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Le CNRS a mis au point un vaccin contre le chinkungunya grâce au cloud d'Oracle

En s'appuyant sur les solutions cloud d'Oracle, le CNRS est parvenu à mettre au point un vaccin contre le chikungunya qui peut se conserver à température ambiante. Une première dans le genre.
C.L. |
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Le CNRS a mis au point un vaccin contre le chinkungunya grâce au cloud d'Oracle
Un vaccin synthétique modélisé en 3D vue sous deux angles. © University of Bristol

Tout a commencé avec une balle en forme de dodécaère, une forme géométrique composée de douze faces. A partir de ce jouet et avec un peu d’imagination et une technologie de pointe, le CNRS a réussi à créer le premier vaccin contre le chikungunya qui ne nécessite pas d’être réfrigéré.

 

Le chikungunya, cette maladie tropicale transmise par un virus via la piqûre de moustiques, se caractérise par de fortes poussées de fièvre associées à de violentes douleurs. La maladie possède deux foyers principaux, en Afrique et en Asie. "Le problème, c’est qu’il y a beaucoup de gâchis avec les vaccins thermo-stables [dont la chaîne du froid ne doit pas être brisée, ndlr] surtout quand ils sont envoyés dans des pays d’Afrique subsaharienne. Je pense aussi à La Réunion, qui a plus récemment souffert d’une pandémie de chikungunya en 2006", explique Imre Berger, directeur du Max Planck Center for Minimal Biology à Bristol en Grande-Bretagne et affilié au CNRS.

 

"Les mêmes moustiques ont commencé à apparaître en France à cause du réchauffement climatique. Le gouvernement français a décidé de réagir et a lancé des plans de recherche dans ce domaine." C’est là qu’entre eu jeu la petite balle en forme de dodécaèdre d’un collègue d’Imre Berger. "Sa forme ressemblait vraiment à celle d’un virus sans en être un." L’équipe émet alors l’idée de créer une molécule d’adénovirus, une des familles de virus les plus répandues dans le monde. Sa surface ressemblerait au virus du chikungunya, sans pour autant contenir la maladie. "Ainsi, injecté dans le corps, l’organisme pense que c'est le chikungunya et développe alors les anticorps correspondants."

 

Observer le mouvement des molécules

Pour créer un vaccin, il faut d'abord connaître la structure de la protéine responsable de la réplication du virus dans l’organisme et savoir comment cet agent infectieux se présente. "Pour mettre au point la structure de base, nous avons utilisé la cryo-microscopie électronique, qui permet de voir la structure atomique des cellules", explique Imre Berger du CNRS. Concrètement, le virus est dilué dans de l’eau. Les scientifiques prélèvent une goutte du liquide, la congèlent et la vitrifient entre deux morceaux de verre. "Placée sous le microscope, cette goutte vous montre 1000 molécules différentes. A chaque nanoseconde, une photo est prise par l’appareil. Cela permet d’observer le mouvement des molécules sous la chaleur. Cela représente un énorme amas de données." Un traitement logiciel robuste s’est avéré nécessaire pour comprendre la dynamique des molécules et enlever le flou dans les images. Une mission dont s'est chargé Oracle.

 

"Avec la cryo-microscopie électronique, on génère des téraoctets de données car il s'agit de vidéo. Traiter ces données comme nous le souhaitions nécessite de faire des calculs complexes et intensifs." Concrètement, il faut réussir à produire des images en 3D à partir de fichiers 2D. "Moi, je ne comprends rien au cloud. Ce dont j’avais besoin, c'est d’un accès simple aux données et de pouvoir utiliser l’interface sans problème. Il fallait simplement que le programme ressemble aux outils classiques que nous avons l’habitude d’utiliser. Et effectivement, cela ne prenait qu’une fraction de seconde d’effectuer des opérations avec un grand nombre de données", se souvient Imre Berger.

 

Une étape régulatoire reste encore à franchir

Résultat, l’équipe a mis au point un vaccin sur mesure et sans adjuvants, des substances qui activent et renforcent le système immunitaire. Et le vaccin peut se conserver à température ambiante. En temps normal, les vaccins doivent être réfrigérés et maintenus sur une plage de températures assez stricte, entre 2 et 8 degrés, sans quoi ils peuvent perdre de leur efficacité. En dessous de 2 degrés, le froid et le gel peuvent détruire les propriétés du vaccin. Au dessus de 8, le patient s’expose au risque de se faire contaminer par la maladie après l’injection.

 

"Désormais, cette maladie qui est atrocement douloureuse et peut être mortelle, va pouvoir être endiguée", se félicite Imre Berger. Cependant, maintenant que l’injection est mise au point, elle nécessite de plus amples études scientifiques afin de vérifier sa sécurité avant de pouvoir être approuvée puis mise sur le marché par l’Agence européenne du médicament, qui régule ce secteur.

 

L’espoir de vaincre d’autres maladies

Si ces recherches sont une victoire contre le chikungunya, elles sont aussi un succès pour le cloud appliqué à la recherche. "Ce projet démontre l’utilité du fast cloud hardware. Tandis que l’IT se tourne de plus en plus vers le cloud, on en comprend aussi les nouvelles possibilités. Et cela ne devrait pas s’essouffler avec le temps, quand on voit le nombre de données qui ne fait qu’augmenter et qu’il faut pouvoir traiter en de très grandes quantités", estime Phil Bates, Cloud innovation architect chez Oracle et professeur honoraire en sciences computationnelles à l’université de Bristol.

 

D’autres vaccins pourraient maintenant être mis au point grâce à ce nouveau modèle, comme le zika ou la dengue. "Nous pensons pouvoir cibler de nouvelles maladies chez l’être humain comme l’influenza, le virus responsable de la grippe, ou d’autres pathologies animales. Toute une nouvelle gamme de vaccins va pouvoir voir le jour grâce à cette méthode de conception sur ordinateur" explique Imre Berger. Pour le moment, aucun vaccin contre le chikungunya n’est disponible sur le marché. En 2010, les deux premiers cas de chikungunya ont été rencensés en France. Impossible de savoir exactement combien de personnes en souffrent dans le monde. A titre indicatif, plus de 1 379 788 cas suspects de chikungunya avaient été enregistrés dans les Caraïbes, dans des pays d’Amérique latine et les États-Unis d’Amérique par l’OMS en 2015.

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