L’idée de prévention des maladies par manipulation de leur substrat a anticipé de loin la théorie infectieuse (bactériologie) des maladies. L’inoculation des pustules de la variole est une pratique ancienne observée dans de nombreux pays dont l’Inde, la Chine et l’empire ottoman depuis des centaines d’années. À la fin du XVIIIe siècle, c’est un médecin anglais, Edward Jenner, qui utilise la vaccine, une affection des bovins, pour prévenir la variole – d’autres que lui en milieu rural avaient observé que le personnel ayant contracté la vaccine au contact des vaches était protégé de la variole en cas d’épidémie. En tant que médecin, il put diffuser cette constatation empirique qui donna lieu à de véritables campagnes de « vaccination » dans de très nombreux pays dans le monde, avec la bénédiction des dirigeants.

L’hypothèse implicite était que la vaccine était une maladie animale bénigne proche de la variole et capable de provoquer un état réfractaire à une maladie grave et purement humaine.

Un pas de plus est fait avec Pasteur lorsqu’il propose, en 1880, l’idée « d’atténuation de la virulence » en laboratoire. Il en expérimente de nombreuses applications comme le vaccin contre le charbon (1883) et la rage (1885). Il élit le terme général de « vaccination » en hommage à Jenner pour les désigner. Par la suite, de nombreux autres vaccins sont expérimentés : vaccins « tués » ou « inactivés » comme les vaccins typhoïdique et cholérique (1896), anticoquelucheux (1923), anatoxines ou toxines neutralisées de la diphtérie (1923) et du tétanos (1926), vaccins « vivants atténués » tels que le BCG (1921), la fièvre jaune (1936), etc. (tableau 1).

Grâce aux progrès menés dans le domaine de la culture cellulaire à partir des années 1930, les biotechnologies et le génie génétique facilitent l’avancement de la vaccination. Par exemple, les vaccins modernes commencent à exploiter la technologie de l’ADN recombinant, où pour produire un antigène, un gène de virus est inséré dans une cellule de levure, d’animal…Ce processus a notamment permis le développement du vaccin contre l’hépatite B, au début des années 1980.

Les vaccins contre la variole (également utilisés en prévention du mpox) de 3^ème génération sont des vaccins vivants issus de la souche virale hautement atténuée, modified vaccinia Ankara virus de Bavarian Nordic (MVA-BN). Ils présentent l’avantage d’être non réplicatifs, contrairement aux vaccins de 1^ère génération et de 2^ème génération. Les vaccins de 1^ère génération ne sont d’ailleurs plus utilisés en population générale depuis 1984 , du fait de l’éradication de la variole. Le vaccin de 2^ème génération n’a jamais été utilisé pour des vaccinations en population générale.

En 2013, un nouveau type de vaccin voit le jour avec le vaccin Bexsero^® , qui est le premier vaccin dont la composition est exclusivement protéique. Il se distingue des autres vaccins méningococciques mis au point jusqu’à ce jour, qui étaient de nature polyosidique capsulaires. Par une approche originale (la vaccinologie inverse), des protéines candidates ont été sélectionnées à partir de l’étude du génome de différentes souches de référence. Ces antigènes protéiques ont pour propriétés d’être communs aux souches virulentes circulantes ou d’avoir peu de variations génomiques, d’être exprimés à la surface des bactéries et d’induire la synthèse d’anticorps bactéricides in vivo. Ces antigènes sont absorbés sur hydroxyde d’aluminium.Le vaccin Bexsero^® est le premier vaccin protéique de ce type à avoir reçu une AMM européenne. Il est constitué de trois protéines sous-capsulaires recombinantes (fHBP, NHBA, NadA) et du composant OMV (Outer Membrane Vesicle) du vaccin néozélandais (Men-ZB^®) afin de renforcer la couverture théorique du vaccin et offrir un effet immunomodulateur adjuvant.

En 2019, une nouvelle stratégie de vaccination est employée, dite « en anneau » est employée pour enrôler le virus Ebola. Cette stratégie consiste à administrer le vaccin à toutes les personnes qui sont entrées en contact avec un cas confirmé de maladie à virus Ebola. 

Les vaccins apparus à partir de 2020 pour lutter contre l’épidémie de Covid-19 ont montré les progrès récents de la médecine en matière de rapidité de développement et de génie génétique, notamment grâce au développement des vaccins à ARN messager . La vaccination consiste à injecter dans l’organisme non pas le virus mais des molécules d’« ARN messager », fabriquées en laboratoire. Cet ARNm, encapsulé dans des particules de lipides, sans adjuvant chimique, ordonne aux cellules au niveau du site d’injection (principalement les cellules musculaires et les cellules du système immunitaire) de fabriquer une protéine spécifique du virus responsable de la Covid-19, ce qui activera la réponse immunitaire. Il est ensuite rapidement éliminé. L’ARN messager ne pénètre jamais dans le noyau de la cellule et n’a aucune action sur le génome.

Des stratégies vaccinales peuvent ainsi être développées à l’échelle des populations. Associées à d’autres moyens de contrôle des maladies transmissibles, elles permettent notamment d’obtenir l’éradication de la variole en 1978 et de réduire de façon spectaculaire l’incidence de certaines maladies infectieuses (tableau 2). Des progrès sont réalisés dans la connaissance des antigènes bactériens ou viraux, permettant la production de vaccins utilisant des sous-unités des agents pathogènes. Les techniques modernes de cultures, utilisant les ressources du génie génétique et de l’immunologie, permettent de perfectionner les vaccins en limitant leurs effets secondaires.

Tableau 2. Impact épidémiologique, en France, des vaccinations introduites dans le calendrier vaccinal du nourrisson avant les années 2000.

(*) Année(s) de référence ou période de référence ayant permis d'établir une moyenne du nombre de cas annuel
NB : les données disponibles ne permettent pas, en particulier chez les enfants, de faire figurer la coqueluche, les oreillons et l'hépatite B dans le tableau.
Source : Santé publique France

Pour en savoir plus

• Barnéoud L. L’Aventure de la vaccination. Science et Vie, Hors-Série n° 277, 2016 : p. 6-17.
• Moulin A.M. (dir.). L’Aventure de la vaccination. Paris : Fayard, coll. Penser la médecine, 1996 : 498 p.
• Perrot A., Schwartz M. Le génie de Pasteur au service des poilus. Paris : Odile Jacob, 2016 : 288 p.
• Sansonetti P. Vaccins : Pourquoi ils sont indispensables. Paris : Odile Jacob, 2017 : 224 p.
• Schwartz M., Perrot A (dir.). Louis Pasteur, Le visionnaire. Catalogue officiel de l’exposition. Edition de la Martinière, 2017 : 192 p.
•  Patrick Zylberman : La guerre des vaccins - Histoire démocratique.