BPZE1 est un candidat vaccin contre la coqueluche dérivé de la bactérie Bordetella pertussis, responsable de cette maladie. Il repose sur une souche vivante atténuée de Bordetella pertussis, c’est-à-dire une version encore vivante de la bactérie génétiquement modifiée pour qu’elle ne provoque plus de maladie grave. La particularité de ce vaccin est son mode d’administration : il est délivré directement dans la cavité nasale du patient (administration intranasale). Contrairement aux vaccins injectés qui induisent principalement une réponse immunitaire systémique, c’est-à-dire dans l’ensemble de l’organisme, cette administration intranasale lui permet de stimuler une réponse immunitaire localement au niveau des muqueuses respiratoires. Cette approche est particulièrement intéressante car les muqueuses respiratoires, présentes dans le nez, la gorge ou les poumons sont des portes d’entrée pour un grand nombre d’agents infectieux et constituent les premières barrières de défense de l’organisme. Le vaccin BPZE1 est en cours de développement et a déjà été évalué lors d’essais cliniques. Ces études ont montré qu’il était bien toléré chez l’Homme et capable d’induire une réponse immunitaire dirigée contre Bordetella pertussis, à la fois au niveau systémique et au niveau des muqueuses respiratoires. Comprendre : antigène et anticorps. Lorsqu’un agent infectieux pénètre dans notre organisme, le système immunitaire détecte des molécules caractéristiques de cet agent appelées antigènes. Ces éléments sont reconnus par nos cellules immunitaires qui déclenchent une réponse de défense notamment en produisant des anticorps. Ces anticorps vont reconnaître spécifiquement ces antigènes et contribuer à neutraliser l’agent infectieux qui les porte. Les vaccins reposent sur ce principe : ils exposent le système immunitaire à un antigène sans provoquer la maladie, afin qu’il puisse apprendre à le reconnaître et mettre en place une mémoire immunitaire. Utiliser une bactérie atténuée comme véhicule d’antigènes. Dans l’objectif de développer des vaccins multivalents capables de protéger contre plusieurs pathogènes responsables de plusieurs maladies, les chercheurs ont utilisé ces souches de bactéries vivantes atténuées comme stratégie permettant de présenter au système immunitaire des antigènes hétérologues, c’est-à-dire des antigènes provenant d’autres pathogènes. Ces bactéries modifiées peuvent alors jouer le rôle de “véhicule” en permettant de présenter ces antigènes hétérologues aux cellules immunitaires.

Cette stratégie a déjà été explorée avec différents vaccins administrés par voie injectable ou orale, comme le vaccin antituberculeux BCG (Bacille de Calmette-Guérin) découvert ici à l’Institut Pasteur de Lille. En revanche, elle est moins étudiée dans le cadre de vaccins administrés par voie intranasale, particulièrement adaptés pour stimuler une réponse immunitaire locale au niveau des muqueuses respiratoires. Des travaux antérieurs ont déjà montré qu’il est possible d’utiliser BPZE1 pour présenter des antigènes hétérologues grâce à l’hémagglutinine filamenteuse (FHA), une protéine naturellement produite par Bordetella pertussis puis exportée à la surface de la bactérie. En fusionnant un antigène à cette protéine, les chercheurs peuvent l’exposer et le présenter au système immunitaire. Toutefois, cette stratégie présente certaines limites : tous les antigènes ne peuvent pas être associés à la FHA, notamment en raison de contraintes structurelles. C’est pourquoi, l’équipe du Dr Camille Locht au sein du Centre d’Infection et d’Immunité de Lille (CIIL) sur le campus de l’Institut Pasteur de Lille, a développé une approche alternative reposant sur SphB1, une autre protéine naturellement produite par Bordetella pertussis et exportée à sa surface. Cette nouvelle stratégie permet ainsi de présenter au système immunitaire des antigènes qui ne sont pas efficacement exportés avec la stratégie utilisant la FHA. Une bactérie de la coqueluche pour présenter un antigène du SARS-CoV-2 Les chercheurs ont créé une nouvelle souche bactérienne dérivée de BPZE1 appelée BT-V101. Dans cette souche, la protéine de nucléocapside (protéine N), un antigène du virus SARS-CoV-2 responsable de l’épidémie COVID-19, a été fusionnée à une partie de SphB1. Grâce à cette modification, BT-V101 est capable de produire et sécréter la protéine N grâce à SphB1, puis de la présenter au système immunitaire. Les chercheurs ont ensuite évalué BT-V101 dans un modèle préclinique. Ils ont montré que BT-V101 induit une production d’anticorps immunoglobulines G (IgG) spécifiques de la protéine N dans le sang ainsi qu’une réponse immunitaire locale impliquant des lymphocytes T. Ces cellules sont particulièrement intéressantes dans la réponse antivirale.

De plus, les chercheurs ont observé la présence de lymphocytes T mémoire résidents des tissus spécifiques de la protéine N du SARS-CoV-2 dans les muqueuses nasales. Présentes directement dans ces tissus, ces cellules constituent une première ligne de défense et peuvent réagir rapidement lors d’une nouvelle exposition au virus. Enfin, l’administration intranasale de BT-V101 agit comme un “amorçage” (priming) du système immunitaire : cette première exposition à l’antigène prépare les cellules immunitaires à répondre plus efficacement lors d’une nouvelle rencontre avec celui-ci. Une approche prometteuse qui reste à confirmer. En conclusion, cette étude montre qu’il est possible d’utiliser le système naturel d’export de la protéine SphB1 de Bordetella pertussis afin de produire et présenter des antigènes hétérologues provenant d’autres agents infectieux par une souche vaccinale vivante atténuée. Administrée par voie intranasale, cette bactérie modifiée est capable d’induire une réponse immunitaire à la fois locale, au niveau des muqueuses respiratoires, et systémique. Ces résultats ouvrent donc des perspectives intéressantes pour le développement de nouveaux vaccins intranasaux capables de présenter différents antigènes au système immunitaire. Cette approche reste toutefois à un stade précoce : l’induction d’une réponse immunitaire constitue un résultat encourageant, mais ne permet pas à elle seule de conclure à une protection efficace contre une infection. Des études complémentaires seront nécessaires afin de déterminer si ces réponses immunitaires se traduisent effectivement par une meilleure protection contre les agents infectieux ciblés, mais aussi pour optimiser ces systèmes et mieux définir leurs limites.

Santiesteban-Lores L.E., et al. SphB1 export system for antigen presentation to the respiratory tract by a live pertussis vaccine. 
Appl Microbiol Biotechnol (2026). https://doi.org/10.1007/s00253-026-13887-x 
U1019 – UMR9017 Centre d’Infection et d’Immunité de Lille (CIIL) – Université de Lille, CNRS, Inserm, Institut Pasteur de Lille, CHU de Lille