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La vaccination anti-COVID-19 Principes de la vaccination Les vaccins anti-COVID-19 Vaccins disponibles Références

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à mon père

LA VACCINATION ANTI-COVID-19

Principes généraux d'une vaccination

La vaccination repose sur la propriété de "mise en mémoire" du système immunitaire adaptatif.
Lors d'un premier contact avec l'agent infectieux le système immunitaire adaptatif produit, entre autres,
2 types cellulaires:

- Les cellules B productrices d'anticorps. Les anticorps sont des protéines circulantes ayant la capacité d'agglutiner et de neutraliser l'agent pathogène en se fixant sur un motif moléculaire (l'antigène) de sa paroi ou de sa membrane. La réaction antigène-anticorps est très spécifique. Un anticorps ne réagit qu'avec un antigène particulier et donc avec un pathogène particulier.

- Les cellules B mémoires. Ces cellules sont issues de la même cellule souche que les cellules productrices d'anticorps spécifiques. Elles ont été activement multipliées lors du premier contact avec le pathogène. Elles constituent un clone cellulaire à très longue durée de vie (années, décennies).

La vaccination consiste à mettre l'organisme en présence de l'antigène sans provoquer la maladie. On réalise ainsi un premier contact qui provoque la sélection de cellules souches, la production d'anticorps et surtout cela permet l'établissement d'un clone de cellules B mémoires. Ce clone, persistant dans l'organisme sera réactivé rapidement lors d'un deuxième contact avec l'antigène (et donc avec le pathogène).
Ainsi la réponse immunitaire est plus rapide et plus intense ce qui évite l'infection.

Lorsque un nombre suffisant d'individus a été vacciné, le microbe ne trouve plus d'hôte susceptible d'être infecté et l'épidémie cesse. Ainsi la vaccination permet d'atteindre le seuil d'immunité collective de la population sans engager le pronostic vital des individus.

Les différents types de vaccins:

Les vaccins de première génération. On injecte le microbe atténué. Il peut être mort ou vivant mais dans ce cas il n'est plus capable de provoquer la maladie.

Les vaccins de deuxième génération. On injecte des fragments antigéniques purifiés du microbe ou de sa toxine. Ce type de vaccin est acellulaire.

Les vaccins de troisième génération. On injecte un acide nucléique, fragment d'ADN ou d'ARNm provenant du pathogène et ce sont des cellules immunitaires elles mêmes qui produisent l'antigène à partir de cette information génétique. Ensuite l'antigène produit permettra, comme dans les autres types de vaccins l'établissement d'un clone de cellules B mémoires.

Les vaccins anti-COVID-19:

(Décembre 2020)

- un vaccin à Coronavirus SARS-Cov2 atténué (vaccin de type "première génération") est administré en Chine. En France, l'institut Pasteur travaille sur un vaccin de ce type avec un virus proche de celui de la rougeole.

- Des vaccins à fragment antigénique de type "deuxième génération" sont aussi en cours d'élaboration en Europe (Sanofi).

- Des vaccins à acide nucléique de type "troisième génération" sont proposés par des entreprises (Pfizer, Moderna) basées aux états-unis (USA). La vaccination avec ce type de vaccin a débuté début décembre au Royaume-Uni.

L'efficacité des vaccins à ARNm repose sur les connaissances acquises concernant l'expression de l'information génétique, le cycle de réplication des virus à ARN, la signalisation et la mise en mémoire par le système immunitaire.

Les ARMm matures présentent une organisation fonctionnelle (voir ci-dessous) qui détermine la traduction en protéine de l'information qu'ils contiennent. L'ARNm artificiel utilisé a été construit sur la base de l'ARN viral codant pour la protéine (ou un fragment) d'ancrage du virus. Les séquences d'en-tête et de terminaison (Poly-A) qui existent naturellement dans les ARNm ont été modifiées de façon à contrôler;
- La durée de vie de l'ARNm qui n'est normalement que de quelques heures au maximum.
- L'intensité de la traduction en protéine.

Déclenchement de la signalisation cellulaire

L'ARNm modifié est enveloppé dans une membrane qui facilite son entrée dans la cellule (endocytose).

La traduction de l'ARNm modifié, après sa libération dans le cytoplasme, produit une protéine (SP).

Dans le réticulum endoplasmique, dont les membranes présentent sur leur face interne des marqueurs du Complexe Majeur d'Histocompatibilité (CMH1), cette protéine (SP) subit une hydrolyse partielle. L'hydrolyse libère des fragments dont un fragment antigénique qui va s'associer au CMH1.

L'exocytose est réalisée par le flux de vésicules provenant du réticulum. Elle abouti à la présentation de marqueurs du CMH1 modifiés à la surface de la cellule.

Cette signalisation par le CMH1 produit une réponse immunitaire modeste. Pour obtenir une réponse immunitaire complète la voie de signalisation du CMH2 doit aussi être activée.

À cette date (09/12/2020) il ne semble pas exister dans les publications scientifiques de consensus clair quant à l'origine de la deuxième protéine intervenant dans la vaccination.
Il peut s'agir:
- d'une protéine SP excrétée dans le milieu extracellulaire puis réabsorbée par la cellule
- d'une autre protéine d'origine virale purifiée ou synthétique injectée en même temps que l'ARNm.

Cette protéine est hydrolysée dans les vésicules d'endocytose et rejoint l'appareil de Golgi. Les membranes de celui-ci portent sur la face interne des marqueurs du Complexe Majeur d'Histocompatibilité (CMH2). Un fragment est fixé sur ces marqueurs. Après exocytose, ces marqueurs modifiés seront présentés sur la face externe de la membrane cellulaire.

La cellule sentinelle qui présente maintenant à sa surface les marqueurs CMH1 et CMH2 modifiés migre vers les ganglions lymphatiques. Elle va sélectionner parmi les cellules immunitaires naïves celles reconnaissant les fragments antigéniques. C'est la mise en oeuvre de l'immunité adaptative dirigée contre le SARS-COV2.

Les vaccins ANTI-COVID-19 (disponibles Avril 2021)

Tableau des vaccins disponibles

- Une protéine recombinante est une protéine virale produite par un OGM dans lequel a été introduit le gène viral codant pour cette protéine.

- Les valeurs sont jugées non significativement différentes quand la différence observée peut être attribuée à des fluctuations aléatoires. Voir les tests statistiques Chi2 et t de Student par exemple.

Références:

PubMed1 - Publication scientifique
PubMed2 - Publication scientifique
La vaccination en Chine. Sciences et Avenir
Quel vaccin contre le COVID-19? Le journal du CNRS
La vaccination - Troisième séance exceptionnelle COVID-19 de l'académie des sciences du 17 décembre 2020