L’essor de l’immunologie et les nouvelles approches en vaccinologie

Haemophilus influenzae de type b, ou la purification de sous-unités protéiques utilisées dans

les vaccins contre la grippe saisonnière et la coqueluche acellulaire.

Les travaux de Louis Pasteur ont établi les bases de la vaccination par les agents vivants

atténués, qui sont à l’origine de nombreux vaccins mis au point au cours du XXe siècle : le

vaccin BCG (Bacille de Calmette et Guérin) contre la tuberculose en 1921, le vaccin contre la

fièvre jaune en 1937, ou encore les vaccins contre la rougeole, les oreillons et la rubéole dans

les années soixante [26]. Il est important de souligner que cette liste n’est pas exhaustive, et

que les évolutions de la science combinées à une coopération entre les diverses disciplines

que sont la microbiologie, l’immunologie et la biologie moléculaire ont révolutionné la santé

publique en améliorant la santé des populations de manière significative, de part la diminution

de la mortalité et de la morbidité des maladies infectieuses.

3. L’essor de l’immunologie et les nouvelles approches en vaccinologie

La mise au point de vaccins à partir de motifs polyosidiques structurels d’origine bactérienne

et de protéines virales s’est opérée seulement à partir des années 1980 grâce aux

connaissances récemment acquises en immunologie. En effet, si la majorité des vaccins ont

été développé en l’absence totale de connaissances sur le système immunitaire et le mode

d’action des vaccins eux-mêmes, la caractérisation structurelle des immunoglobulines et la

découverte des cellules effectrices du système immunitaire ont permis l’exploitation d’une

multitude de pistes par les chercheurs, combiné à un essor de la biologie moléculaire et du

génie génétique dès les années 1970. Cette tendance peut être clairement observée sur la

Figure 4 représentant les différents types de vaccins développés au cours du temps en

parallèle des avancées en immunologie.

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Figure 4 : Illustration au cours du temps de la mise au point des vaccins en parallèle des avancées en

immunologie

Figure issue de : Oberdan L., Cunningham A., Stern P.L. Vaccine immunology. Understanding Modern

Vaccines :Perspectives in Vaccinology ; 2011, Vol (1), n°1 : 25-59.Disponible sur :

https://doi.org/10.1016/j.pervac.2011.05.002

Dans un premier temps, nous pouvons voir que les innovations en matière de vaccins se sont

accentuées après les années 1960, point de départ des découvertes et des avancées successives

en immunologie, grâce à la définition de la structure chimique des différentes

immunoglobulines sériques par Gerald Edelman et Rodney Porter en 1959, primés pour leurs

travaux en 1972 par le prix Nobel de physiologie ou médecine [27]. Ainsi, la découverte

progressive des acteurs de l’immunité cellulaire comme les lymphocytes B, les lymphocytes

T, les cellules Natural Killer, les phagocytes et les cellules présentatrices d’antigènes ; mais

aussi des acteurs de l’immunité humorale tels que les anticorps ou immunoglobulines (Ig), les

cytokines, ont permis aux chercheurs de traduire le fonctionnement complexe du système

immunitaire, en développant les processus d’action et de coopération entre ces différents

acteurs et leurs rôles dans la réponse immune. De plus, la découverte de l’implication de

motifs antigéniques dans la reconnaissance et la stimulation du système immunitaire via les

effecteurs de l’immunité ont favorisé la mise au point de vaccins plus ciblés dits fragmentés,

contenant seulement les motifs antigéniques de nature protéique, polyosidique des espèces

pathogènes.

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Dans un second temps, l’essor de la biologie moléculaire à partir des années 1970 a permis le

séquençage des génomes viraux et bactériens des microorganismes pathogènes, utilisés à de

multiples fins thérapeutiques dont la mise au point de vaccins composés de protéines

recombinantes fabriquées par génie génétique par la technologie de l’ADN recombinant. Par

exemple, le vaccin contre l’hépatite B est composé de l’antigène HBs du virus, obtenu après

insertion du gène codant la protéine antigénique HBs dans une cellule CHO (cellule ovarienne

du hamster chinois) ou une cellule de levure de bière de type Saccharomyces cerevisae [28].

De même, le vaccin contre les papillomavirus humains impliqués dans le cancer du col de

l’utérus mis au point en 2006 selon les mêmes méthodes, est composé de protéines L1 de

capside sous forme de pseudo-particules virales défectives recombinantes, produites sur

levure (Saccharomyces cerevisae) ou cellule d’insectes (Trichoplusia ni) [29].

Par ailleurs, ces nouvelles technologies de l’ADN recombinant ont permis d’améliorer les

processus de fabrication et l’efficacité des vaccins préexistants. C’est le cas des vaccins

polyosidiques tels que les vaccins contre le méningocoque, le pneumocoque et les méningites

bactériennes à Haemophilus inflenzae de type b. Ces vaccins contiennent des polysaccharides

constituant la capsule des bactéries impliquée dans la virulence de ces pathogènes. Cependant,

ils ne sont pas suffisamment immunogènes à eux seuls. En effet, ils induisaient une faible

réponse immunitaire, se traduisant par une production d’anticorps insuffisante d’un point de

vue qualitatif et quantitatif. De plus, un schéma d’administration avec des injections répétées

n’améliorait pas le statut immunitaire, mais au contraire régressait avec une hypo-réponse du

système immunitaire [30]. C’est pourquoi à partir des années 1990, de nouveaux vaccins

furent mis au point avec des polysaccharides conjugués à des protéines porteuses. La structure

protéique confère ainsi une meilleure immunogénicité aux complexes polyosidiques. Ces

nouveaux vaccins sont les vaccins contre le méningocoque du groupe A, C, Y et W135, le

vaccin contre les infections à pneumocoques et les vaccins responsables des méningites

bactériennes à Haemophilus inflenzae de type b.

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