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Évaluation environnementale des produits sur ordonnance contenant des particules d'ARN de Merck Animal Health pour l'influenza porcine et d'autres agents pathogènes

24 juillet 2018

La présente évaluation environnementale a été préparée et révisée par le Centre canadien des produits biologiques vétérinaires (CCPBV). de l'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA). L'information qu'elle renferme était pertinente au moment de sa préparation. Il se peut que la situation ait changé depuis. Si vous avez des questions, veuillez vous adresser au CCPBV.

Table des matières

Résumé

Merck Animal Health a demandé au CCPBV de commercialiser au Canada une gamme de produits sur ordonnance inspirés de leur plateforme de particules de réplicon à ARN. Tout comme les vaccins autogènes, ces produits sur ordonnance constitueraient un outil que les vétérinaires pourraient utiliser dans les situations où les vaccins commerciaux actuellement approuvés ne sont pas disponibles ou semblent inefficaces pour contrôler une maladie. La plateforme de particules de réplicon à ARN est conçue pour prendre la séquence d'ARN correspondant typiquement à un gène de l'agent pathogène causal et l'incorporer dans un segment d'ARN dit réplicon. Le réplicon est ensuite emballé dans des particules de type viral incapables de se propager pour faciliter l'expression du produit du gène antigénique dans les cellules de l'animal vacciné afin de stimuler une réponse immunitaire contre l'agent pathogène.

Dans le cadre des exigences d'homologation de cette gamme de produits issus de la biotechnologie au Canada, le CCPBV a mené une évaluation environnementale de l'organisme contenu dans le vaccin. Le présent résumé de l'évaluation environnementale publique contient des renseignements sur les caractéristiques moléculaires et biologiques de l'organisme contenu dans le vaccin, son innocuité pour les animaux visés et non visés, son innocuité pour l'humain, des considérations d'ordre environnemental et les mesures d'atténuation des risques.

1. Introduction

1.1 Mesure proposée

Le CCPBV est responsable de l'homologation des produits biologiques vétérinaires utilisés au Canada. L'autorité légale pour la réglementation des produits biologiques vétérinaires au Canada est fournie en vertu de la Loi sur la santé des animaux et du Règlement sur la santé des animaux. Tout produit biologique vétérinaire fabriqué, vendu ou présenté en vue d'une utilisation au Canada doit satisfaire aux exigences de l'ACIA en matière d'innocuité, de pureté, de puissance et d'efficacité. Dans certaines situations, les vaccins commerciaux entièrement validés ne sont pas disponibles pour lutter contre une maladie émergente ou n'offrent pas une protection adéquate en raison des différences de souches et du glissement antigénique. Afin de fournir aux vétérinaires des options pour gérer les épidémies, le CCPBV autorise les fabricants agréés à produire des vaccins autogènes ou des produits sur ordonnance à usage restreint par les vétérinaires dans des exploitations agricoles précises. Ces autorisations sont accordées en vertu du paragraphe 131.1(1) du Règlement :

131.1(1) Le ministre peut, lorsqu'une situation d'urgence se présente quant à la disponibilité et au besoin d'un produit vétérinaire biologique, exempter ce produit des dispositions du présent règlement pour la durée de l'urgence.

L'efficacité des vaccins autorisés en vertu de cette disposition n'a pas été pleinement établie. Ils n'ont pas non plus fait l'objet d'études d'innocuité à grande échelle. Au lieu de cela, les attentes en matière d'innocuité sont fondées sur la composition des vaccins, les procédés de production et les essais à petite échelle de chaque lot chez la souris ou l'espèce animale visée.  

Merck Animal Health, à Ames en Iowa aux États-Unis, a présenté une demande d'homologation du vaccin suivant au Canada :

Produit sur ordonnance, particules d'ARN, vaccin contre le virus de l'influenza porcine (dossier CCPBV 920PL/S1.0/I6.2, code de produit USDA : 9PP0.00)

En procédant à l'homologation de ce dossier, l'entreprise sera autorisée à produire des vaccins contre l'influenza porcine en utilisant sa plateforme de particules de réplicon à ARN pour une utilisation dans des exploitations agricoles. Ces vaccins seront prescrits par ordonnance vétérinaire et supervisés par un vétérinaire. La séquence génétique de l'hémagglutinine (HA) provenant du virus de l'influenza porcine isolé des installations infectées sera utilisée pour créer le vaccin propre aux exploitations agricoles.

La présente évaluation environnementale a été préparée par le CCPBV dans le cadre de l'évaluation globale de l'homologation du dossier vaccinal susmentionné au Canada. Elle est fondée sur l'information fournie par le fabricant du vaccin, ainsi que sur les renseignements obtenus par le CCPBV grâce à une recherche dans la documentation publiée. Une grande partie de ce que l'on sait de la plateforme de particules de réplicon à ARN de Merck Animal Health a été extrapolée à partir d'études réalisées pour caractériser le vaccin commercial de l'entreprise : le vaccin à ARN contre l'influenza porcine (code de produit USDA : 19A5.D0, dossier CCPBV 880VV/S3.0/H16). Ce vaccin commercial contre l'influenza porcine contient le gène HA d'un isolat clinique du Midwest américain du virus de l'influenza porcine appartenant au clade IV H3N2.

Merck Animal Health prévoit d'homologuer éventuellement d'autres dossiers de produits sur ordonnance ciblant différentes pathogènes animaux. Pour ces ceux-ci, les gènes exprimant les principales protéines antigéniques des agents pathogènes pertinents seront incorporés dans le réplicon à la place du gène HA du virus de l'influenza porcine. La présente évaluation environnementale s'appliquera également à ces futurs dossiers de produits sur ordonnance. Compte tenu des propriétés de la plateforme technologique, on s'attend à ce que tous les vaccins créés avec la plateforme partagent les mêmes caractéristiques fondamentales d'innocuité.

1.2 Contexte

La plateforme de particules de réplicon à ARN comprend un segment d'ARN dit réplicon, qui est emballé dans des particules de type viral (VRP, pour Virus-Like RNA Replicon Particle) avec la capside et les glycoprotéines de l'enveloppe de la souche atténuée TC-83 du virus de l'encéphalomyélite équine du Venezuela (EEV). Les VRP sont incapables de se propager, puisqu'il leur manque l'information génétique nécessaire pour produire leurs protéines structurales; ils ne peuvent donc pas produire de progéniture chez un animal vacciné. Le réplicon qui se trouve dans les VRP du vaccin contient l'information nécessaire à l'expression de la protéine antigénique de l'agent pathogène (p. ex., la protéine HA du virus de l'influenza porcine). Après la vaccination, la capside et les glycoprotéines du VRP permettent au réplicon de pénétrer dans les cellules de l'animal vacciné, où le réplicon peut induire l'expression de grandes quantités de protéines pathogènes. Cet antigène étranger est alors reconnu par le système immunitaire de l'animal, ce qui entraîne des réponses immunitaires à médiation cellulaire et humorale contre l'agent pathogène.

2. Objet et nécessité de la mesure proposée

Les vétérinaires ont communiqué avec le CCPBV pour obtenir l'accès à cet outil supplémentaire de lutte contre les maladies des animaux d'élevage lorsque les vaccins commerciaux actuellement approuvés ne sont pas disponibles ou semblent inefficaces.

Comme pour les vaccins autogènes courants, les critères suivants doivent être respectés pour l'homologation de la plateforme des produits sur ordonnance : A) les produits doivent être fabriqués dans une installation de fabrication agréée dans laquelle des essais de contrôle de la qualité sont effectués; B) il doit y avoir une attente raisonnable de l'efficacité du produit; C) une divulgation adéquate doit être révélée comme quoi les vaccins sur ordonnance ne sont pas entièrement validés comme un vaccin commercial; D) le CCPBV doit être convaincu que l'utilisation des produits sur ordonnance au Canada ne mettra pas en danger la santé animale, la santé humaine ou l'environnement.

Critère A)  Les produits sur ordonnance de particules de réplicon à ARN seront fabriqués dans les installations de fabrication agréées de Merck Animal Health (à Ames en Iowa) en vertu du numéro de permis 165A d'établissement de produits biologiques vétérinaires des États-Unis.

Critère B)  Dans le cas des produits sur ordonnance contre l'influenza porcine, les résultats d'une étude de provocation vaccinale réalisée à l'aide du vaccin commercial à réplicon ARN contre l'influenza porcine présentent l'espérance d'efficacité. Tout comme le vaccin commercial contre l'influenza porcine utilisé dans l'essai, les produits sur ordonnance contre l'influenza porcine seront conçus pour exprimer le gène complet HA de l'agent pathogène.

Critère C)  Lors de la demande d'importation d'un produit sur ordonnance de Merck Animal Health, le vétérinaire devra signer une déclaration indiquant qu'il est au courant et qu'il a informé le propriétaire des animaux comme quoi :

  1. le vaccin est destiné à être utilisé à titre de mesure provisoire dans des situations d'urgence lorsqu'il n'existe pas de produit homologué approprié pour prévenir la propagation d'une maladie chez les animaux des installations contaminées et des établissements connexes où le produit sera utilisé;
  2. l'efficacité du produit sur ordonnance n'a pas été établie;
  3. le produit a été préparé pour être utilisé uniquement par un vétérinaire autorisé à pratiquer ou sous la direction de ce dernier.

L'étiquetage du produit sur ordonnance comprendra en outre l'énoncé suivant : « Il s'agit d'un produit de prescription pour utilisation en cas d'urgence lorsqu'un produit licencié n'est pas disponible pour prévenir la dissémination d'une maladie aux animaux en santé. L'efficacité n'a pas été déterminée. L'utilisation recommandée doit être à la discrétion du vétérinaire prescripteur. »

Critère D)  Le but de la présente évaluation environnementale est de déterminer si le critère D peut également être satisfait.

3. Mesures possibles

Les deux mesures envisagées sont les suivantes : a) de délivrer aux vétérinaires qui le demandent un Permis d'importation de produits biologiques vétérinaires pour leur permettre d'importer et d'utiliser les produits sur ordonnance dans des exploitations agricoles précises si le CCPBV est convaincu que leur utilisation au Canada ne posera vraisemblablement pas de risque pour la santé animale, la santé humaine ou l'environnement; ou b) ne pas délivrer de Permis d'importation de produits biologiques vétérinaires, si l'on découvre des risques importants qui ne peuvent être atténués.

4. Caractéristiques moléculaires et biologiques des organismes parentaux et recombinants

4.1 Provenance, description et fonction des organismes parentaux et du matériel génétique étranger

L'« organisme » vaccinal consiste en un segment d'ARN dit réplicon emballé dans un VRP avec la capside et les glycoprotéines de l'enveloppe d'une souche atténuée du virus de l'EEV. Le réplicon contient l'information génétique nécessaire à l'expression de l'antigène souhaité (p. ex., la protéine HA du virus de l'influenza porcine) chez les animaux vaccinés. La capside et les glycoprotéines de la capsule qui recouvrent le réplicon permettent à celui-ci de pénétrer dans les cellules de l'animal vacciné.

La capside et les glycoprotéines de l'enveloppe du VPR dans lequel se trouve le réplicon ARN sont produites par des séquences provenant également de la souche vaccinale TC-83 du virus de l'EEV.

La souche vaccinale TC-83 du virus de l'EEV a été créée en 1961, par des passages répétés de la souche du virus de l'EEV isolée d'un âne à Trinidad sur des cellules cardiaques de cobaye (Manuel terrestre de l'OIE, Paessler et coll., 2006). À l'origine, la souche vaccinale avait été mise au point pour protéger le personnel impliqué dans la recherche, considéré comme étant à haut risque d'exposition. La souche vaccinale TC-83 a aussi été utilisée dans des pays autres que le Canada pour vacciner des chevaux contre l'EEV. Au Canada, la vaccination des chevaux contre cette maladie n'est pas permise, puisque le pays est considéré comme indemne de l'EEV.

La partie lipidique de l'enveloppe du VRP provient de la lignée de cellules VERO, une lignée de cellules de rein d'un singe vert africain, utilisée pour fabriquer le vaccin.

4.2 Méthode de modification génétique :

À l'aide de techniques classiques de biologie moléculaire en laboratoire, trois plasmides d'ADN ont été construits, lesquels servent de matière première pour la production de vaccins. Un des plasmides contient la séquence du réplicon. Ce plasmide est modifié chaque fois en insérant la séquence génétique propre à l'exploitation agricole pour l'antigène souhaité (p. ex., le gène HA du virus de l'influenza porcine). Les deux autres plasmides ne changent pas. Ils contiennent les séquences nécessaires à l'expression des protéines de la capside du virus de l'EEV et les séquences nécessaires à la production des glycoprotéines E1, E2, E3 et 6KD du virus de l'EEV. Chaque plasmide contient un promoteur T7 en amont des séquences du réplicon ou du virus de l'EEV, permettant la transcription in vitro des régions voulues. Les plasmides contiennent également un gène de résistance à la kanamycine, mais ce gène n'est pas présent dans le vaccin en raison de la digestion par une enzyme de restriction faite avant la transcription in vitro.

Pendant la fabrication du vaccin, les cellules VERO sont cotransfectées avec des transcrits purifiés produits par transcription in vitro à partir des promoteurs T7 des trois plasmides. Dans les cellules cotransfectées, le réplicon à ARN gère la production de nombreuses copies de lui-même, tandis que les deux séquences d'ARN auxiliaires sont traduites en protéines de la capside et en glycoprotéines de l'enveloppe. Ces éléments nouvellement synthétisés s'assemblent en VRP et incorporent le réplicon à ARN. Les segments d'ARN auxiliaire présents dans la cellule (ceux codant les protéines de la capside et les glycoprotéines de l'enveloppe) ne sont pas incorporés dans les VRP parce qu'ils ne comportent pas les signaux nécessaires à cette incorporation. Les VPR sont ensuite purifiés du liquide de culture cellulaire. On en vérifie la qualité et on prépare le vaccin final.

Le CCPBV conserve, dans ses dossiers, les détails des méthodes utilisées pour construire les plasmides de séquences maîtresses et produire le vaccin.

4.3 Stabilité génétique et phénotypique de l'organisme vaccinal

Les études présentées par le fabricant sur son vaccin commercial à réplicon contre l'influenza porcine confirment la stabilité de cette incapacité des VRP à se propager. Dans une étude, les porcs ont reçu en même temps deux doses équivalant à 50 fois la dose normale pour les porcs : une dose par voie intramusculaire et une, par voie intraveineuse. Des prélèvements de sang, ainsi que des écouvillonnages des voies nasale et rectale, ont été faits 3, 7, 10 et 14 jours après les injections et ont été analysés à la recherche de particules capables de se répliquer. Pour ce faire, les échantillons prélevés ont été appliqués à une monocouche de cellules VERO (on les a laissés une heure pour l'adsorption, après quoi les cultures ont été lavées et on leur a ajouté du milieu neuf), puis on a transféré le milieu de culture de ces cellules (24 heures après l'inoculation) à une monocouche de cellules VERO fraîches, avant de rechercher les effets cytopathologiques de ce deuxième passage en cultures VERO. Si des particules capables de réplication avaient été présentes dans les échantillons, elles auraient infecté les premières cellules VERO sur lesquelles elles ont été appliquées. Leur progéniture aurait été libérée dans le milieu et la deuxième culture de cellules VERO aurait été infectée et on aurait constaté des effets cytopathologiques. Or, aucun effet cytopathologique n'a été observé dans les cultures du deuxième passage, indiquant que le défaut qui rend les VRP incapables de se propager est stable, même après l'injection chez des animaux.

Dans chaque lot de vaccins, on vérifie également la présence de virus capables de se propager. Cette vérification, semblable à la précédente, est faite comme suit : on inocule une culture de cellules VERO avec un échantillon du vaccin, on lave les cellules, puis après 24 heures on transfère le milieu de culture à une nouvelle culture de cellules VERO non infectées. L'épreuve est satisfaisante si aucun effet cytopathologique n'est décelé dans la deuxième culture de cellules VERO après trois jours. Encore une fois, si des virus capables de se répliquer étaient présents dans le vaccin, leur progéniture serait libérée dans le milieu de culture des premières cellules et elle infecterait les cellules de la deuxième culture, causant des effets cytopathologiques détectables.

4.4 Transfert horizontal de gènes et possibilité de recombinaison

Du fait de sa conception, le système de production du vaccin permet de réduire au minimum le risque de recombinaison donnant lieu à la production d'un virus capable de se répliquer. Le système fractionné utilisé permet d'éviter que le matériel génétique codant les protéines structurales du virus de l'EEV se retrouve dans les particules vaccinales. En effet, les ARN auxiliaires codant les protéines de structure du virus de l'EEV sont ajoutés en deux segments d'ARN distincts, ce qui signifie qu'il faudrait au moins deux recombinaisons indépendantes avec le réplicon à ARN pour générer un segment d'ARN contenant toute l'information nécessaire pour produire un virus capable de se propager. Une autre entrave à la recombinaison est le fait que les ARN auxiliaires n'ont pas de promoteur et ne peuvent donc pas agir comme des unités transcriptionnelles autonomes. Ceci signifie non seulement qu'il faut au moins deux recombinaisons indépendantes, mais que celles-ci doivent se faire d'une manière telle que les ARN auxiliaires soient intégrés dans un ordre déterminé. La séquence codant la capside doit s'intégrer en aval du promoteur subgénomique 26S sur le réplicon, mais en 5' par rapport aux glycoprotéines, pour que l'activité autocatalytique de la protéine capsidique puisse cliver la capside du reste de la polyprotéine. L'ARN codant les glycoprotéines doit s'insérer non seulement en aval de la protéine capsidique, mais sur le même cadre de lecture que la protéine capsidique pour éviter le déphasage du cadre. Enfin, les recombinaisons doivent pouvoir supprimer l'effet du codon d'arrêt à la fin de la séquence de la capside sur l'ARN auxiliaire et restaurer le site de clivage autocatalytique de la capside, qui a expressément été détruit lors de la création de cet ARN auxiliaire codant la capside (Vander Veen et coll., 2012; Kamrud et coll., 2010).

Il y a donc plusieurs barrières pour s'assurer qu'il n'y ait pas de formation de recombinants capables de se répliquer durant la production du vaccin. Conformément à ce qui précède, le fabricant du vaccin affirme n'avoir jamais détecté de recombinants capables de se répliquer. En l'absence des séquences d'ARN auxiliaire, les VRP ne peuvent pas produire de capside ni de glycoprotéine de l'enveloppe dans les cellules de l'animal vacciné, et ces protéines de structure sont essentielles à l'assemblage de nouveaux VRP et à la propagation de l'infection d'une cellule à l'autre chez l'animal.

Chez l'animal vacciné, le matériel génétique présent dans les VRP (c.-à-d. le réplicon à ARN) est limité dans sa capacité de transfert horizontal de gènes et de recombinaison avec d'autres virus, notamment parce que les VRP ne causent qu'un seul cycle d'infection et que leur nombre n'est pas amplifié chez l'hôte. La seule source de VRP est celle qui est injectée avec le vaccin, soit environ de 106 à 108 particules. Selon les données du fabricant sur le vaccin commercial à réplicon contre l'influenza porcine, la quantité de VRP dans le sang, les sécrétions nasales et les matières fécales des animaux vaccinés est inférieure à la limite de détection dès le troisième jour suivant la vaccination (première mesure effectuée). De même, dans la littérature scientifique, un article signale que l'ARN d'un VRP provenant d'une souche différente du virus de l'EEV était indétectable dans le sang, le foie, le cerveau et la moelle épinière 24 heures après l'injection intramusculaire chez la souris (Kowalski et coll., 2007). Dans l'étude de Kowalski, le réplicon à ARN a été détecté dans les échantillons de tissu musculaire et cutané prélevés aux points d'injection. D'autres études semblent cependant indiquer que les VRP peuvent être rapidement acheminés du point d'injection aux nœuds lymphatiques drainant la région en question avec la migration des cellules dendritiques infectées (Laust et coll., 2007; MacDonald et Johnston, 2000). Quoi qu'il en soit, la faible quantité d'unités vaccinales présentes tôt après la vaccination (outre quelques ARN résiduels dans les nœuds lymphatiques et peut-être au point d'injection) devrait réduire les occasions de recombinaison avec d'autres pathogènes. Pour que l'ARN puisse se recombiner, il faudrait qu'une même cellule soit infectée par le VRP et par un autre virus à ARN. De plus, la recombinaison entre deux virus à ARN non segmentés a tendance à être plus fréquente lorsqu'il y a de l'homologie entre les deux virus (Simon-Loriere et Holmes, 2011). Or, il n'y a pas d'alphavirus qui infecte les porcins de façon courante au Canada.

Le réplicon à ARN se réplique dans le cytoplasme, sans intermédiaire à ADN. Cette caractéristique réduit le risque de recombinaison nucléaire avec l'ADN de l'animal vacciné, de même que la possibilité de mutations d'insertion ou d'expression de gènes aberrants résultant de l'intégration du matériel génétique dans l'ADN chromosomique.

4.5 Éventail d'hôtes, spécificité, tropisme tissulaire et capacités de propagation et d'excrétion virale

Comme le virus de l'EEV de type sauvage, les VRP dérivés du virus de l'EEV présentent un tropisme tissulaire à l'égard des cellules dendritiques, comme les cellules de Langerhans de la peau et les cellules dendritiques inflammatoires issues de monocytes et, lors de l'infection, migrent jusqu'aux nœuds lymphatiques qui drainent le point d'injection (Tonkin et coll., 2012; Gardner et coll., 2008; Nishimoto et coll., 2007; MacDonald et Johnston, 2000). Dans les études faites avec le vaccin commercial à réplicon contre l'influenza porcine, rien n'indiquait que le VRP était excrété dans les sécrétions nasales ou les matières fécales des porcs 3, 7, 10 ou 14 jours après la vaccination, ni dans les matières fécales des souris 1, 3, 7, 14-19, 21, 28 ou 42 jours après la vaccination. Si de petites quantités de VRP étaient éliminées intactes par un animal vacciné et qu'elles étaient passées inaperçues dans les études du fabricant, rappelons que les VRP ne sont pas stables à la température ambiante ni à l'extérieur d'un hôte, et que les virus de l'EEV sont habituellement sensibles à la dessiccation, à la lumière du soleil, aux pH acides ainsi qu'à divers désinfectants courants (Fiche technique de l'OIE).

Les études du fabricant sur le vaccin commercial à réplicon contre l'influenza porcine ont montré que les VRP ne peuvent se propager directement d'un porc vacciné à d'autres porcs avec lesquels ils entrent en contact, ni de souris vaccinées à d'autres souris avec lesquelles elles entrent en contact.

Habituellement les virus de l'EEV de type sauvage sont transmis par des moustiques qui deviennent infectés après avoir ingéré le sang d'un animal virémique (Weaver et coll., 2004). Après avoir infecté les cellules du mésentéron de l'insecte, le virus doit se propager aux glandes salivaires avant que le moustique ne puisse transmettre le virus à un autre hôte vertébré par l'intermédiaire de sécrétions salivaires. Au moment où les études du fabricant visant à détecter la propagation de l'« organisme » vaccinal contre l'influenza porcine entre les animaux, il n'y avait peut-être pas de moustiques ni d'autres arthropodes hématophages connus pour faciliter la transmission indirecte du virus de l'EEV de type sauvage entre les animaux. Toutefois, on ne s'attend pas à ce que les moustiques puissent propager les VRP d'un porc vacciné à d'autres animaux. S'il arrivait qu'un moustique ingère quelques VRP, ces derniers ne peuvent produire qu'un seul cycle d'infection chez les insectes. Après l'ingestion de sang contenant des VRP dérivés du virus de l'EEV, les cellules infectées par le VRP semblent être localisées dans le mésentéron du moustique et non dans les glandes salivaires (Smith et coll., 2007). De plus, il se peut qu'un repas de sang doive contenir au moins 105 VRP par millilitre pour qu'on puisse trouver des cellules du mésentéron infectées par le VRP chez des moustiques, du moins chez l'espèce Aedes taeniorhynchus (Smith et coll., 2007). Avec seulement environ 106 à 108 VRP injectés chez un animal durant la vaccination, il est peu probable que ce titre soit atteint dans le sang d'un animal vacciné, sauf peut-être immédiatement après la vaccination près du point d'injection.

4.6 Comparaison des organismes modifiés et des organismes parentaux

Quelques substitutions de nucléotides ont été faites dans la séquence du gène nsp1 dans le réplicon à ARN, pour permettre de distinguer les séquences dérivées du réplicon de celles de la souche vaccinale parentale TC-83.

4.7 Voie d'administration et de transmission

Le vaccin doit être administré par voie intramusculaire. D'après la conception du VRP et les données du fabricant, on ne s'attend pas à ce qu'il y ait de transmission.

5. Innocuité pour l'humain

5.1 Données antérieures sur l'innocuité

La souche vaccinale TC-83 de l'EEV de laquelle est dérivé le vaccin a d'abord été mise au point pour l'utilisation chez le personnel à risque élevé qui travaillait sur des projets de recherche sur l'EEV (Manuel terrestre de l'OIE). Le virus vivant TC-83 a été administré à des milliers de personnes, principalement des employés de laboratoire et du personnel militaire (Pittman et coll., 1996).

Les particules vaccinales à réplicon issu du virus de l'EEV ont été administrées à au moins 140 volontaires humains en bonne santé (en général, chacun recevait trois doses) dans le cadre de différents essais cliniques de phase I (Wecker et coll., 2012; Bernstein et coll., 2010). Un vaccin à réplicon dérivé du virus de l'EEV a également été administré à 12 sujets atteints du cancer de la prostate, chacun ayant reçu jusqu'à 5 doses du vaccin expérimental contre le cancer (Slovin et coll., 2013). Aucun problème d'innocuité n'a été décelé dans ces études.

5.2 Risque d'exposition pour l'humain

On s'attend à ce que la probabilité d'exposition de l'humain aux VRP du vaccin soit faible, puisque les VRP ne se propagent pas chez l'animal vacciné, et qu'ils ne semblent pas être excrétés dans une mesure significative chez les porcs vaccinés, si tant est qu'ils soient excrétés. Ces résultats sont fondés sur les tentatives faites pour détecter le VRP 3 jours après la vaccination et l'absence de propagation à des porcs sensibles en contact avec des porcs vaccinés 24 heures après l'administration du vaccin commercial à réplicon contre l'influenza porcine. De plus, en raison de leur sensibilité connue à la chaleur et de leur sensibilité présumée (selon les caractéristiques du virus de l'EEV) à la dessiccation, à la lumière du soleil et aux agents de nettoyage courants, on ne s'attend pas à ce que les VRP persistent dans l'environnement même si une quantité limitée était excrétée ou si une quantité réduite du vaccin y était déversée sans qu'on s'en rende compte.

Les protocoles de biosécurité mis en œuvre dans presque toutes les exploitations commerciales modernes de production d'animaux d'élevage limitent habituellement l'accès du grand public aux animaux et aux installations.

5.3 Conséquences possibles de l'exposition

On ne s'attend pas à ce que l'exposition des humains au vaccin ou aux animaux vaccinés représente un risque pour la santé. Les VRP sont incapables de se propager, en raison de l'absence de matériel génétique requis pour la production de protéines structurales additionnelles, et cette carence n'est pas propre à l'espèce.

5.4 Pathogénicité pour l'humain des micro-organismes parentaux

La souche parentale TC-83 est atténuée et peut être administrée aux humains en tant que vaccin vivant. Lorsque le vaccin TC-83 est administré aux humains, on signale qu'environ 25 % des gens éprouvent des effets défavorables après la vaccination. Toutefois, il s'agit habituellement d'effets de courte durée qui ressemblent aux symptômes de la grippe (Pittman et coll., 1996).

Bien que les virus de l'influenza porcine puissent causer des maladies chez les humains, le vaccin ne contient qu'un seul morceau du virus, à savoir le gène et la protéine HA (hémagglutinine). Les humains sont généralement exposés aux gènes et aux protéines HA par l'exposition à l'influenza humaine et aux vaccins contre l'influenza. Le gène et la protéine HA seuls, isolés du reste du virus de l'influenza, ne sont pas pathogènes pour les humains.

5.5 Effets des manipulations génétiques sur la pathogénicité pour l'humain

Les manipulations génétiques faites sur le virus parental TC-83 de l'EEV servent à en atténuer la pathogénicité. En éliminant le matériel génétique du virus codant des protéines structurales, le fabricant a créé un réplicon à ARN semblable à un virus, mais qui a perdu la capacité de se propager.

5.6 Risques associés à une utilisation répandue du vaccin

Aucun risque associé à l'utilisation courante du vaccin n'a été relevé.

6. Innocuité pour l'animal

6.1 Données antérieures sur l'innocuité

Les produits sur ordonnance ne seront pas soumis à des essais d'innocuité à grande échelle sur le terrain; toutefois, chaque lot sera soumis à des essais chez la souris ou chez l'animal visé.

Le vaccin commercial contre l'influenza porcine de Merck Animal Health, fondé sur la plateforme de particules de réplicon à ARN, a été mis à l'essai sur le terrain sur environ 900 porcs commerciaux dans trois sites géographiquement séparés aux États-Unis. Les porcs étaient âgés d'environ trois semaines au moment de la première vaccination, et chacun a reçu deux doses du vaccin, à trois semaines d'intervalle. Le vaccin a été bien toléré. Aucune réaction indésirable systémique n'a été observée et des réactions localisées au point d'injection n'ont été signalées que chez quatre porcs.

Quelques milliers de doses du vaccin à particules de réplicon à ARN non homologué de Merck Animal Health contre la diarrhée épidémique porcine sont utilisées au Canada depuis 2014. Aucun problème d'innocuité n'a été signalé au CCPBV.

6.2 Devenir du vaccin chez les espèces visées et non visées

Après avoir été injectés dans le muscle du porc, il semble que les VRP infectent avant tout les cellules dendritiques se trouvant près du point d'inoculation, comme les cellules de Langerhans de la peau et les cellules dendritiques inflammatoires dérivées des monocytes (Tonkin et coll., 2012; Nishmoto et coll., 2007; MacDonald et Johnston, 2000). Les cellules dendritiques infectées/activées migrent rapidement jusqu'aux nœuds lymphatiques drainant le point d'injection. Les résultats d'une étude laissent supposer qu'une faible dose (103) de VRP issus du virus de l'EEV, injectée dans le tissu sous-cutané de la souris pouvait être éliminée du site d'injection dans l'heure suivant l'administration, et que les VRP pouvaient être détectés dans les nœuds lymphatiques drainant le point d'infection dans les 30 minutes suivant l'inoculation (MacDonald and Johnston, 2000).

Dans la cellule infectée, le réplicon à ARN monocaténaire positif est traduit en protéines non structurales 1-4. Celles-ci gèrent ensuite la réplication du réplicon, la production du transcrit subgénomique 26S et la traduction du transit subgénomique en quantités élevées de protéines de l'agent pathogène (par ex. la protéine HA du virus de l'influenza porcine). Cet antigène étranger induit ensuite, chez l'hôte vacciné, une réponse immunitaire contre l'agent pathogène. Comme nous l'avons mentionné précédemment, même si le réplicon ARN peut se répliquer dans les cellules infectées, aucune progéniture de VRP ne peut se former ni être libérée des cellules infectées pour infecter d'autres cellules, à cause de l'absence de matériel génétique codant les protéines structurales nécessaires.

Les cellules dendritiques activées sont habituellement éliminées de l'organisme par apoptose (Granucci et Zanoni, 2009). Dans l'étude mentionnée ci-dessus, les VRP pouvaient être détectés dans les nœuds lymphatiques drainant le point d'injection pendant cinq jours (MacDonald et Johnston, 2000).

Conformément à la notion de clairance rapide des VRP chez un animal, les résultats fournis par le fabricant sur l'utilisation du vaccin commercial à réplicon contre l'influenza porcine indiquent que, 14 jours après la vaccination, aucun VRP ne peut être détecté par RT-PCR dans les échantillons de tissu musculaire prélevés au point d'injection, les tonsilles, le poumon, la rate, le foie, les reins, le cœur, le cerveau, l'intestin et les nœuds lymphatiques situés les plus près du point d'injection.

6.3 Risque d'excrétion et/ou de propagation par suite de contacts entre des animaux vaccinés et des animaux visés ou non visés

Avec son vaccin commercial à réplicon contre l'influenza porcine, le fabricant a vérifié si les VRP étaient excrétés chez les porcs et les souris vaccinés et s'ils pouvaient se propager.

Dans l'étude sur les porcs, les animaux ont reçu parallèlement deux doses du vaccin contre l'influenza porcine à raison de 50 fois la dose normale pour le porc : une dose par voie intramusculaire et une, par voie intraveineuse. Des écouvillonnages nasaux et rectaux ont été prélevés 3, 7, 10 et 14 jours après les injections et l'ARN a été extrait de chacun des échantillons, puis analysé par RT-PCR à la recherche du réplicon à ARN. Aucun réplicon à ARN n'a pu être détecté, ce qui signifie que 3 jours après l'injection, la quantité de VRP est sous la limite de détection de l'épreuve. Ces résultats laissent supposer que les VRP ne sont pas excrétés dans les sécrétions nasales ni les matières fécales à partir de 3 jours après la vaccination. Le fabricant n'a pas non plus détecté de VRP dans le sang, les écouvillonnages nasaux ou rectaux prélevés aux jours 3, 7, 10 et 14 chez des porcs qui avaient été mis en contact avec des porcs vaccinés 24 heures après la vaccination. Même si on a constaté la présence d'anticorps anti-hémagglutinine (anti-HA) du virus de l'influenza porcine chez tous les animaux vaccinés, aucun des porcs témoins qui avaient été en contact avec ces animaux ne présentait d'anticorps anti-HA, corroborant ainsi l'hypothèse selon laquelle le vaccin ne peut se propager des porcs vaccinés à ceux qui sont en contact avec eux (Vander Veen et coll., 2012).

Une étude semblable a été réalisée chez la souris et a montré que les VPR n'étaient pas excrétés dans les matières fécales et qu'ils ne pouvaient pas se propager des souris vaccinées aux souris qui étaient en contact avec elles.

Tel qu'il a été mentionné au point 4.5, on ne sait pas s'il y avait des arthropodes hématophages capables de transmettre le virus sauvage de l'EEV d'un animal à un autre au moment des études du fabricant. Néanmoins, en raison de la composition génétique des particules, on ne s'attend pas à ce que les VRP puissent se propager à d'autres animaux et causer une infection productive chez un animal exposé de manière indirecte.

6.4 Retour à la virulence résultant de la réinoculation chez les animaux

Le fabricant a utilisé son vaccin commercial à réplicon contre l'influenza porcine pour confirmer que le VRP maintient son incapacité de se propager, même quand il est injecté à des animaux. Dans une étude, les porcs ont reçu simultanément deux doses de vaccin à raison de 50 fois la dose normale pour les porcs : une dose par voie intramusculaire et une, par voie intraveineuse. Des prélèvements de sang, ainsi que des écouvillonnages des voies nasale et rectale, ont été faits 3, 7, 10 et 14 jours après les injections et ont été analysés à la recherche de particules capables de se répliquer. Pour ce faire, les échantillons prélevés ont été appliqués à une monocouche de cellules VERO (on les a laissés une heure pour l'adsorption, après quoi les cultures ont été lavées et on leur a ajouté du milieu neuf), puis on a transféré le milieu de culture de ces cellules (24 heures après l'inoculation) à une monocouche de cellules VERO fraîches, avant de rechercher les effets cytopathologiques de ce deuxième passage en cultures VERO. Si des particules capables de réplication avaient été présentes dans les échantillons, elles auraient infecté les premières cellules VERO sur lesquelles elles ont été appliquées, leur progéniture aurait été libérée dans le milieu et la deuxième culture de cellules VERO aurait été infectée et on aurait constaté des effets cytopathologiques. Or, aucun effet cytopathologique n'a été observé dans les cultures du deuxième passage, indiquant que le défaut qui rend les VRP incapables de se propager est stable, même après l'injection chez des animaux.

L'ARN isolé de ces mêmes échantillons de sang et écouvillonnages des voies nasale et rectale a également été analysé par RT-PCR à la recherche de réplicons à ARN. Aucun réplicon ARN n'a pu être détecté, ce qui signifie que 3 jours après l'injection, la quantité de VRP est sous le seuil de détection de l'épreuve. Les échantillons des tissus suivants prélevés 14 jours après la vaccination se sont révélés négatifs aux épreuves de RT-PCR à la recherche de VRP : tissu musculaire au point d'injection, tonsilles, poumon, rate, foie, reins, cœur, cerveau, intestin et nœuds lymphatiques situés le plus près du point d'injection. Si les VRP du vaccin avaient retrouvé la capacité de se propager et d'être amplifiés à des titres élevés chez l'hôte, on se serait attendu à en détecter la présence dans au moins un des tissus analysés.

Dans l'ensemble, ces données confirment que les VRP ne retrouvent pas la capacité de se propager chez les porcs après la vaccination. Or, la restauration de cette capacité de propagation serait essentielle pour que les particules virales puissent retrouver leur virulence; sinon l'infection ne peut se propager au-delà de la première cellule infectée.

Étant donné qu'on n'a pas pu récupérer de VRP chez le premier groupe d'animaux vaccinés, le fabricant n'a pas pu procéder à une étude de réinoculation.

6.5 Effet d'une surdose chez les espèces visées et non visées

Le fabricant a vérifié l'innocuité d'une surdose de vaccin en administrant à dix porcelets d'environ six semaines deux doses du vaccin commercial contre l'influenza porcine, chacune équivalant à 50 fois la dose normale administrée au porc. Une des doses a été donnée par voie intramusculaire, la voie recommandée, tandis que l'autre a été donnée simultanément par voie intraveineuse. Aucun effet défavorable associé à l'administration du vaccin n'a été signalé.

Le fabricant a aussi administré le vaccin contre l'influenza porcine par voie intrapéritoniale à des souris à raison d'environ 1/10 de la dose administrée au porc, sans constater de signes de toxicité.

Des vaccins à VRP dérivés du virus de l'EEV semblables à ceux de la plateforme de Merck ont été testés chez le cobaye, le rat, le lapin, le bovin, le macaque rhésus, le macaque cynomologue et l'humain et aucun problème d'innocuité n'a été relevé (Herbert et coll., 2013; Loy et coll., 2013; Wecker et coll., 2012; Bernstein et coll., 2010; Hubby et coll., 2007; Laust et coll., 2007).

6.6 Éventail d'hôtes et possibilité de dissémination du vecteur

La possibilité de dissémination du vecteur est limitée. En effet, les VRP ne sont capables que d'un cycle d'infection. Lorsque le réplicon à ARN s'introduit dans une cellule, il ne peut se multiplier pour produire de nouveaux VRP qui pourraient infecter d'autres cellules.

7. Environnement touché

7.1 Étendue de la dissémination dans l'environnement

L'étendue de la dissémination des VRP du vaccin sera très limitée. En effet, les VRP n'ont pas l'information génétique nécessaire pour produire une progéniture. Par conséquent, la quantité maximale de VRP qui pourrait être libérée dans l'environnement est celle contenue dans le vaccin. Après la vaccination d'un animal, on présume que la grande majorité des VRP s'introduisent dans des cellules et sont dégradés par les voies métaboliques normales des protéines et des acides nucléiques, avant que leurs constituants ne soient éliminés et rejetés dans l'environnement.

7.2 Persistance du vecteur dans l'environnement et répercussions cumulatives

Les VRP sont des structures enveloppées comme le virus parental de l'EEV. Ceci les rend relativement sensibles à la chaleur, à la dessiccation et aux détergents, et il est peu probable qu'ils survivent dans l'environnement à l'extérieur d'une cellule hôte (fiche technique de l'OIE; Sagripanti et coll., 2010; Harper, 1961). Les données que le fabricant a fournies sur son vaccin commercial à réplicon contre l'influenza porcine indiquent que les VRP sont complètement inactivés après 7 jours à 37 °C et fortement inactivés après environ 21 jours à 27 °C, même dans un milieu protecteur comme celui de la fiole stérile du vaccin. Les virus de l'EEV sont également sensibles à l'inactivation par les rayons UV du soleil (Lytle et Sagripanti, 2005).

7.3 Degré d'exposition des espèces non visées

Étant donné qu'au Canada la plupart des animaux d'élevage sont élevés dans des installations de production biosécuritaires, il y a relativement peu d'espèces non visées qui pourraient être exposées aux VRP. Comme nous l'avons mentionné précédemment, leur incapacité à se propager limite grandement l'exposition.

8. Incidences sur l'environnement

8.1 Risques et avantages

L'avantage potentiel que procurent ces produits sur ordonnance est la possibilité qu'ils puissent aider à protéger les animaux d'élevage au Canada contre les maladies lorsque les produits offerts sur le marché ne sont pas disponibles ou semblent inefficaces.

Le risque principal du vaccin est le rique des VRP d'atteindre la capacité, d'une manière ou d'une autre, de se propager d'un animal à l'autre ou de se recombiner avec un autre virus pour créer un virus chimérique de l'EEV capable de se propager d'un animal à l'autre. Bien que l'on croie que les chances d'un tel événement sont extrêmement faibles, les répercussions potentielles sont peut-être plus élevées au Canada que dans d'autres pays, puisque le Canada est reconnu comme exempt d'EEV. La création d'un virus recombinant pouvant infecter les équidés pourrait entraîner un diagnostic erroné de l'EEV et une enquête coûteuse sur les maladies animales exotiques par les autorités responsables de la santé animale. Il convient toutefois de noter que le vaccin ne contient du matériel génétique que pour les protéines non structurelles de l'EEV. Habituellement, le diagnostic sérologique du virus de l'EEV est établi en fonction des anticorps neutralisants contre les protéines structurelles du virus de l'EEV. Cependant, les méthodes diagnostiques RT-PCR peuvent cibler les séquences du virus de l'EEV présentes dans le réplicon à ARN. Après consultation avec l'Unité des maladies animales exotiques de l'ACIA, il a été décidé que les avantages potentiels des vaccins l'emportent sur ce risque théorique.

Il convient également de noter les vaccins à particules de réplicon à ARN de Merck Animal Health entraîneront très probablement la production d'anticorps particuliers contre la capside et les glycoprotéines de l'enveloppe de l'EEV présentes dans le vaccin dans les animaux vaccinés. Par conséquent, l'administration de ces vaccins à des chevaux au Canada devrait être évitée afin de s'assurer que ces chevaux ne réagissent pas aux méthodes diagnostiques sérologiques de l'EEV. Un réacteur positif pourrait déclencher une enquête coûteuse sur les maladies animales exotiques et peut-être même des restrictions commerciales temporaires et des répercussions économiques. L'étiquetage canadien de ces produits sur ordonnance mettra les utilisateurs en garde contre l'administration du produit à des chevaux ou à d'autres espèces équines.

8.2 Innocuité relative par rapport à d'autres vaccins

Les vaccins actuels contre l'influenza porcine sont des produits à virus inactivé. La plateforme vaccinale actuelle ne nécessite pas d'inactivation chimique pendant la fabrication du vaccin comme un vaccin inactivé, de sorte qu'il n'y a pas de risque de maladie induite par le vaccin en raison d'une inactivation chimique incomplète. L'innocuité des différentes variantes des vaccins de la plateforme ne sera pas établie dans les types d'études d'innocuité à grande échelle normalement menées pour les vaccins commerciaux. Ainsi, on peut en savoir moins sur les risques d'événements indésirables moins fréquents.

9. Mesures d'atténuation

9.1 Santé des travailleurs

Les personnes qui administrent le vaccin aux animaux sont celles qui présentent le plus grand risque d'exposition par auto-injection accidentelle. Si un tel accident devait se produire, on ne s'attend pas à ce que l'exposition au VRP présente un risque pour la santé humaine étant donné que des VRP apparentés ont été administrés à des volontaires humains et que des mutations génétiques rendent les VRP incapables de se propager, et ce, quelle que soit l'espèce chez laquelle ils se trouvent. De plus, puisque le vaccin ne contient aucun adjuvant, il n'y a aucun risque de problèmes cliniques liés à l'auto-injection accidentelle d'un adjuvant huileux. En cas de déversement accidentel du vaccin, ce dernier est facilement inactivé par les agents habituels de nettoyage et de désinfection.

9.2 Manipulation d'animaux vaccinés ou exposés

Au Canada, la plupart des animaux d'élevage sont élevés dans des établissements biosécuritaires auxquels la population générale n'a pas d'accès. Les employés qui manipulent les animaux vaccinés auront une exposition limitée aux VRP, puisque les études du fabricant sur le vaccin à réplicon contre l'influenza porcine montrent que les VRP ne sont pas excrétés dans les matières fécales ni dans les sécrétions nasales 3 jours après la vaccination (soit le premier point temporel examiné).

10. Surveillance

10.1 Mesures d'ordre général

Les vétérinaires devront faire une demande au CCPBV pour importer un produit sur ordonnance de la société Merck Animal Health. L'une des conditions associées au permis sera l'obligation pour le vétérinaire de signaler à l'ACIA toute information ou preuve d'une lacune importante liée à l'innocuité du produit dans les 15 jours suivant la prise de connaissance d'un événement indésirable. En règle générale, le CCPBV demandera alors au fabricant de mener une enquête et de préparer un rapport sur l'événement indésirable soupçonné aux fins d'examen par le CCPBV.

10.2 Mesures visant les humains

On ne procédera à aucune surveillance particulière de l'innocuité du produit à l'égard des humains.

10.3 Mesures visant les animaux

Les vétérinaires doivent signaler tout effet indésirable soupçonné au CCPBV, comme il est indiqué ci-dessus. Le formulaire CFIA/ACIA 2205 – Déclaration des événements indésirables soupçonnés à l'égard des produits biologiques vétérinaires peut être utilisé à cette fin. Les vaccinateurs et les producteurs peuvent également signaler les effets indésirables soupçonnés en utilisant le même formulaire.

11. Conclusions et mesures mises en œuvre

Après l'évaluation des données disponibles, le CCPBV a conclu que l'importation et l'utilisation des produits sur ordonnance issus de la plateforme de particules de réplicon à ARN fabriqués par Merck Animal Health ne devraient avoir aucun effet indésirable important sur l'environnement, si le vaccin est fabriqué et analysé conformément aux bonnes pratiques de fabrication généralement reconnues et selon le mode d'emploi figurant sur l'étiquette.

À la suite de cette évaluation et de l'achèvement du processus d'homologation des produits biologiques vétérinaires canadiens, les vétérinaires peuvent demander un Permis d'importation de produits biologiques vétérinaires pour importer et utiliser le produit suivant au Canada :

Produit sur ordonnance, particules d'ARN, vaccin contre le virus de l'influenza porcine (dossier CCPBV 920PL/S1.0/I6.2, code de produit USDA : 9PP0.00)

Toutes les séries de ce produit doivent être mises en circulation par le USDA avant qu'elles soient importées au Canada. Toutes les conditions précisées dans les permis d'importation de produits biologiques vétérinaires délivrés aux vétérinaires doivent être respectées lors de l'importation et l'utilisation de ce produit.

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