La reproduction des structures de sucre dans les plantes joue un rôle crucial dans le développement de vaccins efficaces contre les vers gastriques tels que Ostertagia ostertagi. C’est ce qu’a démontré Ruud Wilbers, de l’université et de la recherche de Wageningen (WUR), en collaboration avec des chercheurs de l’université de Gand et du centre médical de l’université de Leiden, dans le cadre d’une étude de validation de principe. Cette étude montre qu’un vaccin produit dans une plante protège effectivement les vaches contre le parasite. Les résultats ont été publiés dans un article de Scientific Reports et constituent un tremplin pour le développement plus rapide et plus durable de vaccins contre les parasites.
L’infection par des vers gastriques est une affection courante chez les vaches. L’infection peut entraîner une baisse de la production de lait et de viande, voire une maladie si le nombre de vers est élevé. C’est pourquoi les vaches infectées sont traitées avec des anthelminthiques. Mais cela crée de nouveaux problèmes, selon le chercheur Ruud Wilbers. “En raison de l’utilisation excessive de ces médicaments, par exemple trop souvent et à la mauvaise dose, le parasite développe une résistance. La résistance est un problème croissant, surtout dans le monde occidental, où l’élevage intensif est très répandu.
Les inconvénients des traitements vermifuges et des vaccins actuels
De plus, poursuit M. Wilbers, le vermifuge n’offre pas de solution durable. “Il permet seulement d’éliminer le parasite de l’animal. Mais l’année suivante, l’infection peut réapparaître si la vache ingère un œuf en mangeant de l’herbe”.
La vaccination des vaches contre le parasite est beaucoup plus efficace et durable. Mais les vaccins actuellement disponibles sur le marché présentent un certain nombre d’inconvénients, selon M. Wilbers. “L’un d’eux est qu’il faut infecter des animaux sains pour produire ces vaccins, ce qui n’est pas souhaitable. Ce n’est pas souhaitable. En outre, ce n’est pas viable si l’on veut développer des vaccins à grande échelle. Après tout, il faudrait un très grand nombre de vaches infectées pour obtenir une quantité suffisante de vaccins.
La production via d’autres microorganismes ne fonctionne pas
Une autre méthode de production consiste à utiliser un système d’expression recombinante. Il s’agit de placer le code génétique de l’ADN du parasite dans un autre organisme, comme une levure ou une bactérie. Wilbers : “Cela permet de produire l’antigène avec lequel on peut développer les vaccins. Le seul problème de cette méthode est qu’elle ne fonctionne pas pour les vers de l’estomac.
“Les chercheurs de l’université de Gand ont passé dix ans à essayer d’identifier le bon antigène. Mais ils ont découvert qu’il ne fonctionne plus si on le fabrique dans une levure. En effet, les autres organismes ne peuvent pas former les structures sucrées naturelles du parasite.”
Fabriquer un vaccin à partir de plantes
Wilbers avait déjà effectué des recherches à Wageningen sur la fabrication de protéines de vers dans le système d’expression des plantes. “Ensemble, nous avons commencé à étudier comment recréer la protéine du parasite dans les plantes. Le grand avantage est qu’une plante a très peu d’enzymes pour manipuler les sucres. Il est donc facile d’éliminer les structures de sucre existantes et de partir d’une structure “nue”. À partir de là, on construit une nouvelle structure en plaçant des cubes de sucre sur le dessus à l’aide d’enzymes choisies. Nous exprimons ensuite les enzymes de la nouvelle structure en même temps que l’antigène dans la plante”.
Un tremplin pour de nouveaux vaccins
Grâce à une étude de validation du concept, les chercheurs ont montré que la composition du sucre s’avère en effet cruciale pour l’efficacité des vaccins. “Cette découverte est au cœur de l’article paru dans Scientific Reports. Des recherches antérieures l’avaient suggéré, mais les preuves manquaient encore. Cette découverte ouvre la voie à des vaccins contre d’autres parasites du bétail, tels que la douve du foie, ainsi que contre des parasites humains. Dans le cadre de plusieurs projets, nous allons maintenant explorer plus avant ce potentiel. L’imitation des structures de sucre dans les plantes devrait accélérer la mise au point de vaccins contre les parasites des vers”.