Alors que le monde se remet de maladies et de décès dus au COVID-19, la course est lancée pour un vaccin sûr, efficace et durable pour aider le corps à bloquer le nouveau coronavirus SARS-CoV-2. Les trois approches vaccinales discutées ici sont parmi les premières à être testées cliniquement aux États-Unis.
Comment les vaccins induisent-ils l'immunité: la ligne de départ
En 1796, dans un coin pastoral d'Angleterre, et à une époque beaucoup plus féodale et éthiquement moins éclairée, Edward Jenner, un chirurgien de campagne anglais, inocula James Phipps, le fils de huit ans de son jardinier, avec des pustules de cowpox obtenues du bras. d'une laitière. On croyait généralement à l'époque qu'une fois que les laitières étaient atteintes de la variole, une maladie relativement bénigne, elles n'étaient plus sensibles à la variole. Le jeune garçon est tombé très malade, mais s'est rétabli en une semaine environ. Jenner a ensuite injecté à James du matériel provenant d'une pustule de variole et a observé que rien de fâcheux ne s'était produit. Une nouvelle approche scientifique de la prévention des maladies est née.
Un siècle plus tard, il est devenu clair que la vaccination – un terme que Jenner a inventé du nom latin de la variole de la vache, Vaccinae variolae – a fonctionné parce que les vaccins induisent des réponses immunitaires protectrices. Nous savons maintenant que les vaccins peuvent générer des anticorps neutralisants en activant des cellules immunitaires appelées lymphocytes B qui sécrètent ces molécules. Les anticorps reconnaissent spécifiquement une forme sur un virus ou une toxine et s'y lient, un peu comme une clé qui s'insère étroitement dans une serrure. Ils peuvent alors empêcher le virus ou la toxine de se lier à nos propres cellules, le désarmant efficacement.
Cependant, pour que ces anticorps se lient fortement aux virus ou aux bactéries et durent très longtemps, le corps doit être amené à croire qu'il répond à une infection. Lorsque cela se produit, les cellules immunitaires appelées lymphocytes T sont activées et peuvent aider les lymphocytes B à fabriquer de meilleurs anticorps à longue durée de vie.
Rechercher une immunité durable: fragments et cibles
De nombreux virus vivants affaiblis (atténués) ont été utilisés comme vaccins. Ceux-ci ont tendance à fournir une immunité durable même après une seule dose. Le vaccin contre la fièvre jaune, par exemple, génère une immunité qui peut durer toute une vie. D'autres exemples comprennent les vaccins contre la rougeole, les oreillons et la rubéole combinés (ROR), le rotavirus, la variole et la varicelle.
Certains vaccins ne sont que des versions tuées du virus entier. L'immunité en réponse à ces vaccins n'est pas si durable et plusieurs injections de rappel sont nécessaires pour améliorer la mémoire immunitaire et prolonger la protection. Le vaccin antigrippal injecté – une combinaison de souches grippales les plus susceptibles de circuler au cours d'une année donnée – est un exemple de vaccin à virus tué. Administré en une seule injection, il n'offre une protection que pendant environ trois mois. D'autres vaccins à virus tués comprennent ceux contre la rage et le vaccin antipoliomyélitique injecté; les deux induisent une immunité de longue durée uniquement lorsque des doses multiples sont administrées.
De nombreux vaccins sont constitués d'un morceau, ou d'une version modifiée, du virus ou des bactéries cibles. Leur efficacité peut varier et des injections de rappel sont généralement nécessaires pour obtenir une immunité relativement durable. Par exemple, les versions modifiées des toxines libérées par les bactéries responsables du tétanos et de la diphtérie données dans le vaccin Td peuvent générer une protection pendant environ 10 ans. Un vaccin actuel contre la pneumonie offre une protection pendant quatre ou cinq ans.
Création de vaccins pour COVID-19: ARNm et approches hybrides
Malheureusement, la recherche montre que tous les patients atteints de COVID-19 ne fabriquent pas d'anticorps naturels contre le nouveau coronavirus. Même chez ceux qui le font, les quantités d'anticorps ont tendance à diminuer environ deux mois après le diagnostic initial. Par conséquent, il est peu probable qu'une infection naturelle crée une immunité collective (le ralentissement de la propagation d'un agent pathogène lorsqu'une grande partie d'une communauté acquiert une immunité contre lui). Des vaccins efficaces sont donc désespérément nécessaires.
Il existe plus de 100 vaccins COVID-19 différents à différents stades de test et de développement: travail préclinique utilisant des modèles animaux, suivi de la phase 1 (sécurité), de la phase 2 (dose optimale, calendrier et preuve de concept) et phase 3 (efficacité , effets secondaires) chez l'homme.
Trois vaccins prometteurs (il y en a beaucoup d'autres) sont discutés ci-dessous, car ils seront les premiers à être testés aux États-Unis dans le cadre d'essais cliniques:
- Un vaccin créé par Moderna à Cambridge, Massachusetts, utilise un type de molécule appelée ARN messager (ARNm) qui peut être fabriquée en masse très rapidement. Dans ce vaccin, l'ARNm induit les cellules humaines à fabriquer une molécule appelée protéine de pointe, qui cloue la surface du coronavirus et lui permet de pénétrer dans les cellules humaines. Le vaccin incite alors le système immunitaire à fabriquer des anticorps contre la protéine de pointe. Les essais humains de phase 1 ont été lancés en mars 2020 par les NIH. Les premiers résultats ont montré que le vaccin est sûr et génère des niveaux élevés d'anticorps neutralisants. Le vaccin devrait entrer dans les essais cliniques de phase 3 en juillet 2020.
- Un vaccin hybride utilise une forme modifiée et inoffensive d'un adénovirus du rhume des chimpanzés comme capsule, ou vecteur, pour délivrer la protéine de pointe de coronavirus dans le corps et pour stimuler la réponse immunitaire. Cette plate-forme a été développée au Jenner Institute de l'Université d'Oxford en collaboration avec AstraZeneca. Déjà en cours d'essais cliniques dans de nombreuses régions du monde, ce vaccin devrait entrer en essais cliniques aux États-Unis en août 2020.
- Un autre vaccin hybride utilise un adénovirus du rhume humain pour délivrer la protéine de pointe de coronavirus dans le corps. Cette plateforme a été développée par des scientifiques de la Harvard Medical School en collaboration avec Johnson et Johnson. Ce vaccin devrait entrer dans les essais cliniques de phase 1 en septembre 2020.
Dans les modèles animaux, les trois vaccins confèrent une immunité protectrice contre le SRAS-CoV-2. Les essais à venir aideront à établir leur efficacité à long terme et leurs effets secondaires potentiels. Une question centrale sera de savoir combien de temps la protection pourrait durer. Sur la base des informations provenant d’essais sur d’autres maladies, il est probable que les vaccins vecteurs d’adénovirus hybrides protégeront les individus pendant au moins un ou deux ans, et probablement plus longtemps.
Beaucoup se demandent quand un vaccin sera disponible. Si tout se passe bien pour au moins un de ces vaccins candidats, ce sera peut-être dès le premier trimestre de 2021. Une grande partie dépend des résultats des essais plus importants qui se poursuivront cet été.
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Pour plus d'informations sur le coronavirus et le COVID-19, consultez le Centre de ressources sur le coronavirus de Harvard Health Publishing.
