Un nanovaccin nasal innovant contre le SARS-CoV-2 induit une immunité systémique et des voies aériennes supérieures contrôlant la réplication virale

Pourquoi un vaccin COVID-19 par le nez est important

La plupart des vaccins contre la COVID-19 protègent bien contre les formes graves et l’hospitalisation, mais ils sont beaucoup moins efficaces pour bloquer le virus là où il pénètre d’abord dans le corps : le nez et les voies aériennes supérieures. C’est pourquoi des personnes vaccinées peuvent encore être infectées et transmettre le virus. Cette étude décrit un « nanovaccin » nasal expérimental qui vise à établir un bouclier immunitaire solide directement à la porte d’entrée de l’infection, tout en renforçant la protection dans l’ensemble de l’organisme.

Une nouvelle façon d’apporter la protection par le nez

Les chercheurs ont conçu un système de délivrance minuscule composé de nanoparticules de silice solides — des particules sphériques et dures bien plus petites qu’un virus. Ces particules ont été recouvertes d’un polymère cyclodextrine mucoadhésif qui les aide à adhérer au mucus glissant de la muqueuse nasale et à le traverser lentement. Des fragments clés de la protéine spike du coronavirus, y compris le domaine de liaison au récepteur, ainsi que de courts peptides soigneusement choisis pour entraîner à la fois les lymphocytes T auxiliaires et cytotoxiques, étaient attachés aux particules. Une molécule adjuvante distincte a été incluse pour stimuler les défenses locales. L’objectif était de combiner pouvoir d’adhérence et capacité de pénétration afin que les composants du vaccin restent dans la cavité nasale suffisamment longtemps pour être captés par les cellules immunitaires, sans se diffuser largement dans l’organisme.

Rester en place et rester sûr

Chez la souris, l’équipe a montré que le nanovaccin persistait beaucoup plus longtemps dans les voies nasales que les mêmes protéines virales administrées sans les particules spécialisées. Le suivi fluorescent a révélé que les nanoparticules recouvertes restaient détectables dans le nez pendant des heures, tandis que peu de matière s’accumulait dans des organes distants et que tout signal avait disparu au bout de 24 heures. L’examen microscopique des tissus un jour après administration montrait seulement des signes locaux d’activation immunitaire, attendus et légers, dans les poumons et les organes lymphoïdes, sans dommage sérieux au foie, aux reins, au cerveau ou au cœur. Cela suggère que le nanovaccin nasal peut concentrer son action là où elle est nécessaire tout en maintenant une exposition et une toxicité globales faibles.

Des réponses immunitaires fortes et durables

Lorsque des souris ont reçu trois doses nasales espacées de deux semaines, la formulation combinant pénétration du mucus et mucoadhésion a déclenché des réponses en anticorps remarquablement fortes dans le sang. Les niveaux d’anticorps se liant à la spike, y compris ceux capables de neutraliser la souche initiale de Wuhan du SARS‑CoV‑2, ont fortement augmenté après la deuxième et la troisième dose et sont restés élevés pendant au moins un an. Le vaccin a aussi induit plusieurs classes d’anticorps, reflétant un profil d’aide immunitaire équilibré, et il a produit des IgA transitoires dans le sang. De manière importante, comparée à des formulations plus simples dépourvues soit des particules soit du revêtement adhésif, seule la combinaison complète du nanovaccin a généré des réponses robustes. Elle a également induit de nombreux lymphocytes T produisant de l’interféron‑gamma reconnaissant à la fois la spike et des peptides T conservés, montrant que les défenses cellulaires étaient fortement engagées.

Ériger un bouclier dans les voies aériennes

Au‑delà des réponses sanguines, la caractéristique la plus distinctive du vaccin était son effet sur l’immunité muqueuse. Après deux et trois doses, le nanovaccin complet a déclenché des IgA spécifiques de la spike dans la salive et les lavages nasaux, ce qui n’était pas le cas lorsque les mêmes ingrédients étaient administrés sans le système silice‑polymère. L’IgA est l’anticorps protecteur dominant sur les surfaces humides comme le nez et la bouche et est fortement lié à une charge virale réduite et à une maladie plus bénigne. Dans les voies aériennes basses, le vaccin a provoqué des IgG et une activité neutralisante dans les lavages pulmonaires, reflétant probablement un débordement depuis la circulation sanguine. Alors que les anticorps induits contre la spike ancestrale étaient moins efficaces pour neutraliser le variant Omicron XBB.1.5, la perte de puissance était moindre dans les fluides nasaux que dans le sérum, laissant entendre que l’IgA muqueuse pourrait mieux reconnaître les nouveaux variants.

Mettre le nanovaccin à l’épreuve

Pour déterminer si ces réponses immunitaires se traduisaient par une protection réelle, les chercheurs ont défié des souris humanisées — génétiquement modifiées pour être hautement sensibles au SARS‑CoV‑2 — avec une dose létale du virus d’origine. Les animaux ayant reçu le nanovaccin nasal ont pratiquement pas perdu de poids, n’ont présenté que des signes de maladie légers et brefs, et tous ont survécu. En revanche, les animaux traités par placebo sont rapidement tombés malades et sont morts. Les prélèvements de gorge et les échantillons pulmonaires des souris vaccinées contenaient 20 à 100 fois moins de matériel génétique viral, et chez de nombreux animaux le virus était indétectable. Les tissus pulmonaires des souris vaccinées montraient beaucoup moins de signes de pneumonie, de lésions vasculaires et de dommages des voies aériennes que les tissus d’animaux non protégés, soulignant que le nanovaccin non seulement réduisait l’infection mais prévenait aussi les formes sévères dans ce modèle.

Ce que cela pourrait signifier pour les futurs vaccins

Pour le grand public, le message principal est que cette étude décrit un vaccin nasal prometteur contre la COVID‑19 qui attaque le virus à son point d’entrée tout en renforçant les défenses de l’ensemble de l’organisme. En combinant des nanoparticules capables à la fois d’adhérer au mucus nasal et de le traverser avec des fragments viraux soigneusement sélectionnés, la plateforme produit des anticorps et des lymphocytes T durables, y compris des IgA dans les voies aériennes supérieures qui peuvent aider à limiter l’infection et la transmission. Bien que des travaux supplémentaires soient nécessaires pour adapter la formulation aux humains, mettre à jour l’antigène pour les variants actuels et confirmer la sécurité et l’efficacité chez l’homme, cette approche de nanovaccin offre une voie plausible vers des vaccins de nouvelle génération contre le SARS‑CoV‑2 et d’autres virus respiratoires se propageant par le nez.

Citation: Pagni, R.L., Cunha-Neto, E., Silva Santos, Y.d. et al. An innovative nasal nanovaccine against SARS-CoV-2 induces systemic and upper airway immunity controlling viral replication. npj Vaccines 11, 82 (2026). https://doi.org/10.1038/s41541-026-01407-x

Mots-clés: vaccin intranasal, nanoparticules, immunité muqueuse, SARS-CoV-2, rappels COVID-19