TRIMESTRIEL DE L’INTELLIGENCE TECHNOLOGIQUE

Rédacteur : Bruno Jarry, membre de l’Académie des technologies

Table des matières

1. Introduction
2. Principes biologiques
3. Fabrication
4. Applications
5. Conclusion

Introduction

La découverte de l’ARN messager, intermédiaire entre le gène ADN, support de l’hérédité et la protéine codée par le gène, remonte au tout début des années 1960.

Mais la découverte de la biochimie de sa fabrication in vivo et in vitro et celle des mécanismes biologiques de son utilisation s’est étalée sur une trentaine d’années, entre les expériences de transcription in vitro du gène par l’enzyme ARN Polymérase jusqu’aux premiers essais pour tenter de produire, au sein des cellules cancéreuses, des protéines anticorps pour bloquer leur développement in situ.

La Figure 1 décrit ces principales étapes.

Plusieurs groupes de recherche américains avaient perçu très tôt l’intérêt potentiel de cette molécule comme médicament biologique.

Toutefois, sa grande instabilité chimique in vivo dans le cytoplasme de la cellule mais aussi in vitro dans les conditions du laboratoire ont empêché très longtemps le développement de l’ARNm comme médicament.

Plus récemment, deux approches ont permis de stabiliser des ARNm : l’incorporation de certains nucléosides non biologiques dans la molécule et la mise au point de l’encapsulation des molécules d’ARN messager dans des nanoparticules lipidiques non biologiques.

Ces méthodes ont ouvert la voie à des résultats fiables et reproductibles. Les résultats spectaculaires obtenus en 2020 dans le cas des vaccins à ARN messager sont donc les héritiers d’une très longue suite de résultats, mêlant science fondamentale et ingénierie génétique sophistiquée.

Cette note, après la description des principes biologiques maintenant bien connus de la synthèse in vivo de l’ARN messager dans la cellule, tentera de résumer les grandes étapes de la fabrication d’un ARN messager actif et des très nombreux composants entrant dans cette fabrication, maintenant industrialisée dans le cas des vaccins contre le SARS-COV-2.

Nous explorerons ensuite l’état de l’art et les développements en cours de l’utilisation des ARN messagers pour la production de nouveaux vaccins ainsi que de nouvelles applications rendues possibles par les avancées maintenant accessibles tant des outils biologiques disponibles que des garanties d’innocuité obtenues par l’observation des résultats des expériences en vraie grandeur qu’ont été l’utilisation des vaccins à ARN messagers dans le cadre de l’épidémie de COVID.

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(Illustration : ©Christoph Burgstedt – stock.adobe.com)