l'immunologie, la pathologie, la génomique et la protéomique.

Les scientifiques utilisent la bio-informatique pour analyser les données moléculaires. Cette  approche est très prometteuse pour l'analyse des problèmes complexes de la virologie. Grâce à la bio-informatique, ils peuvent décortiquer et étudier l'ADN et l'ARN. En triant ces données complexes, ils parviennent à comprendre comment les virus fonctionnent, évoluent et se modifient. Les scientifiques découvrent comment les virus interagissent avec d'autres organismes, et ils étudient les tendances afin d'observer les rapports entre la structure et la fonction. Les recherches en biologie moléculaire, en bio-informatique et dans d'autres domaines permettent d'obtenir des renseignements utiles pour créer des méthodes destinées à diagnostiquer, à traiter et à prévenir les maladies virales, ainsi que pour trouver des applications thérapeutiques possibles aux virus. Par exemple, en étudiant la structure et la fonction des composantes des virus, les scientifiques peuvent trouver des sites constituant peut-être la base de vaccins potentiels et de fonctions pouvant réagir à des traitements antiviraux.

Au Centre d'évaluation des vaccins (CEV), les scientifiques mènent des recherches sur divers types de vaccins et élaborent de nouveaux outils pour les analyser. Les vaccins sont conçus pour contenir des composantes d'antigènes qui aident le système immunitaire à reconnaître par la suite une infection par ces mêmes bactéries et virus, de façon à ce que l'organisme puisse lutter contre eux plus efficacement. Dans le cas de virus, les vaccins contiennent des composantes structurelles du virus qui stimulent le système immunitaire pour produire des anticorps qui les reconnaissent. Si, par la suite, une personne est exposée à ce virus, les anticorps sont prêts à aider le système immunitaire à détruire rapidement le virus et à l'éliminer.

Il est possible d'administrer les vaccins par différentes méthodes. Par exemple, les professionnels de la santé peuvent donner des vaccins à leurs patients par injection en utilisant une seringue et une aiguille. Ces dernières années, de nouvelles façons d'administrer les vaccins ont vu le jour. Il s'agit notamment de dispositifs de vaporisation nasale pour administrer des vaccins contre l'influenza et des maladies respiratoires semblables.

 

Point saillant de la recherche 1: anticorps universel de l'influenza - un ingrédient clé pour élaborer et analyser les vaccins

L'influenza est une infection respiratoire commune causée par certaines souches de virus de l'influenza. Les vaccins sont destinés à prévenir l'infection par l'influenza. Étant donné qu'il existe nombre de types de virus de l'influenza différents et qu'ils se modifient et évoluent rapidement, il faut toujours produire de nouveaux vaccins pour protéger les populations contre différents types et différentes souches d'influenza. Par exemple, pour prévenir la grippe saisonnière, des vaccins sont élaborés chaque année pour des souches précises des virus de l'influenza A et B. Il peut falloir de trois à quatre mois au moins pour produire des vaccins de haute qualité, car la production des réactifs requis et l'élaboration des méthodes d'analyse pour évaluer un vaccin peuvent représenter de grands défis. Néanmoins, en ce qui concerne la grippe saisonnière, il est possible de planifier les vaccins quelques mois à l'avance. Il est plus difficile de répondre à une pandémie d'influenza inattendue, car les éclosions peuvent évoluer rapidement.

Dans notre laboratoire, nous relevons ces défis en utilisant notre expertise pour analyser les virus de l'influenza et trouver de nouvelles façons de créer et d'analyser les vaccins. Notre groupe a identifié une partie du virus de l'influenza commune à toutes les souches d'influenza. Autrement dit,  chaque virus d'influenza  renferme une partie qui ne change pas d'une souche à une autre et n'évolue pas dans le temps. En étudiant cette partie extrêmement conservée, nous avons créé des anticorps dirigés contre elle et produit ce que nous avons appelé des réactifs « universels » pour analyser les souches du virus de l'influenza et les vaccins. Notre découverte représente un progrès important dans la préparation aux pandémies d'influenza.

Voici les grands axes de notre travail :

  • Améliorer l'analyse de la qualité des souches des virus de l'influenza et des vaccins;
  • Appliquer les résultats de nos recherches pour créer des tests bioanalytiques universels  pour l'analyse des vaccins contre l'influenza;
  •  Contribuer des constatations clés à  la préparation à une pandémie d'influenza.

 

Point saillant de la recherche 2: vaccins à virus actif - les virus affaiblis comme vaccins efficaces

Il y a plusieurs façons différentes de produire des vaccins. Certains vaccins antiviraux peuvent contenir des virus entiers morts ou inactifs; tandis que d'autres peuvent contenir   seulement des parties du virus. D'autres vaccins antiviraux se composent également de formes vivantes « atténuées » ou affaiblies du virus. Pour certaines maladies infectieuses, comme la polio, les virus vivants atténués constituent de très bons vaccins, car ils favorisent une réaction immunitaire protectrice vigoureuse. Un autre type de vaccin est composé d'un deuxième virus vivant, comme l'adénovirus, que l'on sait être sans danger chez les humains, qui se charge d'acheminer la composante du virus actif. Dans notre laboratoire, nous étudions les vaccins à virus vivants, leur effet sur le système immunitaire et le recours à l'adénovirus pour les administrer dans le cadre d'une vaccination efficace.

Voici les grands axes de nos travaux :

  • Mieux comprendre les vaccins à virus vivants et atténués;
  • Alimenter les connaissances pour améliorer l'évaluation scientifique de l'innocuité et de l'efficacité des vaccins contenant des virus vivants atténués.

Pour des renseignements au sujet du chercheur scientifique responsable de ce laboratoire, veuillez visiter son  profil dans le Répertoire des scientifiques et des professionnels

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