La science derrière l'ARNm et les navettes de transport

22 septembre 2023 | Temps de lecture : 6 min

Concevoir, construire et lancer une navette spatiale n'est pas une entreprise anodine. Des années, souvent des décennies, de planification et de tests méticuleux sont nécessaires pour que l'équipe d'astronautes arrive à destination en toute sécurité. C'est un travail difficile qui requiert un large éventail d'expertises.

Merck ne va pas jusqu'à concevoir des fusées, mais l'acheminement de l'ARNm (ou "ARN messager") jusqu'à des endroits précis du corps humain exige un immense travail de réflexion, comme pour l'envoi dans l'espace d'astronautes et de navettes.

Si l'ARNm est l'astronaute, la nanoparticule lipidique (NPL) tient lieu de navette spatiale. L'histoire retient le nom des astronautes, rarement celui des navettes spatiales. Il en va de même pour l'ARNm et les NPL. Les NPL sont des nanotransporteurs – oui, c'est leur nom technique, et oui, ce sont de très petits éléments qui acheminent d'autres éléments encore plus petits.

Le fonctionnement des vaccins et traitements à ARNm s'inspire des processus biologiques naturels. Autrement dit, la défense la plus efficace contre les maladies pourrait bien déjà se trouver à l'intérieur de nous. La clé, c'est d'exploiter cette défense. Mais comment ?

À chaque instant, des brins d'ARNm transmettent des instructions détaillées aux minuscules "usines" que renferment nos cellules. Ces usines fabriquent des protéines qui alimentent tous les processus du corps humain. Si ces instructions sont altérées, re-dirigées ou détruites, les fonctions de la cellule peuvent se dérégler et entraîner des maladies.

Si les scientifiques pouvaient corriger les instructions erronées ou en envoyer de nouvelles à des cellules spécifiques, ces usines pourraient fabriquer des protéines capables de prévenir les maladies et les virus ou de lutter contre eux.

Ces instructions personnalisées, que l'on appelle des "séquences d'ARNm modifiées", ont juste besoin d'être acheminées jusqu'aux usines à protéines. Mais assurer leur transport jusqu'au bon endroit n'est pas une mince affaire. En dépit de toutes ses promesses, l'ARNm est incroyablement fragile. Il n'est pas concevable d'envoyer un astronaute dans l'espace sans protection. Pas plus que de lâcher des brins d'ARNm dans le flux sanguin. D'où leur propre navette de transport, les NPL.

De près comme de loin, les scientifiques travaillent sur cette technologie depuis des années. Mais c'est l'émergence de la COVID-19 qui a donné un grand coup d'accélérateur. Merck a commencé à fabriquer des lipides plusieurs décennies avant l'arrivée de la COVID-19. Plus récemment, elle a intégré l'ARNm et les NPL au champ de ses travaux grâce à des acquisitions stratégiques.

Les promesses de l'ARNm sont immenses. De nombreux vaccins à ARNm sont en cours de développement, notamment ceux destinés à combattre les virus de l'immunodéficience humaine (VIH), de la grippe et du paludisme¹. Et bien que les vaccins à ARNm aient occupé le devant de la scène après la COVID-19, les retombées vont bien au-delà de la vaccination. Les thérapies à base d'ARNm montrent un potentiel énorme pour le traitement, mais aussi la guérison de maladies, notamment du cancer, de pathologies cardiaques, de la dystrophie musculaire et de bien d'autres^2,3,4. Si l'usine cellulaire reçoit les bonnes instructions d'ARNm afin de produire des protéines en remplacement de celles qui manquent ou sont défectueuses, les patients pourraient voir leur qualité de vie s'améliorer.

"L'ARNm n'est pas la réponse à tout, mais c'est la réponse à beaucoup de choses", explique le Dr Aditi Mehta, responsable de la production et du transport de l'ARNm chez Merck.

Partout dans le monde, les équipes de Merck exploitent un large éventail d'expertises techniques, depuis la recherche fondamentale initiale jusqu'aux dernières étapes avant la mise sur le marché des solutions thérapeutiques. Elles s'efforcent d'améliorer les procédés dans les laboratoires et les ateliers de production. Elles travaillent à de meilleures méthodes pour élaborer l'ARNm et les NPL, au développement plus rapide de lipides personnalisés pour le compte de clients et à la transposition de la production à l'échelle industrielle afin de satisfaire la demande mondiale croissante.

Rencontrez les personnes derrière la science
 

Avant de finaliser une NPL personnalisée, il faut beaucoup d'essais infructueux

Avant chaque NPL, il y a des lipides individuels

Avant qu'un procédé ne soit optimisé, d'innombrables ajustements sont nécessaires 

Avant la production en masse de vaccins ou de traitements à ARNm, on travaille sur de très petites quantités

Avant qu'un traitement ou un vaccin à ARN ne passe du stade d'idée à celui de production, les scientifiques ont besoin de formuler des NPL viables

À propos de nos solutions pour l'ARNm 

Les services de tests, développement et fabrication en sous-traitance (CTDMO) de Millipore^® ouvrent la voie vers des procédés intégrés, robustes et reproductibles à toutes les étapes, de la phase préclinique jusqu'à la commercialisation. En combinant nos capacités, notre expertise technique et nos connaissances réglementaires, nous permettons à nos clients d'atteindre leurs objectifs : lancer plus rapidement des traitements et des vaccins à ARNm et changer la vie des patients.