1. Actus & Agenda
  2. FR
  3. Actus
  4. Recherche

Pourquoi ne pouvons-nous pas développer des vaccins contre tous les microbes qui nous rendent malades ?

Publié le 28 janvier 2021 Mis à jour le 28 janvier 2021

Le développement ultra-rapide du vaccin contre la Covid-19 annonce-t-il une nouvelle révolution vaccinale, qui permettrait de développer des vaccins contre n’importe quel agent pathogène ? La réalité est plus nuancée. Analyse d'Éric Muraille dans The Conversation.

Eric Muraille, Université Libre de Bruxelles (ULB)

L’Organisation mondiale de la santé (OMS) estime que la vaccination prévient à elle seule chaque année environ 3 millions de décès dans le monde. C’est, avec l’accès à l’eau potable, la mesure de santé publique qui a le plus grand impact en termes de réduction de la mortalité.

Pour faire face à la pandémie de Covid-19 causée par le coronavirus émergent SARS-CoV-2, deux pistes principales ont été explorées : celle des traitements antiviraux, et celle des vaccins. Alors que l’essai clinique Solidarity, monté par l’OMS pour aider à trouver un traitement efficace contre la Covid-19, n’a pas abouti, trois vaccins contre le SARS-CoV-2 ont été développés durant l’année 2020 : BNT162b2 (BioNTech/Pfizer), mRNA-1273 (Moderna), ChAdOx1 nCoV-19 (Oxford/AstraZeneca).

En quelques mois, ils ont pu être testés chez l’animal et validés par des essais cliniques chez l’être humain, ce qui constitue un record absolu dans l’histoire de la vaccination moderne. Auparavant, on considérait qu’il fallait en moyenne 8 ans pour disposer d’un vaccin efficace et sûr.

Comment s’explique ce succès ? Annonce-t-il une nouvelle révolution vaccinale, qui permettrait de développer des vaccins contre n’importe quel agent pathogène ? La réalité est plus nuancée.

Vaccins Covid-19 : la recette d’un succès

Vaccin atténué, inactivé, sous-unitaire adjuvanté, vecteur viral, ARN… Face à l’urgence sanitaire due à la propagation rapide du SARS-CoV-2, toutes les technologies vaccinales disponibles ont été utilisées sans a priori pour tenter de mettre au point un vaccin, l’objectif étant de réduire le risque d’échec. Toutes les étapes de développement et de validation se sont également enchaînées, sans la moindre pause.

Cette stratégie du « tout en même temps », financièrement très coûteuse et risquée, n’a été possible que grâce à un investissement massif de la part des États. Le gouvernement américain a investi jusqu’à ce jour, via l’Operation Warp Speed, plus de 18 milliards de dollars pour financer le développement des vaccins contre la Covid-19. Un chiffre impressionnant, mais qui reste négligeable face au coût estimé de l’épidémie de Covid-19 pour ce pays. Dans l’hypothèse où elle serait maîtrisée fin 2021, les experts estiment qu'elle aura alors coûté aux États-Unis entre 3 000 et 16 000 milliards de dollars.

Cet investissement massif ne sera pas uniquement profitable à la gestion de la pandémie de SARS-CoV-2. Il a notamment permis de valider l’usage chez l’humain de la technologie des vaccins à ARN, qui dispose de plusieurs avantages majeurs. Cette technologie permet en effet de développer directement un vaccin à partir de la séquence génétique de l’agent pathogène, sans passer par sa culture ou la production par génie génétique de ses protéines, ce qui représente un gain de temps considérable.

Chez la souris, cette technologie a rendu possible le développement en quelques mois de vaccins protecteurs contre des virus tels que le virus Influenza H1N1 ou le virus Ebola. Elle permet d’envisager de produire des candidats vaccins pour faire face localement à des agents infectieux émergents avant qu’ils ne se propagent et ne constituent un risque de pandémie.

Enfin, elle ouvre également la voie à des vaccins personnalisés contre les tumeurs ou les maladies autoimmunes. Ces vaccins thérapeutiques, produits spécifiquement pour un seul individu, révolutionneraient l’immunothérapie.

Des succès, mais aussi de nombreux échecs

Cette réussite et ces espoirs ne doivent cependant pas nous faire oublier qu’il existe plus de 1400 agents pathogènes infectant l’humain et qu’il en émerge de nouveaux chaque année. Plus d’un siècle s’est écoulé depuis la découverte de la vaccination par Louis Pasteur, mais dans ce laps de temps, nous n’avons été capables de produire des vaccins efficaces que contre moins d’une trentaine de maladies infectieuses.

Bien sûr, nous n’avons pas besoin de vaccins contre tous les pathogènes. Beaucoup ne causent que des pathologies bénignes et de nombreuses infections sont évitables par des mesures prophylactiques simples. Néanmoins, nous essuyons des échecs répétés depuis des décennies face à plusieurs pathogènes représentant des priorités de santé publique.

Les causes de ces échecs sont multiples. L’une d’entre elles repose sur le modèle de financement des vaccins. Complexe et laborieux, il implique souvent de nombreux partenariats public-privé. Or, le marché potentiel pour certains vaccins peut être jugé insuffisant par les investisseurs privés. Par exemple, quand le pathogène n’infecte qu’un nombre réduit d’individus ou présente une distribution géographique limitée.

Mais l’argent ne fait pas tout : des investissements considérables ont été réalisés pour lutter contre le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) responsable du Sida, la bactérie Mycobacterium tuberculosis (aussi connue sous l’appellation « bacille de Koch »), responsable de la tuberculose ou les parasites protozoaires Plasmodium (cause du paludisme, ou malaria), responsable à eux trois de plus de 2,5 millions de morts par an. Ces investissements n’ont pourtant toujours pas permis le développement de vaccins présentant une efficacité satisfaisante. Premier espoir, un vaccin contre le paludisme, le vaccin RTS,S/AS01 (Mosquirix, GSK), a montré une protection significative mais partielle chez les jeunes enfants en 2015.

Pourquoi de telles difficultés, même lorsque les moyens alloués à la recherche de nouveaux vaccins sont considérables ? Les nouvelles technologies vaccinales, comme les vaccins ARN, pourront-elles changer cette situation ?

Les obstacles techniques au développement des vaccins

Suite à la détection d’un agent pathogène, le système immunitaire riposte rapidement par une réponse innée, médiée notamment par les cellules des muqueuses et les macrophages. Pour infecter l’hôte, un pathogène doit être capable, à minima, d’échapper partiellement à cette réponse stéréotypée, qui n’est pas spécifique d’un envahisseur donné. Le développement d’une réponse adaptative, spécifique du pathogène et médiée par les lymphocytes, permet le plus souvent au système immunitaire d’éliminer l’agent infectieux et d’acquérir une immunité de longue durée contre celui-ci.


À lire aussi : Comment notre corps se défend-il contre les envahisseurs ?


Le principe de la vaccination est de copier cette immunité adaptative, qui se développe suite à une infection naturelle. Tous les vaccins contiennent donc des informations sur la structure de l’agent pathogène, ce que l’on nomme les « antigènes » (terme désignant tout élément étranger à l’organisme capable de déclencher une réponse immunitaire). Selon le type de vaccin, les antigènes peuvent être présents sous la forme, par exemple, de protéines du virus (vaccin sous-unitaire adjuvanté) ou de matériel génétique (vaccin vectorisé, vaccin ARN) viral. Ils sont indispensables pour induire le développement des populations lymphocytaires spécifiques de mémoire qui vont permettre de contrôler et d’éliminer le pathogène.

Lorsque l’on souhaite développer un vaccin contre un agent pathogène, l’identification des antigènes vaccinaux est donc considérée comme un pré-requis. Le génome de la majorité des virus ne comprend que quelques dizaines, voir quelques centaines de gènes. Il est donc assez aisé d’identifier ceux correspondant aux antigènes les plus exposés au système immunitaire, comme la protéine « spike » du SARS-CoV-2.

Chez les bactéries et les protozoaires, les choses sont différentes : leur génome comporte plusieurs milliers de gènes. Et celui de certains vers parasites des dizaines de milliers. Par conséquent, identifier les antigènes vaccinaux pour ces pathogènes hautement complexes peut nécessiter un travail de très longue haleine.

Cycle de vie de Plasmodium falciparum, agent de la malaria ou paludisme. Centers for Disease Control and Prevention


Eric Muraille, Biologiste, Immunologiste. Maître de recherches au FNRS, Université Libre de Bruxelles (ULB)

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.

Lire la fin de l'article sur The Conversation.

Contact
Communication Recherche : com.recherche@ulb.ac.be