L’hépatite virale B est une maladie grave aux formes cliniques évolutives variées. C’est une maladie redoutable dont l’évolution possible peut être un cancer primitif du foie. En l’absence actuelle de traitement thérapeutique curatif, sa prévention est alors essentielle.  

Virus de l'hépatite B.Dauguet, C. ; Service photo / Institut Pasteur [12]

    Les premiers vaccins d’origine plasmatique ont permis de commencer, dès 1981, les premières campagnes de vaccination. Mais le coût de ces vaccins et la difficulté de les produire en grande quantité (en raison de leur origine biologique) ont limité leur utilisation. De plus la crainte concevable, mais encore non justifiée, de produit à risque a accentué cette retenue.

    Le génie génétique, appliqué au vaccin contre l’hépatite B, modifie considérablement les perspectives de contrôle de la maladie. Il permet d’obtenir et de produire des vaccins sans frein quantitatif et à un moindre coût.    

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La méthode de fabrication d’un vaccin contre l’hépatite B

1) Isolement et introduction du gène S dans la cellule de levure.

    Le virus de l’hépatite B et constitué d’un noyau central contenant l’ADN, entouré d’une enveloppe externe formée de la protéine Hbsag et de lipides.

    Le stade infectieux entraîne une production intense d’HbsAg sous forme de billes et de bâtonnets.

    Ces particules si elles sont isolées, formulées en vaccin et injectées chez un sujet n’ayant jamais été en contact avec le virus, entraînent la formation d’anticorps qui protégeront ce sujet contre une infection par le virus de l’hépatite B.  

Mise au point d'un nouveau vaccin contre l'hépatite B, par génie génétique. Manipulation d'enzymes de restriction (dans un bac à glace) pour l'isolation d'un fragment d'ADN capable de coder pour la protéine d'enveloppe des virus de l'hépatite B.Service photo / Institut Pasteur [12]

    Les progrès, réalisés au cours de ces dernières décennies dans le domaine moléculaire, ont permis aux chercheurs de déterminer de façon précise la structure génétique du virus de l’hépatite B ainsi que la composition de l’enveloppe virale.

    Cette enveloppe virale (antigène de surface HbsAg) est constituée de 3 types de protéines :

    Le gène S (codant pour la protéine majeure S) peut être isolé de l’ADN viral au moyen de techniques classiques de génie génétique.

    Il est ensuite recombiné à d’autres séquences choisies d’ADN et introduit dans une cellule réceptrice, de façon à faire produire, par cet organisme, de grandes quantités d’HbsAg.

    La cellule hôte la plus utilisée est la levure de boulangerie, Saccharomyces cerevisiae, utilisée depuis des siècles pour la fabrication du pain, du vin ou de la bière.

    D’autres hôtes d’expression pourraient être choisies (par exemple les cellules de mammifères : cellules d’Ovaire de Hamster Chinois), toutefois leur utilisation est plus délicate.

    Outre son innocuité la levure présente de nombreux avantages qui justifient son emploi pour la production d’HbsAg :

    Le gène S destiné à être introduit dans S.cerevisiae a été préparé à partir du sérum d’un sujet porteur chronique du VHB. Après avoir isolé le VHB de ce sérum, on extrait l’ADN viral.

    Ensuite, le gène S est isolé grâce à des enzymes de restriction, qui rompent la chaîne d’ADN à des endroits précis. Au cours d’un processus complexe comprenant plusieurs étapes, le gène S est fusionné à un promoteur TDH3.

     Ce dernier, qui provient d’un gène de S.cerevisiae code une enzyme produite en grande quantité dans les cellules de levure, la glycéraldehyde 3-phosphate déhydrogénase. Après cette première combinaison génétique réalisée, cette unité ainsi formée est combinée à d’autres fragments ADN de la levure, comme le vecteur de clonage pBR327 et la copie complète d’un plasmide de levure. Le résultat final (plasmide d’expression ou recombinant) est enfin introduit par transformation protoplasmique dans S.cerevisiae où il déclenche la production de particules d’HbsAg.

    La cellule hôte et le plasmide sont parfaitement définis afin d’assurer la stabilité et la fidélité de l’expression de l’HbsAg.

2) Multiplication et prélèvement des cellules de levure recombinées

    Les levures recombinées sont ensuite stockées dans des récipients, dans un environnement stable et dans des conditions bien définies. Cette culture est appelée « semence mère ».

    Ces cultures, après mise en culture, serviront ensuite d’inoculum à la fermentation industrielle. Après le transfert de l’inoculum dans une cuve de fermentation, on assiste à la croissance optimale des cellules de levure. Cette phase est soigneusement contrôlée. L’HbsAg est alors produit et emmagasiné dans chacune des cellules de levures.

    Une fois la fermentation terminée (conditions d’aération/agitation, pH maintenus constants), la culture est retirée des cuves, centrifugée et préparée immédiatement pour la fragmentation cellulaire.

3) Purification et formulation du vaccin

    Les cellules de levure subissent ensuite diverses étapes de purification avant d'aboutir à un vaccin final réparti en seringue, contrôlé, conditionné et stocké à une température comprise entre +2°C et +8°C.

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