Les vaccins bioconjugués produits par génie bactérien promettent une protection plus large contre les agents pathogènes à moindre coût

Les vaccins glycoconjugués comptent parmi les vaccins les plus sûrs et les plus efficaces jamais développés, réduisant considérablement les taux mondiaux de méningite et de pneumonie. En liant de manière covalente un glycane de surface bactérien à une protéine porteuse, ils induisent des réponses des lymphocytes B dépendantes des lymphocytes T, une production durable d'anticorps IgG et une mémoire immunologique — des avantages que les vaccins à base de polysaccharides seuls ne peuvent pas offrir. Malgré des décennies de succès contre <em>Haemophilus influenzae</em> de type B, <em>Neisseria meningitidis</em>, <em>Streptococcus pneumoniae</em> et <em>Salmonella</em> Typhi, la méthode traditionnelle de conjugaison chimique demeure coûteuse, techniquement exigeante et peu adaptable, limitant son application à un petit nombre d'agents pathogènes.

La bioconjugaison, ou PGCT, contourne ces limitations en co-exprimant une voie de biosynthèse des glycanes, une protéine porteuse et une enzyme de couplage — généralement l'oligosaccharyltransférase PglB de <em>Campylobacter jejuni</em> — au sein d'<em>E. coli</em> génétiquement modifiées. Le glycane est assemblé sur un transporteur lipidique undécaprényl-pyrophosphate et transféré directement sur des résidus asparagine au sein d'un séquon D/E-X-N-Y-S/T de la protéine acceptrice dans le périplasme bactérien. L'ensemble de la conjugaison se déroule dans un seul compartiment cellulaire, éliminant les étapes séparées de purification et de couplage chimique.

Du côté des glycanes, des outils de biologie synthétique tels que l'assemblage start-stop permettent le « refactoring de voies » : chaque gène d'un cluster de biosynthèse est découplé de sa régulation native et recombiné avec des éléments standardisés — promoteur, site de liaison au ribosome et terminateur —, générant ainsi des bibliothèques de voies optimisées. Cette approche a permis d'améliorer substantiellement les rendements en heptasaccharide de <em>C. jejuni</em> et en polysaccharide capsulaire de <em>Streptococcus</em> du groupe B. L'ingénierie des glycanes échafaudages, démontrée pour <em>Shigella flexneri</em>, permet de décorer un squelette polysaccharidique conservé avec des modifications spécifiques au sérotype, générant rapidement des panels de structures glycaniques natives et inédites.

Du côté des protéines, des protéines porteuses spécifiques à l'agent pathogène, identifiées par vaccinologie inverse, remplacent les porteurs toxoïdes génériques, offrant potentiellement une double protection en combinant l'antigène glycanique avec un antigène protéique issu du même agent pathogène ou d'un agent co-infectant. De nouvelles oligosaccharyltransférases provenant d'organismes tels que <em>Desulfovibrio desulfuricans</em>, <em>Campylobacter lari</em> et des espèces de <em>Neisseria</em> sont à l'étude pour élargir la compatibilité des substrats, notamment le transfert de glycanes de type eucaryote et de polysaccharides capsulaires issus de bactéries à Gram positif. L'évolution dirigée et l'ingénierie des OST guidée par l'apprentissage automatique promettent en outre des enzymes adaptées à des combinaisons glycane-protéine spécifiques.

Plusieurs vaccins bioconjugués sont désormais en essais cliniques, dont un vaccin bioconjugué quadrivalent contre <em>Shigella</em> en phase II et des candidats ciblant ExPEC, <em>Campylobacter</em> et <em>Klebsiella</em>. Les auteurs concluent que les progrès continus en matière d'expression des glycanes, d'ingénierie des OST et de conception des protéines porteuses positionnent collectivement la bioconjugaison comme une plateforme transformatrice pour la mise au point de vaccins glycoconjugués abordables contre les bactéries résistantes aux antimicrobiens et les agents pathogènes négligés dans les pays à revenu faible et intermédiaire.