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Le rendez-vous de l'innovation #5

28 juillet 2021

Décodage : quel est le contenu des vaccins ?

Les vaccins ont pour but de stimuler le système immunitaire pour cibler et éliminer une maladie. Les technologies de vaccination ont fortement évolué depuis le premier vaccin en 1796 et sont actuellement au cœur de l’actualité avec les nouveaux vaccins à « ARN » de la Covid-19.
On peut classer les vaccins en deux grandes familles : ceux avec et ceux sans agents infectieux. Nous décryptons pour vous ci-dessous en quoi consistent ces vaccins.

  • Les vaccins avec agents infectieux

Parmi les vaccins avec agents infectieux, on identifie les vaccins vivants atténués et les inactivés.
Les premiers vaccins, celui de Jenner (1796, contre la variole) et celui de Pasteur (1885, contre la rage) ainsi que, par exemple, les vaccins actuels contre la rougeole ou les oreillons font partie des vaccins vivants atténués, c’est-à-dire avec le pathogène entier mais affaibli.
Les vaccins inactivés contiennent des agents infectieux (ou une toxine produite par ceux-ci) qui ont été tués grâce à un produit chimique ou par la chaleur (par exemple les vaccins actuels contre le tétanos, l’hépatite A, la grippe).

  • Les vaccins sans agents infectieux dits à « ADN » ou « ARN »

Les vaccins sans agents infectieux sont les vaccins de nouvelles générations étudiés depuis les années 1990, il s’agit des vaccins dits à ADN (acide désoxyribonucléique) et à ARN (acide ribonucléique).
Ces molécules sont présentes dans toutes les cellules des êtres vivants. Les molécules d’ADN sont porteuses du patrimoine génétique, situé à l’intérieur du noyau de nos cellules. Les molécules d’ARN (en particulier l’ARN messager) sont synthétisées à partir de fragments d’ADN et sont ensuite utilisées comme patron par une machinerie complexe pour fabriquer les protéines nécessaires au fonctionnement de l’organisme. Avec ce type de vaccin, il s’agit de faire produire les fragments d’agents infectieux directement par les cellules de l’individu vacciné en injectant des molécules d’ADN ou d’ARN codant pour des protéines de l’agent pathogène.
Les technologies de vaccin à ADN pour les humains en sont toujours au stade expérimental, un vaccin à ADN contre la Covid-19 a été étudié à l’Institut Pasteur en France mais n’a pas abouti à ce jour. Le vaccin contre la Covid-19 développé par BioNTech et Pfizer a reçu le 2 décembre 2020 au Royaume-Uni la première autorisation pour l'utilisation grand public d'un vaccin à ARN.

  • Les avantages et inconvénients des vaccins à ARN

Les vaccins de Pfizer et Moderna contre la Covid-19 reposent sur l’injection d’un ARN messager codant pour la protéine Spike présente à la surface du virus. Cette protéine constitue la « clé » permettant au virus de s’accrocher aux cellules puis d’y pénétrer et de les infecter.
L’avantage d’un vaccin à ARN plutôt que d’un vaccin à ADN est que la protéine Spike puisse être produite directement dans le cytoplasme des cellules de la personne vaccinée, sans passer par le noyau (cette molécule ne peut en aucun cas interagir avec le génome ni conduire à son altération). De plus, les vaccins à ARNm sont capables d’activer la réponse immunitaire assez intensément pour se passer des adjuvants habituellement utilisés pour améliorer la réponse immunitaire de l’organisme, le vaccin est ainsi mieux toléré.
L’inconvénient des ARN est leur instabilité, par exemple, le vaccin de Pfizer se conserve à -71°C et le Moderna, plus concentré en dose, à -20°C. Pour améliorer leur stabilité, ces deux vaccins contiennent des encapsulations d’ARN, c’est-à-dire que celui-ci est contenu dans des bulles lipidiques, des liposomes. L’avantage est que les doses vaccinales sont extrêmement pures et ne contiennent que l'ARN d'intérêt encapsulé et rien d'autre. Leur production est donc plus simple et plus rapide (synthèse par voie enzymatique) que les vaccins avec agents infectieux.

Enfin, il faut mentionner le manque de recul scientifique sur l’utilisation des vaccins à ARN. En 1796, Jenner avait inoculé le fils de son jardinier pour tester son vaccin contre la variole. Actuellement le processus de validation des vaccins passe par une phase pré-clinique (laboratoire et sur animaux) puis par des essais cliniques chez l’homme qui se déroulent en quatre phases pour déterminer la tolérance et l’efficacité du vaccin chez l’homme. Des études en quatrième phase post mise sur le marché, dite de pharmacovigilance, sont actuellement en cours concernant les vaccins de la COVID-19, elles permettront d’affiner la connaissance sur ce type de vaccins notamment concernant les risques, bénéfices et conditions d'utilisation optimales.

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