This round structure is only about ten billionths of a meter in diameter, but it— as well as other technologies in the pipeline— could be stepping stones to a monumental public health ambition: a single vaccine that protects you against everything.
Cette structure ronde n’a qu’un diamètre de dix milliardièmes de mètre environ, mais comme d’autres projets en cours de développement, elle pourrait être un tremplin en termes de santé publique : un vaccin unique nous protégeant de tout.
We’ll get back to the grand vision later, but first, let’s start with something that’s being developed now: a vaccine that would protect you against every strain of the flu— even ones that don’t exist yet.
Nous reviendrons à cette ambition, mais d’abord commençons par un projet en cours de développement : un vaccin qui nous protégerait contre chaque variant de la grippe, même de ceux qui n’existent pas encore.
Here’s one flu virus particle. On the inside is the virus’ RNA, and on the outside are lots and lots of hemagglutinin proteins. Hemagglutinin attaches to a receptor on a human cell and fuses the viral and human membranes, starting the infection. Hemagglutinin is also one of the things your immune system recognizes and reacts to the most.
Voici une particule du virus de la grippe. A l’intérieur se trouve l’ARN du virus, et à l’extérieur on voit des tas de protéines d’hémagglutinine. L’hémagglutinine se greffe à un récepteur sur une cellule humaine fusionnant les membranes humaines et virales, ce qui démarre l’infection. L’hémagglutinine est aussi une des choses que le système immunitaire reconnaît et à laquelle il réagit le plus.
To understand how this works, think of hemagglutinin as a bust of 19th century French Emperor Napoleon Bonaparte. Croissant!
Pour saisir son fonctionnement, voyez l’hémagglutinine comme un buste de Napoléon. « Croissant ! »
If you show Napoleon to an immune system and say, “remember him,” the immune system will mostly focus on his head. And the same is true for the real hemagglutinin.
Si on le montre au système immunitaire en lui disant de le mémoriser, il va surtout se concentrer sur la tête. Il en va de même pour l’hémagglutinine.
One way the immune system remembers things is by physically interacting with them. Think of it as making plaster molds of parts of the head: we call these molds antibodies. The antibodies float around your bloodstream for a while and then can diminish, but blueprints on how to make them are stored in specialized memory cells, waiting for future Napoleons to invade.
Le système immunitaire peut mémoriser une chose par l’interaction physique. Comme si elle faisait des moules en plâtre de la tête, des moules appelés anticorps. Les anticorps flottent dans le sang quelque temps, puis ils disparaissent, mais des plans pour les fabriquer restent dans des cellules dédiées, attendant une invasion future.
Here’s the thing, though. Hemagglutinin is constantly mutating. Most mutations are subtle, produced by single letter changes in the virus’ RNA: like this or this. Over time, Napoleon-slash-hemagglutinin’s head can change enough that our antibodies become less good at recognizing it. This is called antigenic drift.
Mais il y a un hic. L’hémagglutinine est en mutation permanente. Ces mutations sont souvent subtiles, produites par un seul changement de lettre dans l’ARN du virus, comme ici ou ici. Avec le temps, la tête de Napoléon peut changer assez pour que nos anticorps la reconnaissent moins bien. Ce qu’on appelle la dérive antigénique.
Influenza is constantly drifting; that’s one reason you have to get a new flu shot every year.
La grippe dérive constamment, c’est pourquoi on se fait vacciner tous les ans.
But sometimes bigger changes happen.
Parfois, de plus grands changements se produisent.
An animal, usually a pig, can get infected with, say, a human flu and a bird flu. And those different viruses might infect the same cell. If that happens, the two different viral genomes can recombine in tens or even hundreds of ways. The human flu virus could pick up a bird flu hemagglutinin that’s never infected humans before.
Un animal, généralement un cochon, peut être infecté par une grippe humaine et une grippe aviaire. Et ces deux virus peuvent infecter la même cellule. Si ça arrive, les deux génomes viraux peuvent se combiner entre eux de plusieurs centaines de manières. La grippe humaine peut prendre une hémagglutinine de la grippe aviaire qui n’a jamais infecté les humains.
This is called antigenic shift, and if you get infected by this version of influenza, none of the antibodies against Napoleon's head are going to help you. Antigenically shifted viruses have the potential to infect many people very quickly, causing epidemics and sometimes pandemics.
Ce qu’on appelle le changement antigénique. Si nous contractons cette version de la grippe, aucun des anticorps développés contre la tête de Napoléon ne sera efficace. Les virus à changement antigénique peuvent infecter beaucoup de personnes très rapidement, provoquant des épidémies, et parfois des pandémies.
A truly universal flu vaccine would be able to protect against current flu strains and future drifted or shifted strains.
Un vaccin universel contre la grippe pourrait protéger contre les souches actuelles et futures même si elles se transforment.
But how do we design a vaccine against a strain that doesn’t exist yet?
Mais comment inventer un vaccin contre une souche qui n’existe pas encore ?
We look to the past. There are key parts of hemagglutinin that haven’t changed much over time and are probably critical to infect human cells; these “conserved regions” could be promising targets for universal vaccines.
On se tourne vers le passé. Certaines parties clés de l’hémagglutinine n’ont pas beaucoup changé au fil du temps et jouent certainement un rôle crucial dans les infections humaines, ces parties stables pourraient être de bonnes bases pour les vaccins universels.
But there's a problem that's hindered classical vaccine production. Many conserved regions are in the neck, and it’s tough to get the immune system to react to the neck.
Mais un problème a entravé la production de vaccins classiques. De nombreuses parties stables sont dans le cou. et c’est difficile de faire réagir le système immunitaire au cou.
Also, because influenza-like viruses have been around for hundreds of millions of years, there may not be a single region that’s common across all species and subtypes of influenza.
De plus, comme des virus similaires à la grippe existent depuis des centaines de millions d’années, Il n’y a peut-être pas une seule partie commune à toutes les espèces et aux sous-types de grippe.
But there’s promising science in development.
Mais les évolutions scientifiques sont prometteuses.
Remember this? This is a protein called ferritin; Its normal purpose is to store and move iron. But it’s also the rough size and shape of a small virus. And if you attach viral proteins to it, like this, you’d have something that looks, to an immune system, like a virus— but would be completely harmless and very engineerable.
Vous vous souvenez de ça ? Cette protéine porte le nom de ferritine. Elle sert normalement à stocker et à déplacer le fer. Mais elle aussi à peu près la taille et la forme d’un petit virus. Et si on y ajoutait des protéines virales, comme ceci, le résultat ressemblerait à un virus pour le système immunitaire, mais serait inoffensif et très facile à manipuler.
Recently, scientists engineered a ferritin nanoparticle to present 8 identical copies of the neck region of an H1 flu virus. They vaccinated mice with the nanoparticle, then injected them with a lethal dose of a completely different subtype, H5N1. All the vaccinated mice lived; all the unvaccinated ones died.
Des scientifiques ont conçu une nanoparticule de ferritine pour présenter 8 copies identiques de la région du cou d’un virus de la grippe H1. Ils l’ont injectée à des souris. puis ils ont injecté une dose létale d’un sous-type complètement différent, H5N1. Toutes les souris vaccinées ont survécu. Les autres sont mortes.
Going one step beyond that, there may be conserved regions that we could take advantage of across different-but-related virus species— like SARS-CoV-2, MERS, and a few coronaviruses which cause some common colds.
Pour aller plus loin, on pourrait tirer parti de certaines zones conservées pour des types de virus différents mais ayant un rapport, comme le SARS-CoV-2, le MERS, et quelques coronavirus qui causent les rhumes courants.
Over the past few decades, a different part of the immune system has come into clearer focus. Instead of antibodies, this part of the immune system uses a vast array of T cells that kill, for example, cells that have been infected by a virus. Vaccines that train this part of the immune system, in addition to the antibody response, could provide broader protection.
Ces dernières décennies, un autre dispositif du système immunitaire a été mieux compris. Au lieu d’anticorps, ce dispositif utilise une vaste gamme de cellules T qui tuent, par exemple, les cellules infestées par un virus. Les vaccins, en entraînant ce dispositif, en plus des anticorps, pourraient protéger davantage.
A universal flu vaccine would be a monumental achievement in public health.
Un vaccin universel contre la grippe serait un véritable exploit.
A fully universal vaccine against all infectious disease is— for the moment— squarely in the realm of science fiction, partially because we have no idea how our immune system would react if we tried to train it against hundreds of different diseases at the same time. Probably not well.
Un vaccin universel contre toutes les maladies infectieuses est aujourd’hui de l’ordre de la science-fiction. en partie car nous ignorons comment notre système immunitaire réagirait si on essayait de l’entraîner contre des centaines de maladies en même temps. Pas bien, probablement.
But that doesn’t mean it’s impossible. Look at where medicine is today compared to where it was two centuries ago. Who knows what it’ll look like in another 50 or 100 years— maybe some future groundbreaking technology will bring truly universal vaccines within our grasp.
Mais cela reste possible. Il suffit de comparer la médecine aujourd’hui et il y a deux siècles. Qui sait à quoi elle ressemblera dans 50 ou 100 ans ? Peut-être qu’une technologie révolutionnaire mettra les vaccins universaux à notre portée.