Une modification chimique de l’ARN pourrait rendre les vaccins à ARNm plus efficaces

Des chercheurs de Johns Hopkins Medicine ont identifié une modification naturelle de l’ARN susceptible d’améliorer la production de protéines thérapeutiques dans les cellules, ouvrant une piste pour des traitements contre le cancer, les maladies infectieuses et les pathologies auto-immunes.

Tout pourrait tenir à un échange chimique. Là où les vaccins à ARNm actuels, dont ceux contre le Covid-19, reposent sur une modification appelée N1-méthylpseudo-uridine (m1Ψ), des scientifiques de l’université Johns Hopkins proposent de lui substituer une autre modification naturelle de l’ARN : la N4-acétylcytidine, ou ac4C. Leurs travaux, publiés dans la revue Nature, montrent que ce changement pourrait considérablement augmenter la quantité de protéines produites par les cellules à partir d’une même dose d’ARNm.

L’équipe a conduit ses expériences sur des cellules dendritiques humaines cultivées en laboratoire et sur des cellules hépatiques de souris. Le constat est net : les ribosomes, ces machines cellulaires qui lisent les instructions génétiques pour assembler les protéines, se déplacent presque deux fois plus vite le long des brins d’ARNm modifiés par ac4C que sur ceux modifiés par m1Ψ.

« Nos techniques d’imagerie ont montré que les ribosomes avancent presque deux fois plus vite sur l’ARNm modifié par ac4C, ce qui évite les embouteillages de ribosomes que l’on peut observer avec la plateforme d’ARNm standard de l’industrie », explique Bin Wu, professeur associé de biophysique et de chimie biophysique à la faculté de médecine de Johns Hopkins. Ce phénomène d’embouteillage moléculaire limiterait donc l’efficacité des thérapies actuelles.

Les implications pratiques sont potentiellement importantes. Si les cellules produisent davantage de protéines à partir de la même quantité d’ARNm, les doses nécessaires pour atteindre un effet thérapeutique pourraient être réduites. « Nos résultats montrent que l’ac4C amène les cellules à produire davantage de protéines thérapeutiques pour combattre les maladies que la plateforme d’ARNm actuellement utilisée dans l’industrie. Cela pourrait, à terme, déboucher sur des médicaments plus efficaces nécessitant des doses plus faibles », souligne Wu.

On recense plus de 170 modifications connues de l’ARN, mais seule une fraction d’entre elles a été explorée dans une optique thérapeutique. L’ac4C, qui renforcerait la traduction de l’ARNm et accélérerait la production de protéines, reste pour l’heure au stade expérimental. Sa capacité à produire ces effets sans danger dans des organismes vivants devra encore être démontrée avant d’envisager toute application clinique.