Intelligence artificielle, anticorps recombinants, plasma... Les pistes de la recherche publique pour trouver des traitements contre le Covid-19

Depuis plus d’un an, en France, la recherche publique, notamment à l’Inserm et à l’Institut Pasteur, multiplie les projets pour la mise au point de traitements contre le Covid-19.

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Institut Pasteur - Laboratoire
L'Institut Pasteur fait partie des protagonistes de la recherche publique en France sur le Covid-19.

Certes, les vaccins et leur approche préventive demeurent l’arme absolue contre la pandémie. Mais les traitements sont aussi un front majeur pour lutter contre le Covid-19. Pour cette approche thérapeutique, les premiers efforts, dont certains se poursuivent, ont porté sur le repositionnement de médicaments existants. Mais les projets de recherche pour mettre au point des thérapies ciblant directement le SARS-CoV-2, ses modalités d’action et ses conséquences, ont été initiés en parallèle. À mi-février 2021, le ministère des Solidarités et de la Santé dénombrait une centaine d’essais cliniques autorisés en France depuis mars 2020 pour essayer des médicaments existants, des protocoles, et pour la mise au point de traitements innovants contre le Covid-19. L'Usine Nouvelle fait le point.

Task force de l’Institut Pasteur

La recherche publique s’est positionnée dès le début 2020, avant même l’émergence de la première vague épidémique en France. C’est le cas de l’Institut Pasteur, comptant parmi les centres mondiaux de référence dans le domaine des maladies infectieuses. Dès janvier y a été mis sur pied une « task force » sur ce coronavirus inconnu, mobilisant de multiples équipes dans les différents laboratoires de ses 32 implantations à travers le monde.

Plus d’une centaine de projets de recherche ont été lancés au cours de l’année, portant sur la connaissance du virus, le développement d’outils de diagnostics, de vaccins, l’épidémiologie et sur les voies thérapeutiques. Sur ce dernier sujet, l’Institut Pasteur a constitué un groupe d’évaluation de stratégies antivirales, en lien avec d’autres équipes académiques mais aussi industrielles, pour évaluer notamment des molécules existantes. Seules quelques-unes ont démontré jusqu’à présent une certaine efficacité mais méritent encore d’autres évaluations.

Génomes viraux défectueux, anticorps, et criblage

Dans l’ensemble des projets déployés par l’Institut Pasteur, plusieurs sont axés sur les traitements innovants. L’un concerne l’utilisation de génomes viraux défectueux (DVG). Ces derniers permettraient de « détourner le mécanisme de réplication du virus sauvage » et pourraient « inhiber la population virale, partiellement voire totalement. Des milliers de DVG différents sont produits lors de l’infection par l’un de ces virus, et les chercheurs ont conçu un moyen de sélectionner les plus aptes à avoir un potentiel antiviral », explique l’Institut Pasteur. Ces DVG ont notamment déjà démontré une certaine efficacité contre d’autres coronavirus, et l’objectif du projet est de sélectionner les cinq meilleurs candidats pour les tester ensuite en culture cellulaire.

Un autre projet concerne le recours à des anticorps neutralisants. Les travaux se concentrent sur la conception d’anticorps monoclonaux, obtenus à partir de cellules immunitaires de patients convalescents, ciblant la protéine S du SARS6CoV-2. À partir des banques de composés et de ses technologies, l’Institut Pasteur travaille sur le criblage pour identifier des antiviraux à action directe contre le virus. Ce travail est aussi mené à partir des banques de composés approuvés par la FDA, l’autorité sanitaire américaine.

L’Inserm aussi mobilisé

Avec quelque 5 100 chercheurs, ingénieurs et techniciens, l’Inserm (Institut national de la santé et de la recherche médicale) fait partie des grands acteurs de la santé en France et est aussi fortement mobilisé. L’établissement public soutient plusieurs projets de recherche sur des traitements innovants contre le Covid-19, encore à l’état de développement.

Tester des millions de molécules grâce à l’IA

Plusieurs laboratoires de l’Inserm veulent utiliser la modélisation informatique (on parle d’environnement « in silico ») pour lutter contre les mécanismes d’infection du Covid-19. À Marseille (Bouches-du-Rhône), la biologiste Isabelle Imbert du CNRS utilise la modélisation informatique pour mieux comprendre l’activité de la polymérase, la principale enzyme responsable de la réplication du coronavirus. À Reims (Marne), l’Institut de chimie moléculaire a mobilisé plusieurs supercalculateurs pour ce travail, dont le Centre de calcul régional Romeo équipé par Atos. Les scientifiques souhaitent « cribler virtuellement » 1,5 milliard de molécules naturelles ou synthétiques conçues par l’IA pour identifier des candidats susceptibles d’inhiber le SARS CoV-2.

« Pour lutter contre le SARS-Cov-2, il y a trois possibilités : trouver un vaccin, piocher dans la pharmacopée existante ou trouver de nouvelles molécules ayant une activité antivirale. C’est dans ce troisième cas que notre criblage virtuel ultra-large entre en jeu », explique le chercheur Jean-Hugues Renault, spécialiste de chimie des substances naturelles, sur le site du CNRS. « Ensuite, les candidats potentiels seront synthétisés, purifiés et testés "en vrai" », complète-t-il. En avril 2020, l’équipe se donnait 18 mois pour trouver des candidats intéressants.

Identifier des anticorps pour neutraliser le virus

L’équipe Inserm du laboratoire Immunologie humorale de l’Institut Pasteur à Paris tente d’identifier des anticorps capables de neutraliser le virus à partir de prélèvements sanguins issus de patients en rémission. Une approche partagée par plusieurs dizaines d’équipes de chercheurs dans le monde. « Nous essayons de comprendre pourquoi certaines personnes développent une très bonne réponse immunitaire en produisant beaucoup d’anticorps capables de neutraliser efficacement le SARS-CoV-2, et d’autres pas », explique Hugo Mouquet, responsable du laboratoire, sur le site de l’Inserm.

« Chaque individu répond de façon unique à une infection, en produisant divers anticorps qui reconnaissent différentes composantes du virus (épitopes viraux). Mais la capacité d’un anticorps à reconnaître un virus ne signifie pas qu’il est capable de le neutraliser. Certains bloquent efficacement le virus, d’autres faiblement, et certains, pas du tout. C’est très difficile de s’y repérer dans cette soupe d’anticorps polyclonaux », souligne l’immunologue. Une fois identifiés, ces anticorps peuvent être reproduits en grande quantité en culture grâce à des cellules humaines. Une solution appelée « anticorps recombinants ».

La transfusion de plasma

L’Établissement français du sang (EFS) et l’Assistance Publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) expérimentent une autre approche sur les anticorps. Puisque le plasma contient des anticorps, leur idée consiste à transfuser du plasma de patients ayant guéri du Covid-19 à des patients hospitalisés. Les résultats de cet essai, baptisé Coviplasm, n’ont pas encore été dévoilés. Le Service de Santé des Armées (SSA) évalue également cette utilisation de plasma de patients convalescents pour l’utiliser chez des patients hospitalisés mais hors des unités de réanimation, pour éviter une dégradation de la fonction respiratoire. Un essai clinique sur 40 patients est en cours.

Ces programmes de recherche prennent évidemment du temps, et comportent tous des risques de ne jamais aboutir. Il est impossible à ce stade de statuer sur un calendrier d’éventuelle mise sur le marché, d’autant que très peu de projets sont entrés en essais cliniques, donc testés sur l’homme.

Simon Chodorge et Julien Cottineau

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