Plus de 150 primates non humains d'un centre de recherche luttant contre la diarrhée pendant plus de deux ans ne crie pas exactement « bonne fortune ». Mais pour une équipe de scientifiques, c'était un véritable trésor de données - un tas précieux d'informations sur la façon de finalement vaincre un ennemi particulièrement fétide.

Dans une étude publiée dans le dernier numéro de Science Translational Medicine, les chercheurs ont passé au crible le dépotoir de données immunologiques provenant des infections, enregistrant de nouvelles façons d'entraîner les cellules immunitaires à vaincre les bactéries à l'origine de l'épidémie, un type de Shigella. Ils ont extrait des morceaux spécifiques de la bactérie que le système immunitaire pouvait attaquer le plus efficacement, reliant les molécules cibles à des types spécifiques de réponses immunitaires destructrices de germes. Ils ont même identifié les minuscules encoches dans ces molécules cibles rugueuses où se fixaient les anticorps les plus puissants.

« Notre étude a révélé des caractéristiques inattendues de la réponse anticorps anti-Shigella chez les [primates non humains] naturellement infectés et représente une étape vers la conception rationnelle de candidats vaccins contre Shigella », écrivent les auteurs. Parce que rien ne dit « conception rationnelle » comme une apocalypse de caca de deux ans.

Shigella est une horreur gastro-intestinale qui frappe plus de 200 millions de personnes chaque année et tue plus de 200 000, principalement des enfants. Les survivants développent généralement des réponses immunitaires protectrices, mais étant donné les diverses espèces et sérotypes, ces réponses ont tendance à agir contre une gamme étroite de la famille bactérienne. Et pour ajouter l'insulte à la blessure, les souches de Shigella ne font que devenir plus résistantes aux antibiotiques.

Le besoin d'un vaccin qui combat toute la sale famille est clair, et de nombreux efforts de développement sont en cours. Mais les scientifiques ont travaillé sans les données moléculaires et structurelles détaillées nécessaires pour un vaccin sophistiqué. Entrez l'épidémie.

Elle a commencé en décembre 2022 au Wisconsin National Primate Research Center à Madison. Les primates non humains sont des hôtes naturels de Shigella, et les épidémies dans de telles installations ne sont pas rares. Mais il est inhabituel qu'une épidémie soit aussi grande et dure aussi longtemps - même certains travailleurs de l'installation sont tombés malades.

Au total, il y a eu 169 cas de shigellose confirmés microbiologiquement parmi les primates. Les chercheurs ont collecté 151 isolats de Shigella pour le sérotypage et ont effectué un séquençage du génome entier sur 95 isolats représentatifs. L'épidémie a été causée par deux grappes apparentées de Shigella flexneri, une espèce qui frappe couramment les primates non humains captifs (les épidémies humaines sont plus souvent causées par Shigella sonnei, mais les deux peuvent infecter l'un ou l'autre primate). Sur les 90 isolats testés pour la résistance aux antimicrobiens, plus de la moitié (63 %) étaient multirésistants. La plupart des cas ont provoqué une diarrhée légère, mais il y avait des cas asymptomatiques et certains graves. Les nourrissons ont été les plus touchés, reflétant les schémas humains.

Les chercheurs ont prélevé du sérum, du plasma et des cellules immunitaires spécifiques de 41 animaux infectés à 1, 2 et 4 à 6 semaines après l'infection, puis ont disséqué les réponses immunitaires.

D'abord, ils ont cherché des anticorps attaquant l'antigène O, le composant le plus externe d'une grande molécule appelée LPS (lipopolysaccharide) qui dépasse de la membrane bactérienne. Le LPS se trouve exclusivement sur les bactéries à Gram négatif, y compris E. coli, Salmonella et Shigella. L'antigène O est une cible immunitaire courante, mais il est variable - les anticorps contre l'antigène O d'un sérotype peuvent ne pas aider à combattre d'autres.

Ils ont trouvé divers anticorps se liant à l'antigène O, certains perfectionnés par des expositions répétées. Le plus intéressant, ils semblaient développer la capacité d'attaquer l'antigène O de nombreux sérotypes différents - essentiel pour un vaccin. De plus, les anticorps qui se liaient étroitement pouvaient déclencher des réactions en cascade qui désintègrent les cellules bactériennes - une autre caractéristique utile.

Ensuite, ils ont examiné les anticorps attaquant une partie d'un système de sécrétion de type 3 (T3SS), un appareil en forme de seringue que les bactéries utilisent pour injecter des protéines effectrices dans les cellules hôtes. Au bout du T3SS de Shigella se trouvent deux protéines, IpaB et IpaD, ciblées par les anticorps des primates. Certains