Les premiers vaccins humains contre les virus étaient basés sur l’utilisation de virus plus faibles ou atténués pour générer une immunité. Le vaccin contre la variole utilisait le cowpox, un poxvirus qui était suffisamment similaire à la variole pour protéger contre elle, mais qui ne causait généralement pas de maladie grave. La rage a été le premier virus atténué en laboratoire pour créer un vaccin pour les humains.
Les vaccins sont fabriqués selon plusieurs procédés différents. Ils peuvent contenir des virus vivants qui ont été atténués (affaiblis ou modifiés de manière à ne pas provoquer de maladie) ; des organismes ou des virus inactivés ou tués ; des toxines inactivées (pour les maladies bactériennes où les toxines générées par les bactéries, et non les bactéries elles-mêmes, provoquent la maladie) ; ou simplement des segments de l’agent pathogène (cela comprend les vaccins sous-unitaires et conjugués).
| Type de vaccin | Vaccins de ce type sur les US. Calendrier de vaccination recommandé pour l’enfance (0-6 ans) |
| Vivant, atténué | Vaccins contre la rougeole, les oreillons, rubéole (vaccin combiné ROR) Varicelle (varicelle) Grippe (spray nasal) Rotavirus |
| Inactivé/tué | Polio (IPV) Hépatite A |
| Toxoïde (toxine inactivée) | Diphtérie, tétanos (partie de l’immunisation combinée DTaP) |
| Sous-unité/conjugué | Hépatite B Grippe (injection) Haemophilus influenza type b (Hib) Coqueluche (partie de l’immunisation combinée DTaP) immunisation) Pneumocoque Méningocoque |
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Type de vaccin |
Autres vaccins disponibles |
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Vivant, atténué |
Zoster (zona) Fièvre jaune |
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Inactivé/tué |
Rabie |
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Sous-unité/conjugué |
Papillomavirus humain (HPV) |
Vivant, atténués actuellement recommandés dans le cadre du U.S. Childhood Immunization Schedule comprennent ceux contre la rougeole, les oreillons et la rubéole (via le vaccin combiné ROR), la varicelle (chickenpox) et la grippe (dans la version en spray nasal du vaccin contre la grippe saisonnière). En plus des vaccins vivants atténués, le calendrier de vaccination comprend des vaccins de tous les autres grands types – voir le tableau ci-dessus pour une ventilation des types de vaccins du calendrier recommandé pour les enfants.
Les différents types de vaccins nécessitent chacun des techniques de développement différentes. Chaque section ci-dessous traite d’un des types de vaccins.
Vaccins vivants, atténués
Les vaccins atténués peuvent être fabriqués de plusieurs façons différentes. Certaines des méthodes les plus courantes consistent à faire passer le virus responsable de la maladie dans une série de cultures cellulaires ou d’embryons d’animaux (généralement des embryons de poussins). Si l’on prend l’exemple des embryons de poussins, le virus est cultivé dans différents embryons d’une série. À chaque passage, le virus devient plus apte à se répliquer dans les cellules de poussins, mais perd sa capacité à se répliquer dans les cellules humaines. Un virus destiné à être utilisé dans un vaccin peut être cultivé à travers plus de 200 embryons ou cultures cellulaires différents. Finalement, le virus atténué sera incapable de se répliquer correctement (ou pas du tout) dans les cellules humaines, et pourra être utilisé dans un vaccin. Toutes les méthodes qui impliquent le passage d’un virus par un hôte non humain produisent une version du virus qui peut encore être reconnue par le système immunitaire humain, mais qui ne peut pas bien se répliquer dans un hôte humain.
Lorsque le virus vaccinal résultant est administré à un humain, il sera incapable de se répliquer suffisamment pour causer une maladie, mais il provoquera quand même une réponse immunitaire qui peut protéger contre une infection future.
Une préoccupation qui doit être prise en compte est le potentiel pour le virus vaccinal de revenir à une forme capable de causer la maladie. Les mutations qui peuvent se produire lorsque le virus vaccinal se réplique dans l’organisme peuvent aboutir à une souche plus virulente. Cette éventualité est très peu probable, car la capacité du virus vaccinal à se répliquer est limitée ; cependant, elle est prise en compte lors de la mise au point d’un vaccin atténué. Il convient de noter que les mutations sont assez fréquentes avec le vaccin antipoliomyélitique oral (VPO), un vaccin vivant qui est ingéré au lieu d’être injecté. Le virus du vaccin peut muter en une forme virulente et entraîner de rares cas de polio paralytique. Pour cette raison, le VPO n’est plus utilisé aux États-Unis et a été remplacé sur le calendrier vaccinal recommandé pour les enfants par le vaccin antipoliomyélitique inactivé (VPI).
La protection offerte par un vaccin vivant atténué dépasse généralement celle offerte par un vaccin tué ou inactivé.
Vaccins tués ou inactivés
Une alternative aux vaccins atténués est un vaccin tué ou inactivé. Les vaccins de ce type sont créés en inactivant un agent pathogène, généralement à l’aide de la chaleur ou de produits chimiques tels que le formaldéhyde ou le formol. Cela détruit la capacité de l’agent pathogène à se répliquer, mais le garde « intact » afin que le système immunitaire puisse encore le reconnaître. (« Inactivé » est généralement utilisé plutôt que « tué » pour désigner les vaccins viraux de ce type, car les virus ne sont généralement pas considérés comme vivants.)
Parce que les agents pathogènes tués ou inactivés ne peuvent absolument pas se répliquer, ils ne peuvent pas revenir à une forme plus virulente capable de provoquer la maladie (comme discuté ci-dessus avec les vaccins vivants atténués). Cependant, ils ont tendance à offrir une protection plus courte que les vaccins vivants et sont plus susceptibles de nécessiter des rappels pour créer une immunité à long terme. Les vaccins tués ou inactivés figurant dans le calendrier vaccinal recommandé pour les enfants aux États-Unis comprennent le vaccin inactivé contre la polio et le vaccin contre la grippe saisonnière (sous forme de piqûre).
Toxoïdes
Certaines maladies bactériennes ne sont pas directement causées par une bactérie elle-même, mais par une toxine produite par la bactérie. Un exemple est le tétanos : ses symptômes ne sont pas causés par la bactérie Clostridium tetani, mais par une neurotoxine qu’elle produit (la tétanospasmine). Les immunisations contre ce type d’agent pathogène peuvent être réalisées en inactivant la toxine qui provoque les symptômes de la maladie. Comme pour les organismes ou les virus utilisés dans les vaccins tués ou inactivés, cela peut se faire via un traitement avec un produit chimique tel que le formol, ou en utilisant la chaleur ou d’autres méthodes.
Les immunisations créées en utilisant des toxines inactivées sont appelées toxoïdes. Les toxoïdes peuvent en fait être considérés comme des vaccins tués ou inactivés, mais on leur donne parfois leur propre catégorie pour souligner le fait qu’ils contiennent une toxine inactivée, et non une forme inactivée de bactérie.
Les vaccinations toxoïdes figurant dans le calendrier de vaccination recommandé pour les enfants aux États-Unis comprennent les vaccinations contre le tétanos et la diphtérie, qui sont disponibles sous une forme combinée.
Vaccins sous-unités et conjugués
Les vaccins sous-unités et conjugués ne contiennent que des morceaux des agents pathogènes contre lesquels ils protègent.
Les vaccins sous-unités n’utilisent qu’une partie d’un agent pathogène cible pour provoquer une réponse du système immunitaire. Cela peut se faire en isolant une protéine spécifique d’un agent pathogène et en la présentant comme un antigène à part entière. Le vaccin acellulaire contre la coqueluche et le vaccin contre la grippe (sous forme de piqûre) sont des exemples de vaccins sous-unitaires.
Un autre type de vaccin sous-unitaire peut être créé par génie génétique. Un gène codant pour une protéine vaccinale est inséré dans un autre virus, ou dans des cellules productrices en culture. Lorsque le virus porteur se reproduit, ou lorsque la cellule productrice se métabolise, la protéine vaccinale est également créée. Le résultat final de cette approche est un vaccin recombinant : le système immunitaire reconnaîtra la protéine exprimée et fournira une protection future contre le virus cible. Le vaccin contre l’hépatite B actuellement utilisé aux États-Unis est un vaccin recombinant.
Un autre vaccin fabriqué à l’aide du génie génétique est le vaccin contre le papillomavirus humain (VPH). Deux types de vaccins contre le VPH sont disponibles – l’un offre une protection contre deux souches de VPH, l’autre contre quatre – mais les deux sont fabriqués de la même manière : pour chaque souche, une seule protéine virale est isolée. Lorsque ces protéines sont exprimées, des particules de type viral (VLP) sont créées. Ces VLP ne contiennent pas de matériel génétique des virus et ne peuvent pas provoquer de maladie, mais elles déclenchent une réponse immunitaire qui assure une protection future contre le VPH.
Les vaccins conjugués sont quelque peu similaires aux vaccins recombinants : ils sont fabriqués en utilisant une combinaison de deux composants différents. Les vaccins conjugués, cependant, sont fabriqués à partir de morceaux de manteaux de bactéries. Ces enveloppes sont chimiquement liées à une protéine porteuse, et la combinaison est utilisée comme vaccin. Les vaccins conjugués sont utilisés pour créer une réponse immunitaire combinée plus puissante : en général, le « morceau » de bactérie présenté ne génère pas une forte réponse immunitaire à lui seul, alors que la protéine porteuse le fait. Le morceau de bactérie ne peut pas causer de maladie, mais combiné à une protéine porteuse, il peut générer une immunité contre une future infection. Les vaccins actuellement utilisés pour les enfants contre les infections bactériennes à pneumocoques sont fabriqués à l’aide de cette technique.
Plus d’informations
Les chercheurs continuent de développer de nouveaux types de vaccins et d’améliorer les approches actuelles. Pour plus d’informations sur les vaccins expérimentaux et les techniques d’administration, consultez notre article L’avenir de la vaccination.