Vaccins et Immunité

1. Définitions clés

• Vaccin : substance contenant un principe actif capable d’induire une immunité spécifique contre un agent pathogène et de créer une mémoire immunitaire.
• Immunisation passive : injection d’un sérum immun contenant des anticorps (Ac) déjà formés, sans activation de la réponse adaptative de l’organisme.

2. Dynamique des anticorps

• Les anticorps maternels IgG passent la barrière placentaire et protègent le nouveau-né.
• Ces anticorps sont aussi présents dans le lait maternel.
• Leur élimination naturelle se fait en 5 à 9 mois après la naissance.

3. Facteurs influençant la réponse immunitaire vaccinale

4. Adjuvants de l’immunité

• Favorisent la phagocytose des antigènes par les cellules présentatrices d’antigènes.
• Exemples d’adjuvants :
  • Mycobactéries tuées
  • Huiles
  • Sels d’aluminium (hydroxyde ou hydroxyphosphate)
  • Microparticules
  • MF59 : émulsion huile-dans-eau contenant squalane, tween 80, Span 85
  • Ligands des PRRs (récepteurs de reconnaissance des pathogènes)

5. Types de vaccins (perspectives)

• Vaccins à protéines
• Vaccins à acides nucléiques

Un vaccin induit une immunité spécifique durable en activant la mémoire immunitaire.

1. Vaccins avec le virus entier

a) Vaccins vivants atténués

• Souche vivante avec pouvoir pathogène réduit, capable de se multiplier dans l’organisme.
• Réponse immunitaire quasi-similaire à celle de la souche pathogène.
• Efficacité élevée (+++).
• Contre-indiqués chez les personnes sous immunosuppresseurs.
• Exemples : BCG, ROR (rougeole-oreillons-rubéole), fièvre jaune, varicelle.
• Obtention par méthodes conventionnelles (agents mutagènes, passages en différentes espèces animales, température) ou par mutations choisies (délétion de gènes, vaccin recombinant).
• Micro-organismes atténués = croissance sur milieux pauvres.

b) Vaccins inactivés

• Micro-organismes tués par agents physiques ou chimiques.
• Pas de multiplication dans l’organisme.
• Vaccins sûrs, souvent administrés avec un adjuvant pour renforcer la réponse immunitaire.
• Réaction locale suffisante pour déclencher la réponse.
• Exemples : rage, hépatite A, grippe, poliomyélite.

c) Synthèse des mécanismes des vaccins à virus entier

• Vaccinations répétées souvent nécessaires pour les vaccins inactivés.

2. Vaccins à protéines (vaccins sous-unitaires)

• Constitués d’antigènes spécifiques produits in vitro par génie génétique.
• Antigènes possibles :
  • Protéines ou peptides (souvent associés à une protéine porteuse).
  • Toxines.
  • Antigènes polyosidiques (sucre).
• Pas de multiplication dans l’organisme.
• Exemples : diphtérie, tétanos, hépatite B, Haemophilus influenzae.

À retenir :
Les vaccins vivants atténués induisent une réponse immunitaire forte et durable grâce à leur multiplication, tandis que les vaccins inactivés et sous-unitaires nécessitent souvent des adjuvants et des rappels pour être efficaces.

1. Types de vaccins avec le virus entier

2. Caractéristiques principales

• Le virus entier contient toutes les protéines virales, ce qui permet une réponse immunitaire large.
• Le virus est soit atténué (affaibli) soit inactivé (tué), assurant la sécurité du vaccin.
• Ces vaccins stimulent la production d’anticorps et parfois une réponse cellulaire.

Les vaccins avec le virus entier sont efficaces car ils exposent le système immunitaire à toutes les protéines du virus, mais ils doivent être sûrs pour éviter la maladie.

3. Avantages et inconvénients

4. Résumé

• Vaccin vivant atténué : virus affaibli, se multiplie peu, immunité forte.
• Vaccin inactivé : virus tué, ne se multiplie pas, immunité plus faible.
• Utilisation du virus entier permet une meilleure reconnaissance par le système immunitaire.

1. Vaccins à protéines

Les vaccins à protéines utilisent une protéine immunogène isolée ou produite in vitro, qui déclenche la réponse immunitaire sans introduire l’agent pathogène entier.

a) Types de vaccins à protéines

b) Principe

• La protéine immunogène est reconnue par le système immunitaire.
• Elle contient des épitope(s), fragments spécifiques qui activent les lymphocytes.
• Ces vaccins ne contiennent pas de pathogène vivant, ce qui réduit les risques.

c) Avantages

• Sécurité élevée (pas de risque d’infection).
• Production possible en laboratoire par synthèse chimique ou expression recombinante.

d) Limites

• Parfois moins immunogènes que les vaccins vivants atténués, nécessitant souvent un adjuvant pour renforcer la réponse immunitaire.

2. Vaccins à acides nucléiques (contexte)

• Ces vaccins utilisent l’ARNm ou l’ADN codant la protéine immunogène.
• L’ARNm est encapsulé dans une nanoparticule lipidique pour protéger l’ARN et faciliter son entrée dans les cellules.
• Une fois dans la cellule, l’ARNm est traduit en protéine immunogène, qui déclenche la réponse immunitaire.

À retenir : Un vaccin à protéines utilise une protéine immunogène isolée ou un fragment (épitope) pour stimuler le système immunitaire sans introduire le pathogène entier, assurant ainsi sécurité et efficacité.

1. Vaccins vectorisés

Les vaccins vectorisés utilisent un virus modifié (vecteur viral) pour introduire dans l'organisme le gène codant une protéine antigénique d'un autre virus ou pathogène. Ce vecteur ne provoque pas la maladie mais permet la production de la protéine immunogène par les cellules de l'hôte, déclenchant ainsi une réponse immunitaire.

a) Avantages des vaccins vectorisés

• Forte stimulation de la réponse immunitaire, car la protéine est produite directement dans les cellules.
• Possibilité de cibler plusieurs antigènes.
• Pas de risque d'infection par le pathogène d'origine.

b) Inconvénients

• Risque de réponse immunitaire contre le vecteur viral.
• Nécessité d'une conservation adaptée.
• Complexité de fabrication.

À retenir : Un vaccin vectorisé utilise un virus modifié pour faire produire une protéine antigénique par les cellules de l'organisme, déclenchant une réponse immunitaire sans provoquer la maladie.

2. Comparaison synthétique des vaccins

1. Vaccins à acides nucléiques

Les vaccins à acides nucléiques utilisent le matériel génétique du pathogène (ARN ou ADN) pour induire une réponse immunitaire sans introduire le microbe entier.

a) Types de vaccins à acides nucléiques

b) Fonctionnement général

1. Injection du vaccin contenant l'acide nucléique.
2. Les cellules de l'organisme produisent la protéine virale codée.
3. Le système immunitaire reconnaît cette protéine comme étrangère.
4. Activation des lymphocytes B (production d'anticorps) et T (réponse cellulaire).
5. Mémoire immunitaire formée pour une protection durable.

c) Avantages des vaccins à acides nucléiques

• Production rapide et facile à adapter aux variants.
• Pas de risque d'infection car aucun virus vivant n'est utilisé.
• Forte stimulation de la réponse immunitaire.

d) Limites et défis

• Nécessité de systèmes de livraison efficaces (ex : nanoparticules lipidiques).
• Conservation souvent à très basse température.
• Réactions locales possibles (douleur, rougeur au point d'injection).

À retenir : Les vaccins à acides nucléiques utilisent le matériel génétique du pathogène pour faire fabriquer par nos cellules une protéine virale, déclenchant ainsi une réponse immunitaire sans risque d'infection.

1. Calendrier vaccinal

Le calendrier vaccinal est un planning officiel qui indique les âges et les doses auxquelles les vaccins doivent être administrés pour assurer une protection optimale contre les maladies infectieuses.

2. Objectifs du calendrier vaccinal

• Protéger l’enfant dès le plus jeune âge contre des maladies graves.
• Assurer une immunisation complète en respectant les intervalles entre les doses.
• Limiter la propagation des maladies dans la population.

3. Principes clés

4. Vaccin BCG dans le calendrier

• But : immunisation contre la tuberculose (bacille de Koch, Mycobacterium tuberculosis).
• Type : vaccin vivant atténué, utilisant une souche bovine atténuée (Mycobacterium bovis).
• Immunité induite : stimulation spécifique de l’immunité cellulaire, notamment des lymphocytes T CD4+.
• Test de contrôle : test cutané à la tuberculine, qui mesure la réponse immunitaire retardée.

5. Fonctionnement de l’immunité induite par le BCG

1. Reconnaissance du vaccin par les cellules immunitaires innées (neutrophiles, macrophages, cellules dendritiques).
2. Activation et migration des cellules dendritiques vers les ganglions lymphatiques.
3. Activation des lymphocytes T CD4+ et CD8+, libérant des molécules comme l’IFN-γ et les granzymes.
4. Activation des lymphocytes B, production d’anticorps spécifiques et formation de cellules mémoire.

À retenir : Le calendrier vaccinal organise les vaccinations pour garantir une protection efficace et durable contre les maladies infectieuses, en respectant les âges et les doses recommandés. Le vaccin BCG protège spécifiquement contre la tuberculose par une stimulation de l’immunité cellulaire.

1. Vaccin BCG et immunité innée « entraînée » (trained immunity)

• Vaccin BCG : utilisé contre la tuberculose, il offre une protection additionnelle contre d'autres pathogènes sans lien direct avec le bacille de Koch.
• Ce phénomène est appelé immunité innée entraînée ou trained immunity.

a) Mécanisme de la trained immunity

• Le vaccin BCG active des lymphocytes T mémoire spécifiques de la mycobactérie, qui migrent dans les tissus pulmonaires.
• Lors d'une infection par le virus Influenza de type A, ces lymphocytes T mémoire sont activés.
• Ils entraînent les macrophages alvéolaires pour limiter la réplication du virus.
• Cette interaction montre une coopération entre la mémoire immunitaire adaptative (lymphocytes T) et la mémoire immunitaire innée (macrophages).

b) Points clés

La trained immunity est un nouveau concept en immunologie qui désigne la mémoire des cellules du système immunitaire inné, induite notamment par le vaccin BCG.

c) Référence scientifique

• Tran K.A. et al., Nat Immunol., 15 janvier 2024, DOI : 10.1038/s41590-023-01739-z, PMID : 38225437
  → Le vaccin BCG induit des lymphocytes T mémoire effecteurs CX3CR1^hi qui fournissent une protection croisée via une immunité entraînée médiée par l'IFN-γ.

1. Vaccin BCG et immunité innée entraînée

Le vaccin BCG (Bacille Calmette-Guérin) est connu pour protéger non seulement contre la tuberculose, mais aussi contre plusieurs virus, notamment le virus respiratoire syncytial (RSV), le virus de la grippe A et le virus herpès simplex de type 2 (HSV-2).

a) Immunité innée entraînée

• La immunité innée entraînée désigne une réponse immunitaire innée renforcée contre différents agents pathogènes après une vaccination.
• Ce phénomène est dû à une reprogrammation métabolique et épigénétique des cellules immunitaires innées.
• Cette reprogrammation entraîne une augmentation de la transcription des gènes impliqués dans la défense de l’hôte, améliorant ainsi la réponse immunitaire.

b) Importance face aux pandémies

• L’immunité innée entraînée peut être utilisée pour renforcer l’immunité de la population en attendant la disponibilité d’un vaccin spécifique.
• Par exemple, le BCG pourrait offrir une protection partielle contre des virus émergents comme le SARS-CoV-2 (virus responsable de la COVID-19), bien que cela nécessite encore des preuves scientifiques solides.

À retenir : Le vaccin BCG induit une immunité innée entraînée, qui améliore la réponse immunitaire non spécifique grâce à des modifications métaboliques et épigénétiques des cellules immunitaires.

1. Vaccin préventif innovant contre le VIH

• Vaccin CD40.HIVRI.Env : candidat-vaccin préventif innovant testé en phase I.
• Objectif : induire une réponse immunitaire rapide et durable contre le VIH.
• Composition : anticorps monoclonal fusionné à l’enveloppe du VIH.
• Cible spécifique : molécule CD40 exprimée à la surface des cellules dendritiques (impliquées dans la mise en place des réponses immunitaires protectrices).

2. Étude clinique ANRS VRI 06

3. Importance des cellules dendritiques

• Jouent un rôle clé dans l’activation des réponses immunitaires.
• Le vaccin cible ces cellules via la molécule CD40 pour améliorer l’efficacité de la réponse.

Le vaccin CD40.HIVRI.Env est le premier vaccin ciblant les cellules dendritiques à montrer une réponse immunitaire prometteuse chez l’homme.