Comment fonctionnent les vaccins ? Avec le Dr Falzarano de la Vaccine and Infectious Disease Organization – DiscoverMooseJaw.com
Discover Moose Jaw News a discuté avec le Dr Darryl Falzarano, chercheur principal à la Vaccine and Infectious Disease Organization (VIDO) basée à l’Université de la Saskatchewan, pour découvrir les bases du fonctionnement des vaccins, tous les différents types qui existent et ce que le domaine attend avec impatience.
[Editorial note] Il est important de comprendre le contexte des vaccins dans le cadre de l’« écosystème » qu’est le corps humain. Notre corps contient déjà de nombreuses variétés de micro-organismes, notamment des bactéries et des virus qui jouent un rôle symbiotique. L’importance d’un écosystème intestinal sain est de plus en plus reconnue, par exemple pour ses effets sur des maladies comme la maladie de Crohn et le syndrome du côlon irritable.
Les vaccins doivent donc cibler très précisément le pathogène visé, ce qui ne signifie pas toujours l’éliminer ou l’empêcher de nous infecter. Ce sont des possibilités, mais les scientifiques ont également trouvé des moyens de rendre le pathogène tout simplement inoffensif. En d’autres termes, il peut se développer et se propager à volonté, mais s’il ne peut pas nous rendre malades, ce n’est pas un problème.
Le Dr Darryl Falzarano est chercheur scientifique au VIDO depuis 2014.
Il a obtenu son doctorat à l’Université du Manitoba pour avoir déterminé l’importance fonctionnelle des modifications post-traductionnelles des glycoprotéines du virus Ebola. Il a ensuite effectué des travaux postdoctoraux aux Rocky Mountain Laboratories, qui font partie des National Institutes of Health des États-Unis, où il a étudié des stratégies antivirales pour le virus Ebola et le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV). Cela comprenait le développement d’un nouveau modèle animal et le premier traitement potentiel pour le MERS-CoV.
Falzarano et son équipe ont réussi à créer un vaccin contre la COVID-19 « à base de sous-unités » pendant la pandémie. Le vaccin a atteint la phase 2 des essais cliniques avant d’être surclassé en termes d’efficacité par les vaccins de type ARNm. Ils travaillent actuellement au développement de vaccins contre le virus de Lassa.
Un : Les vaccins inactivés
« D’une certaine manière, on pourrait dire que le vaccin inactivé est le plus simple sur le plan technologique », a expliqué Falzarano. « Il s’agirait d’un agent pathogène qui a été tué d’une manière ou d’une autre, et qui constitue alors une partie de ce vaccin. »
Les vaccins inactivés comprennent plusieurs versions différentes des vaccins contre la polio et la grippe. En donnant à l’organisme un échantillon rendu inoffensif, le système immunitaire apprend à combattre la maladie avant même de la rencontrer.
« En général, on fait pousser une grande quantité de ce pathogène sous une forme purifiée, puis on l’inactive, généralement avec des produits chimiques, puis on le sépare à nouveau et on l’administre avec ou sans adjuvant d’une certaine sorte. »
Un adjuvant immunologique, a expliqué Falzarano, sert à stimuler le système immunitaire de l’organisme pour qu’il accorde une attention particulière à l’injection du vaccin.
Deuxièmement : les vaccins vivants atténués
« Donc, un (vaccin vivant atténué) est en fait le pathogène, mais il a été modifié d’une manière ou d’une autre de sorte qu’il ne provoque plus de maladie grave ou de maladie chez la personne ou l’animal », a déclaré Falzarano.
« En général, on les obtient en les cultivant dans des cultures cellulaires pendant une période prolongée, et le virus subit des mutations qui ne lui permettent plus d’être pathogène. Et cela ressemblerait à notre vaccin contre la rougeole ou les oreillons, la rubéole, les vaccins originaux contre la variole que nous n’utilisons plus, la varicelle, la fièvre jaune. »
Cette méthode de création de vaccins tire parti de l’instabilité virale, c’est-à-dire du fait que l’agent pathogène change constamment. Falzarano a déclaré que le rapport entre le virus infectieux « compétent » et les mutations virales qui n’ont en réalité aucun effet est estimé à environ 100 contre 1.
En d’autres termes, pour chaque mutation virale qui aggrave la maladie pour les humains et les animaux, il y aura une centaine de mutations qui seront utiles du point de vue de l’agent pathogène.
Les immunologistes doivent simplement attendre que la bonne version arrive. Une fois introduite dans l’organisme, cette version se développe et se propage mais ne nous rend pas malades. Lorsque la version effrayante arrive, l’organisme est déjà prêt à la combattre.
Trois : les vaccins sous-unitaires
« Les vaccins sous-unitaires consistent à prélever une partie d’un agent pathogène. Il existe différentes manières de procéder : soit vous le fabriquez seul, soit vous le coupez, le clivez ou le détachez de l’ensemble de l’agent pathogène et vous le séparez. »
Des exemples de ce type de vaccin comprennent le vaccin contre l’Haemophilus influenza, l’hépatite B, le virus du papillome humain, la coqueluche, la méningite, le zona et l’un des vaccins contre la COVID.
L’astuce avec ce type de vaccin est de trouver une portion unique du virus qui peut être séparée, mais qui reste utile pour entraîner le système immunitaire de l’organisme. Ce type de vaccin peut potentiellement prévenir toute infection, le virus pouvant simplement rebondir sur vous.
« Par exemple », explique Falzarano, « dans le vaccin sous-unitaire COVID, seule la protéine de pointe est fabriquée par elle-même, puis elle est purifiée et séparée.
« Le principal enseignement à tirer de la sous-unité est qu’il s’agit uniquement d’une partie spécifique d’un agent pathogène que vous avez inclus… et donc, ce n’est pas infectieux, n’est-ce pas ? »
Quatrièmement : les vaccins à base d’anatoxines
« (Les toxoïdes) sont une sorte de classe intéressante de vaccins dans laquelle vous prenez une toxine, généralement issue d’une bactérie, et vous inactivez cette toxine soit par la chaleur, soit par des méthodes chimiques », a déclaré Falzarano.
« C’est comme nos vaccins contre le tétanos et contre la diphtérie. Ils n’absorbent que la toxine, pas la bactérie entière. »
Dans les infections bactériennes comme le tétanos, explique Falzarano, ce n’est pas la bactérie elle-même qui nous rend malade, mais ce qu’elle produit : la toxine. En apprenant au corps à neutraliser cette toxine, l’infection devient inoffensive.
Cinquièmement : les vaccins à ARNm
La dernière classe de vaccins, jusqu’à présent approuvée uniquement pour une utilisation contre la COVID, sont les vaccins à ARNm.
Ces vaccins sont similaires aux vaccins sous-unitaires dans la mesure où les chercheurs doivent trouver une seule partie spécifique du pathogène. Dans le cas de la COVID, il s’agit de la protéine Spike unique du pathogène. Mais le simple fait d’administrer la protéine Spike n’est pas très efficace : elle se dégrade rapidement dans l’organisme sans « apprendre » de manière fiable une défense contre la maladie.
« Cela fonctionne de la même manière que nous produisons nos propres protéines dans nos cellules », explique Falzarano. « Il contient une séquence codante pour fabriquer une protéine de pointe (COVID). À elle seule, elle ne pourrait pas vraiment être administrée, car elle ne pénétrerait pas très efficacement dans nos cellules. »
« L’ARN est alors encapsulé dans ces particules lipidiques… et cela a deux effets. Il est protégé de la dégradation et lui permet également de pénétrer dans les cellules. »
En termes simples, le corps fabrique des protéines en copiant une partie de l’ADN. Nous appelons cette petite portion à usage spécifique ARN, et elle est créée à l’intérieur de nos cellules. Elle dure suffisamment longtemps pour que la cellule fabrique les « éléments » nécessaires, puis se dégrade et est consommée.
En délivrant une séquence d’ARN directement à nos cellules, les vaccins à ARNm peuvent ordonner à l’organisme de fabriquer un seul élément clé d’un pathogène, là où il sera utilisé le plus efficacement. Cette méthode contourne toutes les difficultés habituelles et pourrait être la réponse à des pathogènes même difficiles comme le VIH, l’hépatite C et le paludisme.
« Cela ne s’intègre pas dans votre génome, ce n’est pas possible pour l’ARN, donc cela ne reste pas longtemps », explique Falzarano. « Quelques jours, c’est à peu près le temps que vous envisagez. »
Sixièmement : le vaccin à vecteur viral
« Les vaccins à vecteur viral, il n’y en a pas beaucoup, c’est-à-dire que nous utilisons un virus différent pour délivrer, encore une fois, une partie d’un pathogène. … C’est presque comme un vaccin hybride, vivant atténué, sous-unitaire, si vous voulez le voir de cette façon. »
Cette méthode s’appuie sur des virus comme le virus de la stomatite vestibulaire (VSV) et l’adénovirus. Ce sont des virus stables, faciles à manipuler, qui se propagent bien, mais ne rendent pas les gens malades. En les modifiant pour qu’ils contiennent une sous-unité du virus Ebola, par exemple, on peut créer un vaccin à partir d’un virus facilement neutralisable qui apprend également au système immunitaire à vaincre un autre virus.
« Le vaccin VSV contre Ebola qui a été développé à Winnipeg est un vaccin à vecteur viral », a expliqué Falzarano. « On prend du VSV… et on y ajoute une petite quantité du virus Ebola, qui est sa glycoprotéine.
« Le virus VSV n’est pas réellement pathogène pour l’homme. Il se réplique pendant une très courte période, puis s’arrête.[…]Le virus VSV est utilisé pour administrer cette glycoprotéine fabriquée à partir d’Ebola, et on obtient alors une réponse immunitaire contre (le virus Ebola). »
Quelle est la prochaine étape pour l’immunologie ?
Le Dr Falzarano a souligné que la création de vaccins efficaces comportait évidemment des défis techniques. Les agents pathogènes comme la COVID et la grippe saisonnière sont sujets à des mutations rapides et imprévisibles. Tous ne peuvent pas rendre les gens malades, mais les chercheurs doivent tout de même traquer ces virus chaque année pour mettre au point des vaccins actualisés.
« Nous n’avons pas encore de vaccin contre le VIH, ni contre l’hépatite C, ni contre la maladie de Lassa sur laquelle nous travaillons. Il existe de nombreux agents pathogènes qui nous rendent malades et pour lesquels nous n’avons pas de vaccins, et souvent pour des raisons techniques, car c’est difficile.
« Je constate également que les gens ne veulent pas se faire vacciner, ce qui constitue un énorme défi », a-t-il ajouté. « C’est frustrant de constater que, alors que des vaccins ont été développés et qu’ils sont sûrs et que les données le confirment, les gens qui s’éloignent de la vaccination mettent tout le monde en danger. »
Comme les agents pathogènes comme ceux de la grippe saisonnière continuent de muter partout où ils se trouvent, il est possible d’être porteur d’une maladie qui ne vous rend pas malade ou qui ne vous rend que légèrement malade. Mais comme vous n’êtes pas vacciné, vous transmettez quand même cet agent pathogène à d’autres personnes, qui peuvent être plus à risque.
« Nous ne devrions pas avoir de cas de polio en Amérique du Nord, n’est-ce pas ? », a ajouté Falzarano. « Mais c’est le cas, et cela vient de personnes sous-vaccinées. Nous ne devrions pas avoir de problèmes de coqueluche, mais c’est le cas, et encore une fois, c’est à cause de personnes non vaccinées.
« Les vaccins ne sont pas parfaits, nous l’avons vu avec la COVID. On peut toujours être infecté, on peut toujours tomber malade, et certaines personnes seront mieux protégées que d’autres.[…]Et donc, s’il y a des gens qui ne sont pas vaccinés et qui laissent circuler des maladies infectieuses, d’autres personnes que ces individus sont mises en danger. »
