Vers un vaccin efficace contre les infections sur prothèse ?
Une équipe américaine a mis au point un vaccin capable de prévenir les infections de staphylocoques dorés (Staphylococcus aureus) sur prothèse, lors de travaux menés chez la souris et publiés dans les Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Chez 2% à 4% des patients, la pose d'une prothèse articulaire se complique d'une infection, très souvent par un staphylocoque doré (1). Cela oblige souvent les patients à suivre de longues cures d'antibiotiques, souvent inefficaces du fait de l'antibiorésistance, mais aussi en raison de la formation de biofilms bactériens, plus résistants aux antibiotiques, sur la prothèse. En cas d'échec, les patients doivent subir une nouvelle pose de prothèse, voire une amputation.
A ce jour, les divers essais vaccinaux, menés avec des vaccins standard, se sont avérés sans succès contre ces infections orthopédiques (2). Dans son étude menée sur la souris, l'équipe de David Mooney, du Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering (université de Harvard, Boston, Massachusetts), a évalué une nouvelle stratégie vaccinale, qui semble plus efficace que les vaccins liquides utilisés jusqu'alors (3).
Les chercheurs ont utilisé un vaccin injectable, contenu dans un matériau injectable biodégradable en forme de micro-tiges de silice. Grâce à ses nanopores, ce ‘scaffold' vise à attirer les cellules dendritiques (via le GM-CSF, Granulocyte-Macrophage Colony Stimulating Factor), à les activer (via le CpG, cytosine-phosphate-guanine), tout en présentant les antigènes de S. aureus de manière prolongée au système immunitaire. Il s'agit donc de générer une réponse immunitaire plus forte, notamment celle de type cellulaire, plus efficace contre les infections profondes des implants.
Les résultats s'avèrent très encourageants : non seulement les animaux vaccinés développaient une meilleure réponse immunitaire qu'avec les vaccins testés jusqu'alors, mais ils présentaient une réduction majeure du nombre de bactéries présentes sur l'implant (une prothèse fémorale) après infection expérimentalement induite. Selon les chercheurs, la protection était « à peu près 100 fois supérieure » à celle obtenue avec de précédents vaccins avec le même modèle de souris. Par ailleurs, le vaccin était efficace contre divers souches de S. aureus, y compris celles résistant à la méticilline (Sarm, pour S. aureus résistant à la méticilline).
« Au-delà des anticorps spécifiques du staphylocoque doré, nous observons le type de réponse immunitaire, impliquant des populations de lymphocytes T, qui a probablement manqué aux patients inclus dans les essais cliniques menés sur des vaccins traditionnels », explique David Mooney.
« Notre approche pourrait conduire à des vaccins reposant sur de nouveaux biomatériaux, ayant le potentiel de sauver des vies et d'améliorer la santé au niveau mondial », ajoute-t-il. Au-delà des infections orthopédiques, les chercheurs évoquent la possibilité que cette technologie puisse être appliquée à d'autres domaines, telles que la lutte conte les infections résistantes, certains cancers et des maladies auto-immunes.
Sources :
- Periprosthetic joint infection: current clinical challenges, Nelson et al., Clin Infect Dis. 2023 Oct 5;77(7):e34-e45. doi: 10.1093/cid/ciad360
- Efficacy of a 4-antigen staphylococcus aureus vaccine in spinal surgery: the STaphylococcus aureus suRgical Inpatient Vaccine Efficacy (STRIVE) randomized clinical trial, Hassanzadeh et al., Clin Infect Dis. 2023 Jul 26;77(2):312-320. doi: 10.1093/cid/ciad218
- Scaffold vaccination for prevention of orthopedic device infection, Tatara et al., Proc Natl Acad Sci U S A. 2025 Nov 11;122(45):e2409562122. doi: 10.1073/pnas.2409562122
Efficacy of a 4-Antigen Staphylococcus aureus Vaccine in Spinal Surgery: The STaphylococcus aureus suRgical Inpatient Vaccine Efficacy (STRIVE) Randomized Clinical Trial
Scaffold vaccination for prevention of orthopedic device infection
