Explications sur les vaccins

Les vaccins sauvent des millions de vies chaque année, mais qu'est-ce qu'un vaccin et comment est-ce qu’on les fabrique ? Et comment savons-nous qu'ils sont inoffensifs ? Nous abordons ici tous les aspects des vaccins et expliquons pourquoi ils sont si importants pour notre santé.

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Explications sur les vaccins
 

 

Qu'est-ce qu'un vaccin ?

Les vaccins diffèrent des autres médicaments sur deux points importants. Premièrement, ils sont conçus pour prévenir la maladie, et non pour la traiter. Pour cela, ils apprennent à notre système immunitaire à reconnaître une bactérie, un virus ou un agent pathogène à l'origine d’une maladie particulière. Cette "mémoire" peut durer des années, voire toute la vie dans certains cas, ce qui explique l'efficacité de la vaccination qui empêche de tomber malade au lieu d'attendre que la maladie se déclare. Deuxièmement, les vaccins sont par nature des produits biologiques, et non des molécules chimiques comme la plupart des médicaments. Cela signifie que le mode de production des vaccins est généralement plus complexe et plus coûteux, mais aussi qu'ils sont généralement moins stables que les produits chimiques et plus sensibles aux changements de température. C’est la raison pour laquelle il faut normalement les conserver au réfrigérateur, parfois au congélateur, dans une plage de température bien déterminée, qui varie selon le type de vaccin. Mais de nouveaux vaccins destinés à être administrés par voie intranasale, actuellement en cours de développement, devraient pouvoir se conserver à température ambiante.

Les vaccins, comment ça marche ?

Les vaccins apprennent au système immunitaire à reconnaître un virus ou une bactérie pathogène en lui en montrant une version inoffensive, ou une partie du microorganisme - un peu comme si l’on donnait à un limier un chiffon à renifler - afin qu'il s'en souvienne et soit capable de se défendre si la personne est infectée. Ils y parviennent généralement en stimulant la production d'anticorps, qui sont des protéines fabriquées par notre organisme pour combattre la maladie. Ils peuvent également stimuler d'autres parties de nos défenses immunitaires, comme les lymphocytes T. C'est le principe de base du mode d'action de tous les vaccins. La manière précise dont ils agissent peut toutefois varier considérablement.

Certains vaccins impliquent l’injection du germe entier, mais inactivé (c’est-à-dire tué), ou du germe entier vivant, mais atténué et donc sans danger. D’autres vaccins ne contiennent qu'une partie spécifique, par exemple une seule protéine présente à la surface de l'agent pathogène. Dans tous les cas, l'objectif est de présenter au système immunitaire un ou plusieurs éléments spécifiques de l'agent pathogène, ou antigènes (par exemple une protéine) capables d’induire la production d’anticorps, de façon à provoquer une forte réaction immunitaire. Certaines formes plus récentes de vaccins ne contiennent pas l'antigène lui-même, mais un morceau de son code génétique. Lorsqu'il est introduit dans notre corps, ce sont nos propres cellules qui sont utilisées comme usines pour fabriquer les antigènes, lesquels induisent la réponse immunitaire.

Pourquoi faut-il que je me fasse vacciner ?

Les vaccins nous protègent contre des maladies graves et certains peuvent aussi contribuer à empêcher la propagation des maladies : on estime qu’ils sauvent environ 2 à 3 millions de vies chaque année. Actuellement, beaucoup d’enfants à travers le monde sont vaccinés de façon systématique (en routine) contre des maladies comme la rougeole, la méningite et la pneumonie. C’est pourquoi ces maladies sont devenues moins courantes, certaines ont été pratiquement éliminées dans les régions où les niveaux de vaccination sont élevés. Il est même possible d’éradiquer certaines maladies, ce qui a été le cas en 1980 pour la variole. Mais comme la plupart de ces maladies peuvent exister chez les animaux ou dans l'environnement (par exemple dans le sol), elles constituent une menace permanente, d'où l'importance de maintenir une couverture vaccinale élevée. Dès que les niveaux de vaccination baissent, soit en raison d'une réticence à la vaccination, soit en raison de la défaillance des services de vaccination, ces maladies mortelles peuvent rapidement resurgir. Le pouvoir salvateur de la vaccination est l'une des principales raisons pour lesquelles les organisations mondiales qui œuvrent dans le domaine de la santé comme Gavi s'efforcent de distribuer des vaccins dans les régions à faibles ressources où les vaccins sont soit inabordables, soit inaccessibles. Même dans les pays où le risque de maladie infectieuse est faible, il est important de se faire vacciner afin de protéger les personnes vulnérables qui ne peuvent pas être vaccinées ou répondent mal à la vaccination : personnes atteintes d’un déficit immunitaire, atteintes de cancer, du VIH/sida ou d'allergies graves, personnes âgées. La vaccination généralisée permet de réduire le risque de maladie chez ces sujets au système immunitaire déficient grâce à ce que l’on appelle la protection collective (herd immunity en anglais).

Comment les vaccins sont-ils testés ?

Les vaccins sont testés de façon rigoureuse avant d'être utilisés dans la population générale. Une fois que les chercheurs ont trouvé un candidat prometteur, ils le soumettent à des études précliniques, généralement en le testant sur des animaux pour évaluer son innocuité et son potentiel de prévention de la maladie en question. S’il passe ce test avec succès, il fait l'objet d'essais de phase 1, au cours desquels il est administré à un petit groupe de personnes pour confirmer son innocuité et voir s'il déclenche une réponse immunitaire chez les humains, et pour déterminer le dosage optimum. Dans les essais de phase 2, le vaccin est administré à un groupe plus important (généralement plusieurs centaines) de volontaires pour voir si la réponse immunitaire déclenchée est suffisamment forte et identifier d’éventuels effets indésirables. Dans cette phase, les volontaires sont divisés en deux groupes, l'un recevant le vaccin et l'autre un placebo. Dans les essais de phase 3, le candidat vaccin est administré à des milliers de volontaires, à nouveau divisés en deux groupes comme pour les essais de phase 2. Lors d'urgences de santé publique, et notamment lors de l'épidémie COVID-19, lorsqu'il n'existe pas de vaccin ou de traitement homologué, les vaccins candidats peuvent être homologués pour une utilisation d'urgence dès la fin des essais de phase 3 si les données obtenues montrent qu'ils sont sûrs et efficaces. Même après leur homologation et leur diffusion auprès du grand public, les vaccins font l'objet d'un suivi très étroit pendant plusieurs années, de façon à pouvoir détecter les effets indésirables rares qui n’auraient pas pu être reconnus lors des essais de phase 3, et vérifier l’efficacité sur le terrain (essais de phase 4).

Quels ingrédients les vaccins contiennent-ils ?

Tous les vaccins contiennent des principes actifs appelés "antigènes", capables de déclencher une réponse immunitaire contre les différents agents pathogènes (bactéries, virus ou autres). Mais il faut aussi qu'ils contiennent d'autres ingrédients essentiels pour bien fonctionner et conserver leur innocuité et leur efficacité. L'eau est le principal composant de la plupart des vaccins. Il convient d’y rajouter des émulsifiants et des stabilisateurs pour que les ingrédients restent en suspension dans la solution et soient protégés contre les effets des changements de température pendant le transport ou le stockage. Certains vaccins peuvent également contenir un adjuvant, substance destinée à renforcer la réponse immunitaire à l'antigène. Quand le vaccin est conditionné dans des flacons contenant plusieurs doses, il faut lui ajouter un conservateur pour empêcher la croissance de bactéries ou de champignons nuisibles qui pourraient être introduits lors du prélèvement de chaque dose. Enfin, les vaccins peuvent contenir des traces résiduelles de matériaux utilisés au cours du processus de fabrication (traces d’albumine dans les vaccins contre la grippe produits sur des œufs, par exemple).

Tous ces ingrédients ne sont présents dans les vaccins qu'en quantités infimes ; certains se trouvent même naturellement dans notre sang. Ils sont énumérés dans le document écrit qui accompagne chaque emballage de vaccin et font l'objet d'une évaluation rigoureuse avant de pouvoir être inclus. Cela permet de garantir que tous les constituants du vaccin sont sûrs aux quantités utilisées. Des systèmes sont en place pour contrôler en permanence l’innocuité et la sécurité des vaccins. Leur production est elle-même très contrôlée, et la qualité de chaque lot est vérifiée par le producteur et par les autorités de santé avant leur mise sur le marché.

Comment les vaccins sont-ils fabriqués ?

Les vaccins sont constitués de bactéries ou de virus entiers (inactivés ou atténués), ou de fragments de ces derniers, souvent une protéine ou un sucre. Ce sont ces composants actifs du vaccin, appelés antigènes, qui déclenchent la réponse immunitaire une fois introduits dans le corps. Les vaccins étant des produits biologiques, la plupart des vaccins viraux classiques doivent être produits par culture du germe sur du matériel biologique, comme des œufs de poule pour les vaccins contre la grippe, ou sur des cellules de mammifères (vaccins contre l'hépatite A), ou d’insectes (vaccins contre la grippe, contre la COVID-19) ou sur des levures (vaccins contre l'hépatite B). Le processus est assez laborieux et lent. Pour les vaccins classiques contre la grippe, par exemple, le virus vivant est injecté dans un œuf embryonné, puis, une fois qu’il s’y est répliqué, le matériel viral est collecté, purifié, inactivé et fragmenté . Les nouveaux vaccins à ARN contre la COVID-19 sont produits à partir d'un modèle de l'ADN codant l’antigène sélectionné. Cela permet d’éviter la phase culture de l’agent pathogène, et d’éliminer l’introduction de matériel biologique. La production de vaccins ARN est beaucoup moins coûteuse et plus rapide que la production conventionnelle de vaccins.

Quels sont les différents types de vaccins ?

Les types de vaccins comprennent : les vaccins à virus entier (inactivés et vivants-atténués) ; les vaccins constitués de matériel génétique (vaccins à ARNmessager) ; les vaccins sous-unitaires ; les vaccins recombinants ; les vaccins polysaccharidiques et conjugués ; les vaccins à anatoxine ; et les vaccins à vecteur viral.

  • Vaccins à virus entier

De nombreux vaccins classiques utilisent des virus entiers pour déclencher une réponse immunitaire. Les vaccins vivants atténués, comme le vaccin contre la rougeole, les oreillons et la rubéole (ROR), utilisent une forme affaiblie du virus qui peut encore se répliquer mais qui n'est pas capable de provoquer la maladie. Les vaccins inactivés, comme celui contre l'hépatite A, utilisent des virus "tués" ou dont le matériel génétique a été détruit et qui ne peuvent donc pas se répliquer.

  • Vaccins à base d’acides nucléiques

Les vaccins à base d'acides nucléiques utilisent du matériel génétique - ADN ou ARN messager (ARNm) - pour fournir aux cellules les instructions nécessaires à la fabrication de l'antigène. La technologie de l’ARNm a été utilisée pour la première fois pour la production de vaccins contre la COVID-19. À ce jour, les vaccins à ADN sont utilisés uniquement chez l’animal.

  • Vaccins à vecteur viral

Les vaccins à vecteur viral contiennent également du matériel génétique qui donne à nos cellules des instructions pour produire des antigènes. Ils utilisent, comme "vecteur" un virus inoffensif, différent du virus ciblé par le vaccin, pour transmettre ces instructions à la cellule. Le vaccin rVSV-ZEBOV contre le virus Ebola en est un exemple.

  • Vaccins sous-unitaires, recombinants, polysaccharidiques et conjugués

Ils utilisent un ou plusieurs antigènes – une protéine ou un sucre, par exemple - pour déclencher une réponse immunitaire contre le germe. Le vaccin recombinant contre l'hépatite B contenant un antigène de surface en est un exemple. Les vaccins conjugués combinent un antigène faible (généralement un sucre) porté par un antigène fort (une protéine) pour assurer une réponse immunitaire plus forte (vaccins contre le pneumocoque, contre la méningite A , par exemple).

  • Vaccins à base d’anatoxine

Les vaccins à base d’anatoxine, tels que le vaccin contre le tétanos, utilisent des quantités contrôlées d'une toxine fabriquée par le germe, à laquelle on a fait subir un traitement pour lui faire perdre ses propriétés toxiques sans modifier sa capacité à induire une immunité protectrice. L’immunité n’est pas dirigée contre le germe lui-même, mais contre la toxine responsable de la maladie.

Comment se fait la recherche de nouveaux vaccins ?

Les scientifiques peuvent chercher des candidats vaccins en examinant d'abord les vaccins qui marchent pour des maladies similaires, ou bien ils peuvent chercher, dans des bibliothèques, les protéines exprimées par les agents pathogènes qui pourraient déclencher une forte réponse immunitaire. Les chercheurs doivent trouver un équilibre entre la capacité de ces protéines à stimuler notre système immunitaire et leur capacité à « résister » aux mutations. Lors de l’évolution des agents pathogènes, les protéines qui étaient autrefois la cible du vaccin peuvent se modifier, ou disparaître, rendant ainsi le vaccin inefficace. Pour éviter cela, on cherche à identifier les protéines indispensables à l’agent pathogène. Ce processus prenait autrefois des mois ou des années, mais aujourd'hui, des outils bioinformatiques de pointe, associés à des superordinateurs, permettent de scanner et analyser ces protéines en quelques jours. Le recours à technologie de l'intelligence artificielle (IA), actuellement à ses débuts, pourrait changer radicalement la vitesse d’obtention de vaccins potentiels. C’est d’une importance extrême pour les vaccins contre les bactéries ou les virus qui évoluent rapidement, rendant les vaccins moins efficaces. On bénéficie déjà de bases de données mondiales qui se construisent au fil du temps, alimentées par les informations sur les différents pathogènes fournies par les chercheurs du monde entier.