La vaccination joue un rôle essentiel dans la prévention de l’incidence de nouvelles infections et des maladies associées. Cependant, la vaccination échoue souvent à fournir une protection complète, ce que l’on appelle une protection imparfaite. Ainsi, il est impératif d’évaluer l’efficacité du vaccin (EV) pour comprendre comment un individu vacciné est protégé contre l’infection.
Une étude récente publiée sur le medRxiv* preprint server compare différentes approches de la modélisation dynamique de la vaccination et de l’immunité. Ici, un nouveau modèle basé sur un mécanisme de stimulation immunitaire a été développé, qui surmonte les limites des modèles de vaccins courants. En outre, le modèle proposé a démontré que la stimulation immunitaire relie les modèles de vaccination qui fuient et polarisés.
Étude: Le renforcement immunitaire relie les modèles de vaccination qui fuient et polarisés. Crédit d’image : metamorworks/Shutterstock.com
*Avis important: medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
Sommaire
Arrière-plan
Il existe deux principaux systèmes de modélisation des vaccins appelés modèles « qui fuient » et « tout ou rien », qui évaluent la protection imparfaite des vaccins.
Le modèle qui fuit (VEL) suppose qu’une personne vaccinée subit une force d’infection réduite. Comparativement, le modèle du tout ou rien, qui est analogue au modèle de vaccination polarisée (VEP), suppose qu’un certain pourcentage d’individus vaccinés est complètement protégé tandis que les individus restants sont complètement sensibles. Dans le modèle d’immunité polarisée ou de vaccination polarisée, l’infection par une souche fournit une protection complète ou nulle contre les autres souches.
VEL et VEP indiquer combien d’individus sont protégés contre l’infection. Cependant, lorsque les deux modèles ont une efficacité vaccinale nominale similaire, comme en témoignent les valeurs équivalentes entre VEL et VEPils prédisent différentes dynamiques épidémiques.
Dans le cas d’une force d’infection élevée, le modèle qui fuit prédit de manière irréaliste que presque tous les individus seront infectés. Comparativement, le modèle polarisé dans cette situation prédit que de nombreux individus sont protégés en permanence contre l’infection.
Les deux modèles sont associés à plusieurs limitations. Par exemple, le modèle qui fuit suppose que les individus ne perdent aucune sensibilité lorsqu’ils sont exposés à une infection ; cependant, en réalité, les personnes vaccinées peuvent se protéger efficacement contre l’infection lorsqu’elles bénéficient d’un renforcement immunitaire. Cette vaccination de rappel pourrait réduire la sensibilité à de futures infections.
À propos de l’étude
Dans la modélisation épidémiologique, le modèle polarisé a été largement négligé en raison de ses hypothèses extrêmes. Bien que le modèle qui fuit soit plus couramment utilisé, il fait également l’hypothèse irréaliste que les personnes vaccinées qui sont exposées à des infections peuvent rester sensibles, quelles que soient les expositions précédentes. En conséquence, le modèle de vaccination qui fuit prédit une épidémie de plus grande taille.
La dynamique de transmission de ce modèle a pu combler la dynamique des modèles standard à fuite et polarisés. Le modèle nouvellement développé suppose qu’une population se mélange de manière homogène et qu’il n’y a pas de perte d’immunité. Dans une population homogène, on s’attend à ce que les individus vaccinés et non vaccinés soient confrontés à des forces d’infection identiques.
Le nouveau modèle comprend un paramètre associé à la proportion de défis infructueux qui entraînent une stimulation immunitaire. En outre, un modèle de vaccination généralisé a été développé sur la base de trois mécanismes, notamment les réponses vaccinales dichotomiques, la protection partielle et le renforcement immunitaire.
Initialement, la dynamique des modèles de vaccination qui fuit, de vaccination polarisée et de stimulation immunitaire a été comparée. Pour la simulation simpliste, on a supposé qu’une fois infectés, les individus non vaccinés et vaccinés transmettaient au même rythme.
Conséquences
Il est important de comprendre l’EV contre l’infection pour prédire la dynamique épidémique. Dans cette étude, les trajectoires épidémiologiques et immunitaires ont été estimées à l’aide des trois modèles.
Les modèles de vaccination polarisée et de renforcement immunitaire étaient associés à des trajectoires d’incidence identiques, tandis que le modèle de vaccination qui fuit prédisait une augmentation de l’infection chez les individus vaccinés. Fait intéressant, les trois modèles ont prédit des trajectoires différentielles de statut immunitaire.
Le rappel a permis aux personnes vaccinées d’obtenir une protection sans développer d’infection transmissible. Le modèle qui fuit avec un modèle de stimulation immunitaire parfait a estimé une dynamique épidémique similaire au modèle de vaccination polarisé. En effet, les individus dans les deux cas sont complètement immunisés après avoir subi une infection antérieure.
Le modèle de vaccination généralisé nouvellement développé démontre que la dynamique épidémique est plus sensible aux hypothèses sur l’immunité dérivée du vaccin à un EV intermédiaire. De plus, les hypothèses liées à l’immunité dérivée du vaccin influencent également les estimations de l’EV.
L’EV peut être estimée sur la base de l’incidence cumulée ou des taux de risque. Dans la présente étude, on a supposé que les infections naturelles offrent une protection permanente contre les infections futures. En réalité, l’immunité induite par une infection naturelle ou une vaccination diminue souvent avec le temps pour de nombreux agents pathogènes.
Lorsque l’immunité décline, la vaccination polarisée et les modèles de renforcement immunitaire ne prédisent pas nécessairement une dynamique identique. Ces limites doivent être traitées à l’avenir.
conclusion
L’étude actuelle démontre que la stimulation immunitaire peut combler les différences entre les modèles de vaccination qui fuient et polarisés et servir de composant essentiel pour mesurer l’EV. Ces résultats remettent en question les hypothèses fondamentales des modèles de vaccination couramment utilisés et fournissent un nouveau cadre pour mieux comprendre l’impact épidémiologique de la vaccination.
*Avis important: medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
