LES VACCINS RIBOSOMAUX

L. D U S S O U R D D ' H I N T E R L A N D (*), F.-B. M I C H E L (**), G. N O R M I E R (*) e t A.-M. P I N E L (*)

Les vacc ins mic rob iens connus j u s q u ' a p r e s e n t e t utilis~s darts la p r even t ion et le t r a i t e m e n t des infect ions mic rob iennes , son t cons t i tu~s pa r des ge rmes tu~s, lyses ou a t t~nues pa r la chaleur , ou au t res t r a i t e m e n t s phys ico-ch imiques .

Si l 'efflcacit~ de la p l u p a r t de ces p r e p a r a t i o n s vacc ina les n ' e s t plus fi d~mont re r , en par t icu l ie r celles c o m p o s e e s de ge rmes a t tenu~s , il n ' en est pa s de m ~ m e pour ce r ta ines d ' en t r e elles don t l 'act ivi t~ var ie selon les ge rmes uti l ises e t le type de p repa ra t ion .

Darts tous les cas, leur pouvo i r vacc ina l s ' es t rev~l~ inf~rieur h celui des vacc ins p repa res avec des ge rmes v ivan t s a t t enues .

Ce t t e difference d 'ac t iv i t~ en t re les vacc ins vi- c a n t s a t t~nues e t les p r e p a r a t i o n s h base de get- rues tu~s ou lys~s a n a t u r e l l e m e n t condu i t ~ re- che rche r les f rac t ions i m m u n i s a n t e s c o n t e n u e s dans la cellule mic rob ienne , au t res que les compo- san t s m e m b r a n a i r e s po lysaccha r id iques et glyco- pep t id iques .

C ' e s t a ins i que l ' i n t ~ r ~ t de f r a c t i o n s s u b - cel lulaires de n a t u r e r i bosoma le a ~te mis en evi- dence a u x USA p a r Y o u m a n s A .S . e t Y o u m a n s G. P., apr~s de longs t r a v a u x d ' a p p r o c h e sur des Mycobacterium tuberculosis [21 ~ 30].

U t i l i s a n t des s o u c h e s a t t ~ n u e e s de Myco- bacterium tuberculosis , i ls o n t i so le , a p r ~ s ~, c r ack ing ~ differentes f rac t ions cellulaires, d o n t les r i bosomes e t I 'ARN r ibosomal .

En i m m u n i s a n t des a n i m a u x de l abora to i re avec ces deux derni~res fract ions, ces au teu r s on t d~- m o n t r e sur des lots de souris CF~, que la p ro t ec t ion o b t e n u e avec l ' in jec t ion de 0,5 h 5 m i c r o g r a m m e s d ' A R N de Mycobacterium tuberculosis, cont re une infect ion exp~r imen t a l e de ge rmes homologues vi- rulents , ~ta i t darts t o u s l e s cas au mo ins egale celle ob t enue en u t i l i san t darts les m ~ m e s condi- t ions, des vacc ins p r epa re s avec 1 m g de ge rmes v ivan t s a t t enu~s (environ 10~ germes).

(*) Centre d 'Immtmologie et de Biologie Pierre-Fabre, 17, avenue Jean-Mou- lin, 81106 CASTRES (France).

(**) Clinique des Maladies respiratoires, L'Aiguelongue, avenue du Major Flandre, 34059 MONTPELLIER CEDEX (France).

P a r la suite, ces t r a v a u x furent ~ tendus h d 'au- t res souches mic rob iennes pa thog~nes .

C 'es t ainsi que V e n n e m a n , Bigley e t Be r ry [14] s ' i n s p i r a n t des t r a v a u x de A. S. Y o u m a n s e t G. P. Y o u m a n s f i rent la d e m o n s t r a t i o n que les f rac t ions r i b o s o m a l e s e t I 'ARN r i b o s o m a l purifi~, ex t r a i t s de cu l tu res de Salmonella typhimurium, i ndu i sa i en t chez l a - sour i s , une r@ponse i m m u n i t a i r e e t une p r o t e c t i o n con t re 1' infection exp~r imen ta le , corn- p a r a b l e s ~ celles o b t e n u e s p a r un vacc in compos~ de g e r m e s v ivan t s a t t~nu~s.

Darts tous les cas, la p ro t ec t i on o b t e n u e a ~t~ super ieure h celle offerte avec des vacc ins p r epa re s

pa r t i r de ge rmes tu~s p a r la chaleur .

D u s s o u r d d ' H i n t e r l a n d , N o r r n i e r , P i n e l e t D u r a n d [4], e t u d i a n t les b a c t 6 r i e s p a t h o g ~ n e s des voles respi ra to i res , on t pr~par6 h pa r t i r de KIebsielIa pneumoniae, Diplococcus pneumoniae, Hemophilus influenzae et Streptococcus pyogenes, des r i bosomes e t de I 'ARN r ibosomal , i ndu i san t chez l ' an imal , une r eponse i m m u n i t a i r e de longue duree, ainsi qu ' une p ro t ec t i on cont re des infect ions pa r des ge rmes v i ru len ts h o m o l o g u e s de s~rotype iden t ique ou different, super ieure h celle offerte p a r des vacc ins c o m p o s e s de ge rmes tu~s e t lys~s.

T h o m p s o n [13] pou r Diplococcus pneumoniae types I, II, III , Schal la e t J o h n s o n [8] pou r Strepto- coccus pyogenes types M2, 5, 8 et 12, ainsi que Actor, P i tk in et J e n s e n [1] p o u r Vibrio cholerea ont e g a l e m e n t mis en ~vidence une p ro t ec t ion con t re une infect ion h o m o l o g u e ou he t~ro logue chez des a n i m a u x de l abora to i r e imrnunis~s h l 'a ide de pre- p a r a t i o n r i b o s o m a l e de ces germes.

D ' au t r e s p r e p a r a t i o n s r i bosoma les ou d 'ARN furent ob t enues h pa r t i r de s t a p h y l o c o q u e s [19], Pseudomonas [10], p n e u m o c o q u e s [12, 13], s t rep to- coq_ues [8], Neisseriae meningitidis [11].

Si ces differentes p r e p a r a t i o n s se son t m o n t r e e s i m m u n o g ~ n i q u e s chez l ' an imal , un ce r ta in h o m b r e de ques t ions fu ren t pos~es a v a n t d ' en env i sager l ' app l i ca t ion chez l ' h o m m e .

l D~sso~D O ' ~ r E R ~ . ~ O L., MICHEL ~. B., N O ~ m ~ O., PI- ]

1

10 L. DUSSOURD D ' H I NTE R LA ND ET COLLABOI~ATEUR8

T o u t d ' abord , quel le es t la v~r i table n a t u r e de l ' i m m u n o g ~ n e de ces f rac t ions ? Est-ce I 'ARN ribo- s o m a l c o m m e l ' a f f i rment A. S. Y o u m a n s e t G. P. Y o u m a n s [23, 27, 29], V e n n e m a n , Bigley e t Be r ry [14] ou b ien les pro t~ ines r i b o s o m a l e s li~es ~ I 'ARN selon J o h n s o n ?

P o u r Actor , P i tk in e t J e n s e n [1] l ' i m m u n o g ~ n e p r e s e n t dans la f rac t ion r i bosoma le ne ferai t p a s pa r t i e in t~gran te de ce t t e fract ion, ma i s se t rouve- r a i t associ~ a I 'ARN p a r sa s imi l i tude de ta ine e t de po ids mol~cula i re en c h r o m a t o g r a p h i e d 'exclu- sion.

Un r a p p o r t de J o h n s o n et Surgal la [6] d~cri t r imposs ib i l i t~ de p ro t6ger des a n i m a u x cont re une infect ion de Pasteurella pestis avec des r i bosomes de ce t te souche.

Berry, Douglas , Hoops e t P r a t h e r [2] p o s e n t le p rob l~me du r61e de I 'ARN r ibosoma l dans la pro- t ec t ion des a n i m a u x de l abora to i r e con t re Salmo- nella typhimurium. A n a l y s a n t I 'ARN r i b o s o m a l purifi~ p a r c h r o m a t o g r a p h i e en p h a s e gazeuse, ces au t eu r s on t d~c~l~ la p re sence de sucres fa i san t pa r t i e des an t ig~nes O de Salmonella typhimu- rtum.

P o u r m e t t r e en 6vidence le r61e de ces sucres d a n s l ' ac t iv i te de I 'ARN ils on t pr6par6 de I 'ARN r i b o s o m a l a pa r t i r d ' un m u t a n t de Salmonella typhimurium d~ficient en an t igone O et en s t ruc tu- res po lysacchar id iques .

Dans ce cas, les f rac t ions r i bosoma le s se son t mon t r~es act ives , a lors que I 'ARN es t d~pourvu d 'act iv i t~ .

Ces au t eu r s on t ~mis l ' hypo th~se que la p r6sence d ' a n t i g ~ n e O es t i n d i s p e n s a b l e a l ' ac t iv i t~ de YARN de Salmonella typhimurium.

V e n n e m a n et Be r ry [15, 16] pr~c isen t que I 'ARN de Salmonella typhimurium indu i t chez l ' an ima l une i m m u n i t ~ de t ype cellulaire, alors que les f rac t ions r i b o s o m a l e s indu i sen t une i m m un i t~ de t ype cel lulaire e t humora l .

D a n s une r~cente 6rude, T h o m p s o n e t E i sens te in [12] o b s e r v e n t que l ' immun i t6 indui te chez la souris pa r un vacc in r i bosoma l de p n e u m o c o q u e p e u t ~tre t r ans fe ree ~ des a n i m a u x n o n i m m u n i s ~ s p a r le s~ rum d ' a n i m a u x immunis~s , a lors que, selon A. S. Y o u m a n s e t G . P . Y o u m a n s [30], V e n n e m a n e t Be r ry [15, 16], l ' i m m u n i t ~ indui te p a r I 'ARN de m y c o b a c t ~ r i e s e t de Salmonella typhimurium n ' e s t p a s t r an smi s s ib l e p a r le s~rum, m a i s u n i q u e m e n t p a r les l y m p h o c y t e s p~r i ton~aux pr~lev~s sur d e s a n i m a u x vaccines .

R ~ c e m m e n t A .S . Y o u m a n s e t G . P . Y o u m a n s [27, 29] o n t d ~ m o n t r e que p o u r Mycobacterium tuberculosis, l ' i m m u n o g ~ n e 6 ta i t repr6sent~ p a r la f r ac t ion 23 S, de s t r u c t u r e b ica t~nal re , de I 'ARN r ibosomal .

E t u d i a n t ensui te le m ~ c a n i s m e d ' a c t i on de ce t ARN en u t i l i san t les inh ib i teurs de syn these pro- t~ique ( S t r e p t o m y c i n e sulfate, Ch lo ramph~n ico l e t Cycloheximide) , ainsi que des inhib i teurs d ' A R N po lym~rase (Rifampicine) , ils c o n s t a t e n t que ces

T A B L E A U I . - Effets des inhibiteurs m(~taboliques $ur la r6plication de I'ARN viral oncogenique,

sur la reponse immunitaire induite par I'ARN des mycobaeteries, et sur la formation des anticorps. ( D ' a p r e s Y o u m a n s et Y o u m a n s ) .

I n h i b i t e u r s R e p l i c a t i o n R e p o n s e F o r m a t i o n m e t a b o l i q u e s d e I ' A R N i m m u n i t a i r e d e s a n t i c o r p s

v i ra l i e d u i t e p a r I ' A R N

S t r e p t o m y c i n e su l f a te - - -}- C h l o r a m p h 6 n i c o l - - + C y c f o h e x f m i d e - - + R i f a m p i e i n e - - + 5 - f l u o r o - d e o x y u r i d i n e

1 h a v a n t v a c c i n a t i o n + + - 1 8 h a p r e s vacc ina t io r~ - - - + B r o m u r e d ' e t h i d i u m + + -

P r o f l a v i n e + + - C h l o r o q u i n e

1 h a v a n t v a c c i n a t i o n - - - 1 h ap res v a c c i n a t i o n + + -

18 h ap res v a c c i n a t i o n + + - A c t i n o m y c i n e D

1 h avan t v a c c i n a t i o n - - + 1 h a p r ~ s v a c c i n a t i o n - - +

18 h ap res v a c c i n a t i o n + + +

produits ne modifient pas la r~ponse immunitaire induite par YARN.

L'actinomycine D qui inhibe la synth~se de I'ARN ~ partir de I'ADN n'a pas d'effet sur la r~ponse immunitaire si elle est administr6e en m~me temps que I'ARN ribosomal. Administr6e 18 heures apr~s, elle inhibe cette r6ponse.

Ces r~sultats indiquent, selon A. S. Youmans et G. P. Youmans, que la transcription de I'ARN, partir d'une matrice d'ADN (template) est impli- qu~e dans la r~ponse immunitalre.

Ces auteurs ~tablissent un parall~le entre la r6- plieation de I'ARN viral oncog~nique [29] et Fin- duction de la r~ponse immunitaire par I'ARN des myeobact~ries (tableau I).

A. S. Youmans et G. P. Youmans remarquent la similitude qui existe entre la pathog~nicit~ de My- cobacterium tuberculosis e t celle des vi rus onco- g~niques, les deux on t une r e p r o d u c t i o n in t racel lu- laire, ils t r a n s f o r m e n t les cel lules norrnales e t peu- v e n t fo rmer des t umeur s .

L ' i m m u n i t 6 acquise con t re les deux ma lad i e s es t cellulaire.

A. S. Y o u m a n s e t G. P. Y o u m a n s ~ m e t t e n t a lors l ' h y p o t h ~ s e que l ' i nduc t ion de la r~ponse immu n i - ta i re chez la souris pa s se p a r la r~pl ica t ion de I 'ARN de fa~on ana logue ~ celle du virus tumora l .

Ainsi, l 'ARN de m y c o b a c t d r i e s fo rmera i t avec I 'ADN cellulaire un << t e m p l a t e >> c a p a b l e de t rans- crire YARN dans la cenule an imale , t r a n s f o r m a n t une cellule n o r m a l e en cellule i m m u n o c o m p ~ t e n t e .

A p r o p o s de cet ensemble de t r a v a u x , il e s t pe rmi s de falre que lques obse rva t ions .

T o u t d ' abord , les au teu r s on t t ravall l~ sur des ge rmes de t ypes t res diff~rents : les uns, c o m m e les mycobac t6 r i e s , on t une e ro i ssance in t race l lu la i re e t une s t ruc tu re in te rne par t icul i~re ; les autres , e o m m e les Salmonella, ont un d ~ v e l o p p e m e n t in t ra- e t ex t race l lu la i re e t son t tr~s r iches en anti- genes po lysacchar id iques .

Ensui te , les f rac t ions r i bosoma le s e t I 'ARN obte- nus, n ' o n t p a s le' m ~ m e degr~ de pure t~ selon les

RIBOSOMES BACTERIENS ET DEFENSE IMMUNITAIRE 11

TABLEAU II. - - Fractions ribosomales activees et reponse Jmmunitaire selon les differents auteurs.

Auteurs

Youmans et coll.

Bact~ries etudiees

Mycobacterium tuberculosis

Portelance et coll. ~Mycobacterium tuberculosis Ribosomes

Venneman et coil. Salmonella typhimurium Ribosomes ARN

Johnson et coll. Salmonella typhimurium Ribosomes ARN

Proteines ribosomales

Berry et coll. Salmonella typhimurium ARN Proteines

ribosomales

Eisenstein et coll. Salmonella typhimurium Ribosomes

Thompson et coll. Diplococcus pneumoniae Fractions Type III ribosomales

Dussourd et coll. Dip]ococcus pneumoniae Ribosomes

Klebsiella

Fractions Protection Reponse immunitaire ribosomales Adjuvant vaccinale

Cellulaire Humorale

Ribosomes AFI + + ARN ~- +

Prot~ines - - ribosomales

4-

4- 4- + 4-

÷ 4- 4-

4- 4- 4-

+ +

AFI

AFI

AFI

AFI

AFI + + +

AFI + +

GPm

Ribosomes GPm

ARN GPm

Actor et coll. Vibrio Cholerae Ribosomes PS

Schalla Streptococcus pyogenes et Johnson

Staphylococcus

Ribosomes AFI

ARN AFI

Prot6ines AFI ribosomales

Ribosomes O (ARN +

10% de proteines)

Prot6ines AFt ribosomales

Stuart et coil.

David et coll. Neisseria Ribosomes O Meningitidis

+ + Secondaire

+ + 4-

+ + +

Observations

ARN purifie, activite dans la fraction 23 S (1964 & 1975).

Presence de PS (1975).

Presence de PS (1968-1975).

(1972-1975).

ARN purifie par chromatographie (1974).

Presence de PS et LPS ~rotection homologue et h~terologue (1971-1975).

Protection homologue et heterologue contr~ DP types 1, 2, 3 et 7 de Iongue duree 0,05 % de PS (1971).

GPm : peptidoglycanes membranaires het~ rologues. Protection immunologique de Iongue dure~ homologue contre DP type II, et heterologu~ contre DP types Ie t III. Specifique contre KP et non specifiqu~ contre VG. Specifique contre KP et non specifiquc contre VG.

+ Jmmunog(~ne lie aux ribosomes. + PS (1974).

Pas de proteines membranaires et de P5 dans les ribosomes. Protection heterologu~ avec types M 2, 5, 8 et 12 (1975).

Exempt de proteines.

Pas de protection homologue. Contre infection homologue.

Ribosomes + ARN et 10 % de prot~ines actifs par toutes voles d'administration.

+ Voie sous cutan~e exclusivement (1970).

+ + Absence de PS (1972).

preparat ions , ce qui expl ique certa ines divergen- ces observ6es sur le p lan exper imenta l .

Par ailleurs, la qualit~ du mater ie l exp6r imenta l de d~part es t de premiere i m p o r t a n c e pour l 'obten- t ion de fract ions r i b o s o m a l e s et de I 'ARN purifi~. Les c o n d i t i o n s de cul ture inf iuent f o r t e m e n t sur la r ichesse en g lycoprot~ ines et en po ly sacchar ides des germes o b t e n u s et, quel le que so i t la f inesse des proced6s de purif icat ion, il e s t part i cu l i~rement difficile d'~liminer, dans leur totalitY, ces contami - n a n t s qui, lors des o p e r a t i o n s de ,( c raquage ~), se f ixent sur les r i b o s o m e s et I'ARN.

C'est ainsi que I 'ARN pr~par6 par ex trac t ion p h 6 n o l i q u e et lav~ au dodecy l sul fate de s o d i u m (8DS) ne c o n t i e n t pas d 'ADN ni de prot~ines . Par contre, ces r~actifs n '~ l iminent pas les poly- sacchar ides fix6s, ce qui p e u t la isser p laner un d o u t e sur la nature de l 'ant ig~ne ainsi obtenu.

D'autre part, d'apr~s A . S . Y o u m a n s e t G . P . Y o u m a n s [21, 22], les f rac t ions r i b o s o m a l e s et I 'ARN ne s o n t capab le s d' induire u n e r~ponse im- raunitaire, qu'apres avoir ~t6 adminis tr~s avec un ad juvant du type AFI.

Or, certa ins auteurs ont uti l is~ les preparat ions

~2 L, DUSSOURD D'HINTEI~LAND ET COLLABORATEURS

r i b o s o m a l e s sans ad juvan t , ce qui r i sque ~videm- m e n t de modi f ie r e g a l e m e n t les r~sul ta ts .

Les d ive rgences cons ta t~es c o n c e r n a n t la n a t u r e de l ' i m m u n o g e n e s ' e x p l i q u e n t en pa r t i e pa r l ' em- ploi de m ~ t h o d e s e t de souches mic rob i ennes diff~- ren tes p o u r l ' i so lement des f rac t ions r ibosomales .

I1 s emb le bien, q u ' e n ce qui concerne ce r ta ines bact~r ies , n o t a m m e n t Mycobacterium tuberculosis et Salmonella typhimurium, I 'ARN soi t consider~ c o m m e e t a n t l ' i m m u n o g e n e des f rac t ions r iboso- m a l e s . Q u e ce t i m m u n o g ~ n e soit, se lon les germes , lie a des t r aces de po l y s accha r i de s m e m b r a n a i r e s ou ~ des t r aces de l ipopo lysacchar ides , ce la s emble p robab le .

A. S. Y o u m a n s e t G. P. Y o u m a n s [31], ainsi que V e n n e m a n [17] r e c o n n a i s s e n t que les sucres f a i s an t p a r t i e des an t igenes po lysaccha r id iques , lies I 'ARN, p e u v e n t avec ce d e m i e r fo rmer u n com- p l exe p r e s e n t a n t une conf igura t ion par t icul i~re- m e n t i m m u n o g ~ n i q u e .

D u s s o u r d d ' H i n t e r l a n d e t co l l abo ra t eu r s {3, 4] on t d~mon t r e que les r i b o s o m e s et I 'AI~N purifi~s de Klebsiella pneumoniae associes ~ des glycopro- t~ines e t po ly saccha r ide s m e m b r a n a i r e s d o n n a i e n t une r eponse i m m u n i t a i r e sup~r ieure a celie obte- nue avec ces m ~ m e s f rac t ions ad juvees p a r I 'AFI .

I1 a p p a r a i t doric que la n a t u r e des f rac t ions les plus i m m u n o g e n i q u e s des r i bosomes var ie se lon ie t ype de ge rme consid~re e t qu' i l se ra i t i l lusoire de vouloir ~ tendre le m e m e pr inc ipe ~ routes les pre- p a r a t i o n s vacc ina les .

Nous avons resum~ d a n s le t a b l e a u I I les t r a v a u x des p r i n c i p a u x au t eu r s c o n c e r n a n t la n a t u r e des f rac t ions i m m u n o g ~ n i q u e s des p r e p a r a t i o n s ribo- somales , ainsi que les t ypes de r eponse immuni - ta i re o b t e n u s avec ces f ract ions .

VACCINS RIBOSOMAUX REPONSE IMMUNITAIRE

Un au t re p r o b l e m e i m p o r t a n t pose p a r l 'ut i l isa- t ion de vacc ins r i b o s o m a u x , es t celui du type de r~ponse i m m u n i t a i r e indui te p a r ces p r epa ra t i ons .

Ce t t e r~ponse dependra , non s e u l e m e n t du t y p e de ge rme p a t h o g ~ n e utilis~, m a i s ~ g a l e m e n t du degr~ de puretO des r i b o s o m e s e t de r A R N ob tenu .

S c h ~ m a t i q u e m e n t , en se r a p p o r t a n t aux no t ions c lass iques, on p e u t pens e r qu ' i l exis te d e u x t ypes de r~ponse i m m u n i t a i r e possibles . L a na tu r e de ce t t e r~ponse d e p e n d r a du m o d e de r e p r o d u c t i o n in vivo, (intra- ou extracel lu la i re) de la bact~r ie consider~e.

C ' e s t ainsi que p o u r Y o u m a n s , les r i b o s o m e s e t I 'ARN p r e p a r e s h pa r t i r de bac t e r i e s h c ro i ssance in t racel lu la i re , c o m m e les myeobac td r i e s , les Sal- monellae, les Brucellae, les Listeriae, etc., indui- s en t une i m m u n i t ~ h m ~ d i a t i o n p u r e m e n t cellu- laire.

A. 8. Y o u m a n s e t G. P. Y o u m a n s [28] en on t fair la d~rnons t r a t ion p a r l ' e t ude de t r ans f e r t cel lulaire

d ' i m m u n i t ~ d ' a n i m a u x vacc ines fi a n i m a u x non vacc ines .

P o u r V e n n e m a n e t co l l abo ra t eu r s [16], les ribo- s o m e s e t YARN p r e p a r e s ~ pa r t i r de souches de Salmonella typhimurium t ndu i sen t ~ g a l e m e n t une i m m u n i t e de t ype cellulaire alors que p o u r S m i t h e t Big ley [9], H s u e t Mayo [5], c e t t e r e p o n s e p e u t e t re fi m~d ia t i on humora le .

La difference de r e su l t a t s o b t e n u s pa r ces au- teurs dol t e t re in t e rp re t ee en t e n a n t c o m p t e de Ia pu re t e du ma te r i e l vacc inan t . Les Salmonellae s o n t en ef fe t t r e s r i c h e s e n a n t i g e n e s po ly - sacchar id iques . Leu r p r e sence p e u t modif ie r }e c o m p o r t e m e n t i m m u n o l o g i q u e de ces p r epa ra - t ions.

Les L P S et les PS de Salmonella p e u v e n t former, avec I 'ARN r ibosomal , des c o m p l e x e s an t ig~niques pu i s san t s , suscep t ib les d ' indu i re une r~ponse m e d i a t i o n h u m o r a l e avec f o r m a t i o n d ' a n t i c o r p s opson i san t s [31].

Q u a n t aux f rac t ions r i bosoma le s e t fi I 'ARN pr~- par~s fi p a r t i r de souches m i c r o b i e n n e s ~ d~velop- p e m e n t ext racel lu la i re , tels les s t aphy locoques , s t r ep tocoques , p n e u m o c o q u e s , Neisseria... ils se- r a i en t suscep t ib les d ' indu i re une r~ponse immuni - t a i re ~ m e d i a t i o n humora l e .

C ' e s t ainsi que T h o m p s o n et E i sens te in [12] on t observ~ que l ' i m m u n i t e indui te chez la souris pa r un vacc in r i b o s o m a l de p n e u m o c o q u e s p o u v a i t e t re t r ans fe ree pa r le s~rt~m.

D u s s o u r d d ' H i n t e r l a n d e t coUabora t eu r s [31, ~ tud i an t la r~ponse i m m u n i t a i r e indui te p a r des vacc ins r i b o s o m a u x p r e p a r e s ~ pa r t i r de souches de Klebsiella pneumoniae, D~plococcus pneumo- ~iae, Hemophilus influenzae, Streptococcus A~2, Actinomyces viseosus et Pasteurella hemolytica, ont mi s en ~vidence la f o r m a t i o n d ' a n t i c o r p s speci- f iques c i rcu lan ts chez les souris vaccin~es avec ces p repa ra t ions .

P a r la suite, Scha l la e t J o h n s o n [8], u t i l i san t des p r6pa ra t i ons r i bosoma les de Streptococcus pyo- genes A12, ont o b t e n u une p ro t ec t i on de la souris con t re 1 000 DL.50. Ces au teu r s on t ~ g a l e m e n t d~cel~ chez ces a n i m a u x la p re sence d ' a n t i c o r p s c i rcu lan t s r~ag i s san t con t re les r i b o s o m e s de Streptococcus A~2.

On p e u t donc pense r avec Y o u m a n s que les vacc ins r i b o s o m a u x et I 'ARN r i b o s o m a l son t sus- cep t ib les d ' indui re une r~ponse i m m u n i t a i r e h me- d ia t ion h u m o r a l e ou celiulaire, se lon que le paras i - t i sme de la bac te r i e utilis~e pou r la p r e p a r a t i o n es t ex t ra - ou intracel lulaire .

B ien q u ' a t t r a y a n t e , ce t t e exp l i ca t ion n ' e s t ce- p e n d a n t p a s en t i~ r emen t sa t i s fa i san te .

T o u t d ' abord , la d i s t inc t ion fai te en t re ge rmes croissance , in t ra- ou ex t race l iu la i re in vivo, semble t rop s c h e m a t i q u e et ne co r r e spond p a s tou jours la r~alit~.

Ensu i te , les m ~ c a n i s m e s f o n d a m e n t a u x oppo- s a n t les deux types d ' i m m u n i t e ne son t p a s encore c l a i r e m e n t d~finis.

S' i l e s t p rouva que les m y c o b a c t ~ r i e s en par t i cu-

RIBOSOMES BACT19RIENS ET D/£FENSE IMMUNITAIRE 13

lier on t une c ro i s sance p a t h o g ~ n e int racel lula i re , un c e r t a i n h o m b r e de bact0r ies , telles les Salmo- nellae, son t en r0ali t0 des p a r a s i t e s in t racel lu la i - res facul ta t i fs . I1 s ' en su i t que la r0ponse i m m u n i - taire, indu i te p a r I 'ARN e t los r i b o s o m e s de cos bac t~ r i e s se ra ~ m ~ d i a t i o n h u m o r a l e ou cel lulaire ; le p h ~ n o m ~ n e se c o m p l i q u a n t si l 'on consid~re la pu re t~ des p r 0 p a r a t i o n s ob tenues .

I1 s emb le plus r0al is te d ' env i s age r le p r o b l e m e sous u n a spec t different.

En effet, si l ' en semble des au t eu r s s e m b l e d 'ac- cord sur l ' ac t iv i t~ vacc ina le des p r e p a r a t i o n s b a s e de r i b o s o m e s mic rob i ens d o n t l ' ac t ion s ' appa - r en t e ~ celle des bac t0 r ies v ivan tes , n n ' e n es t p a s de m 0 m e pour les p r e p a r a t i o n s ~ base d ' A R N ribo- somal , d o n t l ' ac t iv i t0 d0pend, non s e u l e m e n t de l 'or igine m i c r o b i e n n e et de la puret0, ma i s encore dans ce r ta ins cas, de la f o r m a t i o n de c o m p l e x e s an t ig0n iques avec los au t res c o n s t i t u a n t s des cel- lules bac t0r iennes .

Selon Y o u m a n s [28t, I 'ARN r i b o s o m a l de Myco- bacterium tuberculosis indu i t une r0ponse immu- n i ta i re sp0cif ique con t re une tube rcu lose exp0ri- men ta l e . Cot a u t e u r 0 m e t l ' hypo th0se que I 'ARN r i b o s o m a l sera i t un a c t i v a t e u r si p u i s s a n t du sys- t~me r0ticulo-endoth01ial que les m a c r o p h a g e s s t imul0s dev i end ra i en t capab le s de p h a g o c y t e r p lus a c t i v e m e n t los cellules v i ru len tes lors de la c o n t a m i n a t i o n .

Une telle a u g m e n t a t i o n de la r0s i s tance sera i t non sp~cifique.

Y o u m a n s pense que I 'ARN de m y c o b a c t 0 r i e s ac t ive ra i t le sy s t 0m e i m m u n i t a i r e de faqon qu'i l r0ponde p lus r a p i d e m e n t ~ une s t imu la t i on p a r un an t igone darts un t e m p s ult~rieur.

Ainsi, I 'ARN de m y c o b a c t 0 r i e s se ra i t ~ la fois u n s t i m u l a n t des d0fenses i m m u n i t a i r e s sp0cif iques e t pour ra i t , t ou t c o m m e le BCG, joue r le rSle d ' un a d j u v a n t sy s t0mique pu i s san t .

P a r contre , il s emble que I 'ARN de Salmonella ne pu isse s t imu le r une i m m u n i t 0 sp0cifique, qu ' en p r0sence de faibles quan t i t 0 s de po lysacchar ides .

I1 conv ien t doric, d ' une par t , de consid0rer le p rob l~me des vacc ins r i b o s o m a u x P r 0 P r e m e n t dits, c 'es t-~-dire des p r 0 p a r a t i o n s vacc ina les com- pos0es de r i b o s o m e s mic rob iens et, d ' au t r e s pa r t , celui de I 'ARN r ibosoma l d o n t le c o m p o r t e m e n t immunog0n ique , malgr0 l ' i m p o r t a n c e des t r a v a u x de Y o u m a n s , res te encore ~ ~lucider.

I1 s emb le que l 'on s 'o r ien te a c t u e l l e m e n t vers une c o n c e p t i o n plus g0n0rale du rSle des A R N m i c r o b i e n s clans la s t i m u l a t i o n des d0fenses im- muni t a i r e s .

Les r0su l ta t s ob t enus au cours de nos t r a v a u x sur I 'ARN r ibosoma l de differentes bac t0r ies (arti- cles suivants) , nous a m ~ n e n t ~ fo rmule r l 'hy- po th~se su ivan t e : I 'ARN r ibosoma l de ce r ta ines bac t0 r ies lib ~ des t races de po l y s accha r i de s forme- ra i t une s t r u c t u r e pa r t i cu l i ~ r em en t immunog0n i - ~que. Ce t t e conf igura t ion p o u r r a i t ex i s te r n o t a m - m e n t clans les r i b o s o m e s Iix0s ~ la m e m b r a n e c y t o p l a s m i q u e e t fera i t p a t t i e de l ' 0 q u i p e m e n t an-

t igOnique de la bact0r ie , ou b ien elle se fo rmera i t lors des phOnom0nes de lyse grace ~ l 'affmit0 de I 'ARN p o u r ce r ta ins po lysacchar ides .

I1 fau t r ioter toutefois , que selon Cozzone, cer- ta ins o l igosacchar ides fe ra ien t pa r t i e de la s t ruc- ture des r i b o s o m e s bact0r iens .

C O N T R I B U T I O N A L'ETUDE D E S VACCINS R I B O S O M A U X

L ' i m p o r t a n c e des t r a v a u x r0alis0s sur les vacc ins r i b o s o m a u x et expose s darts les ar t icles pr0c~- dents , m o n t r e b ien l ' in t~r0t soulev0 p a r l '~ tude de ces f rac t ions i m m u n o s t i m u l a n t e s .

Si ces r echerches on t pe rmi s de m e t t r e en 0vi- dence les possibi l i t0s offertes pa r le p r inc ipe m 0 m e des p r0pa ra t i ons r ibosomales , leur app l i ca t ion pose encore de n o m b r e u x probl~mes , en par t i cu l ie r celui de l ' emplo i d 'un a d j u v a n t c o m p a t i b l e avec l'usage th~rapeutique, c'est-~-dire m~tabolisable.

Reprenant les diff~rents travaux de A. S. You- mans et G.P. Youmans, nous avons proc0d0 l'0tude de pr0parations ribosomales susceptibles d'etre utilis0es ult0rieurement en th0rapeutique.

Nous avons, dans un premier temps, isol0 ]es ribosomes et I'ARN ribosomal de diff0rents germes pa thog0nes , tels que Klebsiella pneumoniae, Di- plococcus pneumoniae, Hemophilus influenzae, Streptococcus mutans, Actinomyces viscosus et Pasteurella.

Ensui te , nous nous s o m m e s efforc0s d ' o b t e n i r ces f rac t ions dans un 0 ta t de purer0 o p t i m a l en d0finis- s an t les cri t0res ana ly t iques p e r m e t t a n t leur utili- s a t ion dans des condi t ions e x p 0 r i m e n t a l e s repro- duct ibles , afin de l imiter , sur le p l an immunolog i - que, les inc idences dues ~ des c o n t a m i n a n t s pro- t0iques, po lysaccha r id iques ou LPS.

Dans une deux i0me phase , nous avons tent0 de r0soudre le p rob l~me pos0 pa r l ' a d j u v a n t incom- p le t de F r e u n d qui, selon Y o u m a n s , es t indispen- sable ~ la p r o t e c t i o n des r i bosomes et de I 'ARN cont re l ' ac t ion de RNAses , lors de son admin i s t r a - t ion ~ l ' an imal .

L 'u t i l i sa t ion de ce t a d j u v a n t n ' 0 t a n t p a s comp a - t ible avec une app l i ca t i on cl inique 0ventuel le , nous avons pens~ que son role p r o t e c t e u r n '~ ta i t q u ' a p p a r e n t et qu' i l s t imu la i t l ' ac t iv i t0 des ribo- somes e t A R N r i b o s o m a u x p a r son effet sur le sy s t0me immuni t a i r e .

Apr0s une 0 tude tr0s la rge de ces p rob l~mes , no t re choix s ' e s t por to sur Ies ad juvan t s d'ori- gine m i c r o b i e n n e p a r f a i t e m e n t c o m p a t i b l e s avec l ' u sage th0rapeu t ique .

Nous avons ainsi isol0 de diff0rents ge rmes e t p r i n c i p a l e m e n t de Klebsiella pneumoniae, de Ser- ratia mareescens, des f rac t ions m e m b r a n a i r e s d o n t nous avons s0par0 les glyeoprot0ines , les l ipopo lysacchar ides et les po lysacchar ides .

P o u r l ' e n s e m b l e des t r avaux , les act iv i t0s i m m u - no log iques on t @tO d0 te rmin0es chez la souris, le l ap in et le ch impanz~, en u t i l i san t los f rac t ions

1~ L. DUSSOURD D'HINTERLAND ET COLLABORATEUI~S

r i bosoma le s e t I 'ARN admin is t r~s seuls sans adju- v a n t puis admin i s t r~s c o m p a r a t i v e m e n t avec F A I e t les a d j u v a n t s m e m b r a n a i r e s de KlebsielIa pneumoniae.

Les r~sul ta ts on t ~t~ a p p r ~ i ~ s pa r dosage des an t i co rps sp~cifiques et d~ t e rm i na t i on du pouvo i r vacc ina l chez l ' an i m a l cen t r e une infect ion de ger- rues pa thog~nes homologues .

Ces ~preuves on t et~ compl~t~es pa r la r eche rche du pouvo i r s t i m u l a n t de l ' immun i t~ non sp~cifique

e t pa r une ~tude du m o d e d 'ac t ion , n o t a m m e n t au n iveau de l ' i nduc t ion de l 'immunit~ ~ mddia t i on cellulaire e t humora le .

T e n a n t c o m p t e des voles de p~n~t ra t ion dans l ' o rgan i sme des bac t~r ies ~tudi~es, nous aeons en- su i te proc~d~ ~ une r eche rche de la toxic i t~ aigu~, suba igu~ et chronique , p a r vole locale et voie g~n~- rale.

Enfin, l ' en semble de ces recherches a ~t~ suivi d ' une ~tude de p h a r m a c o l o g i c cl inique tr~s large.

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