Vaccins en développement

Les vaccins constituent, avec les progrès dans le domaine de l’hygiène, l’avancée la plus importante dans la lutte contre les maladies infectieuses. Cependant, de nombreuses infections ne bénéficient pas aujourd’hui d’un vaccin (VIH, paludisme) ou de vaccins avec une efficacité suffisante (grippe, tuberculose). La mise au point de nouveaux vaccins et une meilleure utilisation des vaccins déjà disponibles représentent un enjeu important pour diminuer la morbi-mortalité liée aux infections et la résistance aux anti-infectieux.

Les recherches en cours portent sur la mise au point de nouvelles technologies vaccinales, le développement de nouveaux adjuvants et l’évaluation de nouvelles stratégies, comme la vaccination de la femme enceinte pour protéger le nourrisson, et la protection des personnes fragiles (immunodéprimées, sujets âgés). La mise au point de nouveaux vaccins, l’amélioration des vaccins existants, la protection des personnes les plus fragiles et la réponse aux infections émergentes représentent des enjeux majeurs en termes de santé publique. Sans oublier qu’il faut aussi convaincre la population de l’intérêt de se vacciner.

Ces dernières années avec la pandémie de Covid-19, les technologies de production des vaccins ont évolué et progressé de manière spectaculaire. La biologie moléculaire, la génomique, la chimie, l’immunologie… sont autant de domaines qui évoluent chaque jour. On dispose aujourd’hui de nouveaux types de vaccins, de nouvelles façons de les administrer ou encore de nouvelles maladies ciblées.

De nouveaux types de vaccins :

Les méthodes traditionnelles de vaccination consistent à introduire une forme affaiblie (atténuée) ou morte d’un microbe dans le corps pour déclencher une réponse immunitaire (l’organisme reconnait le microbe et peut l’éliminer s’il le rencontre à l’avenir).

Récemment, de nouveaux types de vaccins ont vu le jour, utilisant de nouvelles techniques de production. C’est le cas notamment de certains vaccins contre le Covid-19 comme Pfizer-BioNTech et Moderna qui utilisent la technique de l’ARN messager.

Cette technique consiste à injecter non pas le virus en entier mais un morceau de son matériel génétique (ARN messager). Cet ARN messager va donner des instructions à nos cellules pour fabriquer une protéine particulière du virus de la Covid-19. Cela entraine la défense de notre organisme contre le virus (réponse immunitaire). L’ARN messager est ensuite rapidement éliminé. Il ne pénètre jamais dans le noyau de la cellule et ne modifie jamais notre ADN.

D’autres techniques sont étudiées pour rendre les vaccins plus performants ou pour en produire de nouveaux. On peut également rendre un microbe inoffensif en neutralisant les gènes qui le rendent dangereux. C’est la technique de l’atténuation par génie génétique.

Une autre technique en cours d’étude consisterait à injecter un morceau de l’ADN pour entrainer la fabrication d’une partie du virus (antigène). Cette partie permettrait à l’organisme de se défendre rapidement en cas de contact avec la maladie. Cette technique est proche mais différente de la vaccination par ARNm.

De nouvelles cibles :

Jusqu’à aujourd’hui, les vaccins ont été produits pour se protéger des maladies infectieuses. Pour certains, cela permet d’empêcher des cancers d’apparaître (Hépatite B et HPV Papillomavirus).

On espère maintenant utiliser la vaccination pour prévenir directement des maladies, par exemple les cancers, les maladies auto-immunes ou encore les allergies.

De nouvelles voies d’administration :

Le plus souvent, les vaccins sont administrés par voie injectable. Pour améliorer le confort et la sécurité des vaccins, les chercheurs travaillent sur d’autres manières de vacciner. Ils étudient par exemple la jet injection (envoi sous la peau de liquide sous pression sans aiguille), les implants et les patchs ou l’administration par le nez ou la bouche.

Certains vaccins actuels sont déjà commercialisés sous ces nouvelles formes comme le vaccin contre le rotavirus par voie orale, ou encore un vaccin contre la grippe par spray dans le nez.

Des nouveaux adjuvants) sont également étudiés.

De nouveaux stockages :

Les chercheurs essayent de développer des vaccins qui se gardent à température ambiante. Cela facilite grandement la conservation et le stockage des vaccins, sans obligation de les conserver au frais.

Nouvelles alternatives à la vaccination :

De nouvelles techniques qui ne sont pas des vaccins classiques peuvent être utilisés pour prévenir des infections. Par exemple l’utilisation d’anticorps monoclonaux contre la Covid-19 ou contre le VRS (virus responsable de la bronchiolite). Dans ces cas-là, on injecte directement à la personne les anticorps qui empêcheront le virus de se développer.

La particularité est qu’ils sont administrés et non fabriqués par le système immunitaire. Les anticorps monoclonaux finissent par disparaître, il n’y a donc plus d’activité.

Nouvelles technologies vaccinales, recherche sur les adjuvants et les voies d’administration

Les progrès réalisés dans le domaine de la génétique des agents infectieux ont permis la mise au point de vaccins par des technologies vaccinales modernes.

Nouvelles technologies pour construire de nouveaux vaccins

Ces technologies sont par exemple :

l’identification des gènes de virulence permettant leur délétion par génie génétique et la mise au point de vaccins vivants atténués plus sûrs que ceux actuellement disponibles ;
L’utilisation d’une partie seulement d’un virus (une protéine ou son acide nucléique (son ARN ou son ADN)), incapable de se reproduire mais induisant la réponse immunitaire recherchée (technologies utilisées pour certains des vaccins contre le SRAS-CoV2 responsable de la COVID-19);
l’utilisation de vecteurs recombinants, provenant d’un virus ou d’une bactérie peu ou pas pathogène pour l’homme, modifié génétiquement pour accueillir l’ADN ou l’ARN d’un autre organisme (technologie utilisée récemment pour les vaccins Ebola) ;
la mise au point de vaccins chimériques, technologie consistant à insérer les gènes d’intérêt dans le génome d’une souche vaccinale efficace, déjà utilisée en routine (exemple du vaccin Dengvaxia^®, vaccin contre la dengue mis au point par Sanofi Pasteur, vaccin vivant atténué recombinant chimérique basé sur le vaccin fièvre jaune 17D et exprimant les gènes d’enveloppe des quatre sérotypes du virus de la dengue) ;
la technique de « vaccinologie inverse » permettant d’identifier au sein du génome de la bactérie les gènes susceptibles de coder pour une protéine de membrane immunisante et conservée entre les espèces (exemple du vaccin contre les infections invasives à méningocoque B, Bexsero^®).

Travaux sur de nouveaux adjuvants

La mise au point de nouveaux adjuvants fait l’objet de nombreux travaux. L’adjuvant, administré avec l’antigène vaccinal, permet d’augmenter ou d’orienter la réponse immunitaire induite en fonction des micro-organismes visés. Les adjuvants permettent d’augmenter la réponse innée au site de l’injection et la réponse spécifique. Pendant très longtemps, l’aluminium était le seul adjuvant disponible. Plus récemment, des adjuvants lipidiques ont été introduits (exemple des vaccins contre les infections à HPV, Cervarix^®, ou contre le zona, Shingrix^®, qui sera disponible prochainement en France).

Travaux sur les voies d’immunisation

La possibilité d’utiliser de nouvelles voies d’immunisation pour induire une réponse immunitaire de meilleure qualité et améliorer le confort en évitant la voie injectable font l’objet de recherches nombreuses. Ainsi, l’administration d’un vaccin via des patchs transdermiques ou par voie muqueuse (orale, nasale, sublinguale, rectale ou vaginale) est à l’étude. Certains vaccins sont déjà administrés par voie orale (par exemple les vaccins contre le rotavirus) ou intra-nasale (exemple du vaccin antigrippal vivant atténué, Fluenz^®, avec une AMM en Europe chez l’enfant entre 2 et 18 ans). Ils permettent d’induire une immunité mucosale de meilleure qualité qu’avec la voie intramusculaire et une immunité systémique en évitant les injections.

Stratégies de vaccination personnalisée

Les vaccins longtemps destinés à une vaccination de masse se sont développés plus récemment pour la protection de populations plus ciblées. Sont plus particulièrement visées : les personnes aux âges extrêmes de la vie, les personnes immunodéprimées et celles à risque de développer une infection liée aux soins.

Vaccination de la femme enceinte

Immuniser la femme enceinte permet de la protéger (exemple du vaccin anti-grippal), mais également de protéger le nouveau-né et le jeune nourrisson grâce au transfert transplacentaire des anticorps maternels (exemple des vaccins contre la grippe et la coqueluche).

Deux vaccins visant à immuniser la femme enceinte pour protéger le nouveau-né sont en développement clinique : un vaccin contre les infections par le virus respiratoire syncytial (VRS) et un vaccin contre les infections à streptocoque du groupe B (SGB).

Vaccin contre le virus respiratoire syncytial (VRS)

Le VRS est actuellement la 1^re cause de pneumopathie virale chez l’enfant de moins de 2 ans. La mise au point d’un vaccin chez le nourrisson avait été interrompue après les échecs des essais réalisés il y a plusieurs dizaines d’années. Aujourd’hui, les recherches ont repris et visent la femme enceinte, en faisant l’hypothèse que les anticorps maternels transmis puissent assurer la protection des nouveau-nés et très jeunes nourrissons. Plusieurs vaccins contre le VRS sont en cours de développement dont un dans un essai de phase 3 chez la femme enceinte, avec pour objectif d’évaluer la capacité du vaccin à protéger le nourrisson.

Vaccin contre le streptocoque du groupe B (SGB)

Environ 800 cas d’infections invasives à streptocoque du groupe B (SGB) sont observés chaque année en France chez les nouveau-nés, avec une mortalité élevée (50 à 100 décès par an) et des séquelles neurologiques dans 25 à 50% en cas de survie. Un essai d’efficacité de phase 3 est actuellement en cours chez la femme enceinte.

Vaccination des personnes immunodéprimées et des sujets âgés

Le vieillissement de la population et le nombre croissant de personnes immunodéprimées (déficits immunitaires primitifs mais surtout secondaires) nécessitent de pouvoir proposer des stratégies de vaccination plus efficaces avec les vaccins existants (exemple des vaccins contre l'hépatite B et la grippe) et le développement de nouveaux vaccins afin de réduire leur risque infectieux. De plus, l’innocuité des vaccins doit faire l’objet d’une évaluation spécifique dans ces populations. Ceci nécessite de pouvoir évaluer les vaccins déjà existants chez ces patients qui ont été le plus souvent exclus des essais d’enregistrement mais surtout de développer des vaccins plus immunogènes.

Vaccin contre la grippe

Un vaccin contre la grippe « high dose » dont le dosage en virus grippaux est quatre fois plus élevé que dans le vaccin classique (60 microgrammes versus 15) était déjà disponible en Amérique du Nord pour la vaccination des plus des 65 ans. Il a été mis à disposition en France pour la campagne 2020-2021 : le Fluzone®HD quadrivalent.

Vaccin contre le zona

Le vaccin contre le zona actuellement disponible, Zostavax^®, a été développé pour limiter le risque de survenue de la maladie et de ses conséquences chez les personnes de plus de 50 ans. Cependant, il s’agit d’un vaccin vivant atténué qui ne peut être utilisé chez les personnes immunodéprimées en raison du risque de maladie vaccinale. Deux autres vaccins pourront être utilisés dans ce cadre, un vaccin inactivé dont le développement est en cours et le vaccin sous-unitaire adjuvanté, Shingrix^®.

Vaccination contre les infections associées aux soins

L’objectif de cette approche est de réduire la fréquence de survenue de ces infections, réduire la prescription d’antibiotiques et l’émergence des résistances dans le cadre plus large du plan national antibiotiques et, in fine, de limiter la morbidité et la mortalité liées à ces infections.

Des vaccins déjà disponibles (grippe, hépatite B, coqueluche, etc.) permettent de réduire le risque des infections liées aux soins. D’autres vaccins sont en cours de développement. On peut citer le développement de vaccins contre la bactérie Clostridium difficile (CD) dont l’incidence a augmenté au cours des dix dernières années. Ces vaccins utilisent une approche « toxoïd » (sur le modèle des vaccins constitués par les anatoxines du tétanos ou de la diphtérie) incluant les toxines A et B inactivées et des sels d’aluminium. Un essai de phase 3 auquel la France participe est actuellement en cours. Des vaccins visant à prévenir les infections par Staphylococcus aureus sont également en cours d’évaluation chez des patients devant bénéficier d’une intervention chirurgicale. Enfin, sont également en cours de développement des vaccins visant à prévenir la survenue d’infections à bactéries à Gram négatif comme Pseudomonas aeruginosa ou Escherichia coli.

Les évolutions en cours et l’avenir de la vaccination

Odile Launay, infectiologue à l’hôpital Cochin (75) et directrice du Centre d’Investigation Clinique en vaccinologie, nous parle de l’actualité et du futur de la vaccination.

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