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B. Bellier
Bertrand Bellier â DES Cambodge 2009
DES Biologie MĂ©dicale Cambodge - septembre 2009
CM 6.3 Vaccination
Bertrand Bellier UPMC CNRS
Immunology Immunopathology Immunotherapy Pitié-SalpétriÚre - Paris - France
B. Bellier
Bertrand Bellier â DES Cambodge 2009
A lâorigine de la vaccination
âąâ Observation dĂšs le IIeme S. que les personnes ayant prĂ©alablement survĂ©cu Ă une Ă©pidĂ©mie de peste sont relativement rĂ©sistantes lors des Ă©pidĂ©mies ultĂ©rieures.
âąâ Pratique de la variolisation en Chine au Xeme S: injection Ă des sujets sains du pue prĂ©levĂ© dans les pustules des malades : pratique risquĂ©e (jusquâĂ 10% mortalitĂ©) mais efficacitĂ© observĂ©e.
âąâ De la variolisation Ă la vaccination: ââ Sâinspirant de ces pratiques et des observations oĂč les femmes
chargĂ©es de la traite des vaches Ă©taient rĂ©sistante Ă la variole, Edward Jenner eu lâidĂ©e dâinoculer en 1796 Ă un jeune garçon de 8 ans le virus de la vaccine (variole de la vache) et dĂ©montra sa protection en injectant intentionnellement le virus de la variole.
ââ GĂ©nĂ©ralisation de la pratique au XVIII S et risques plus limitĂ©s ââ Injection de la Vaccine (vacca = vache) = Immunisation =
Vaccination
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Les débuts de la vaccination
âąâ Louis Pasteur: ââ 1880: souche vieillie de B CholĂ©ra chez la poule ââ 1885: vaccin contre la rage â par inoculation dâextrait de
moelle Ă©piniĂšre de lapin infectĂ© par le virus de la rage ââ Travaux sur la dĂ©couverte et lâattĂ©nuation des « microbes »
âąâ GĂ©nĂ©ralisation du principe de la vaccination : ââ Induire une protection contre un agent pathogĂšne en
administrant en préventif une forme inoffensive du pathogÚne
ââ InnocuitĂ© obtenue par : âąâ Inactivation (chaleur,..) âąâ AttĂ©nuation de la souche
âąâ DĂ©veloppement des vaccins
Variole Rage Peste Diphterie Coqueluche Tuberculose Tetanos FiĂšvre Jaune
Rougeole Oreillons Rubéole Hépatite B
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Variole: exemple dâefficacitĂ© vaccinale
âąâ Vaccination anti-variole (smallpox): ââ Virus de la Vaccine (vaccinia) ââ Souche Lister/Elstree ââ Primo-injection A1-2, Rappels A11, A21
âąâ RĂ©ponse Ă la vaccination: ââ RĂ©plication locale - lĂ©sion= prise vaccinale ââ Pustule+ arĂ©ole rouge: Jours 7-14 / fiĂšvre ââ AdĂ©nite: Inflammation des ganglions lymphatiques ââ Au bout de 8-10 jours: Ac neutralisants (persistance >20 ans) ââ CroĂ»te â cicatrice
âąâ Cadre juridique ââ Obligatoire en France de 1901 Ă 1978 ââ <26 ans (40% pop) non vaccinĂ©es ââ 27-35 ans: uniquement primo-injection ââ >35 ans: Primo+ 1 ou 2 rappels
âąâ EfficacitĂ© de la vaccination ââ Impact Ă©pidĂ©miologique au XIX ââ Eradication dĂ©clarĂ©e en 1980 par lâOMS
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Bénéfices de la vaccination
20
40
60
1980 1990 2000
Polio - mondial
Cas
rapp
orté
s (0
00s)
EPI implemented Vaccin introduit
1950 1960 1970 1980
Measles - US
Vaccin introduit Vaccin introduit
20
40
60
1940 1950 1960
DiphtĂ©rie â England & Wales C
as ra
ppor
tés
(000
s)
Vaccin introduit Vaccin introduit
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Efficacité vaccinale:
âąâ Individuelle / population ââ Individuelle: ImmunitĂ© acquise ââ Population: Eradication des rĂ©servoirs
âąâ Requiert des campagnes de vaccination Ă lâĂ©chelle mondiale
âąâ RĂŽle important en santĂ© publique: ââ plus de 52 M personnes meurent par an de
maladies infectieuses ââ Bilan de la vaccination aujourdâhui:
âąâ Eradication Variole âąâ Protection contre infection mais pathogĂšne
circulant âąâ Protection contre les effets les plus graves
(formes neurologiques de Tuberculose) âąâ Absence de vaccin : VIH, VHC, Plasmodium
(Palu), Cancer, ⊠ââ Objectifs de lâOMS:
âąâ 2009-10: Ă©radication de la poliomyĂ©lite âąâ 2010-12: Ă©radication de lâHĂ©patite B,
Rougeole, Rubéole
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Types de complications
Complications de la Rougeole (nb/100 000 cas)
Complications de la vaccination (nb/100 000 cas)
Encéphalite 50 - 400 0,1
Panencéphalite sclérosante
0,5 - 2 0,05 - 0,1
Pneumonie 4000 0
Convulsions 500 - 1000 0,02 -190
Mort 10 - 10 000 0,02 - 0,3
Notion de BĂ©nĂšfice-Risque
âąâ Rapport BĂ©nĂ©fices-Risques en faveur de la vaccination.
âąâ Cas de lâ HĂ©patite B: ââ ComitĂ© dâexpertise de lâOMS conclut (2004) qu'il n'y a aucune Ă©vidence pour soutenir l'hypothĂšse d'une
association entre la vaccination contre l'hépatite B et cas de SEP
On observe une recrudescence des cas de rougeole chez des enfants ou des adultes non ou incomplÚtement vaccinés, soulignent les autorités, qui rappellent qu'un vaccin en 2 doses existe, qu'il n'est pas obligatoire, "mais fortement recommandé" et que sa prise en charge est "à 100 % pour les enfants jusqu'à 13 ans".
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Immunisation Vaccination
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Quelques dĂ©finitions âąâ Vaccin : Un vaccin est une prĂ©paration antigĂ©nique non pathogĂšne et immunogĂšne Le vaccin contient des antigĂšnes identiques ou proches de lâagent infectieux Le vaccin induit une rĂ©ponse immunitaire mĂ©moire protectrice
âąâ AntigĂšne : MolĂ©cule capable dâĂȘtre reconnue par le systĂšme immunitaire Ag soi - Ag non-soi
âąâ ImmunogĂšne; AntigĂšne capable de dĂ©clencher une rĂ©ponse immunitaire humorale ou cellulaire
âąâ Immunisation: ProcĂ©dĂ© par lequel on confĂšre Ă une personne ou Ă un animal la propriĂ©tĂ©
de se défendre contre la maladie (protection). Immunisation active = vaccination Immunisation passive = sérothérapie Immunisation préventive Immunisation thérapeutique
âąâ ImmunitĂ© : Etat de rĂ©sistance relative Ă une infection pouvant ĂȘtre acquise de façon - active: naturelle (infection) ou artificielle (vaccination) - passive naturelle (immunitĂ© maternelle) ou artificielle (sĂ©rothĂ©rapie)
Sérothérapie
Vaccination
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Immunité passive et active
Immunité naturelle
A la suite dâune infection
Active
Transfert dâanticorps Ă
travers le placenta
Passive
Exposition Ă un antigĂšne Vaccinal
Active
Immunité artificielle
Injection dâanticorps
Passive
Immunisation Vaccination
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Immunoglobulines administrĂ©es Ă
un sujet non-immun
Donneur (sujet immun)
Immunoglobulines provenant dâun
sujet immun
Sujet immunisé passivement
Immunisation passive La sérothérapie
âąâ Avantage: âąâProtection immĂ©diate
âąâ DĂ©savantages âąâProtection de courtes durĂ©e âąâCoĂ»t Ă©levĂ© âąâSĂ©curitĂ© contestĂ©e
Con
cent
ratio
n en
ant
icor
ps
semaines 4 8 12 16 20 Injection de Ig
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Immunisation active : La Vaccination
Receveur (sujet non-immun)
AntigÚne (vaccin) administré à un
sujet non-immun
Sujet immunisé activement
Con
cent
ratio
n en
ant
icor
ps
semaines 4 8 12 16 20
Injection du vaccin
âąâ Les avantages: âąâProtection Ă long terme, suite Ă la gĂ©nĂ©ration des cellules mĂ©moire âąâCoĂ»t-efficacitĂ© âąâSĂ©curitĂ©
âąâ Les limites: âąâCas des personnes ID, femmes enceintes âąâNon-rĂ©pondeurs âąâVirus Ă©mergents
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Immunisation active : Principe de la protection vaccinale
âąâ GĂ©nĂ©ration des cellules mĂ©moire responsables des rĂ©ponses « mĂ©moire » âąâ CaractĂ©risĂ©es par des rĂ©ponses immunitaires accĂ©lĂ©rĂ©es et amplifiĂ©es lors du second
contact antigĂ©nique âąâ Contribuent Ă la protection de lâorganisme contre lâĂ©lĂ©ment Ă©tranger dĂ©jĂ rencontrĂ©
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Les vaccins classiques
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Vaccins classiques
Il existe Trois catégories de vaccins :
ââ Vaccins vivants : Ces vaccins contiennent une souche de la bactĂ©rie ou du virus trĂšs proche de la
souche sauvage mais ayant perdu ses propriétés pathogÚnes (agent pathogÚne atténué) tout en conservant ses qualités antigÚnes, donc capable de se développer dans l'organisme et ainsi de stimuler une réponse immunitaire.
ââ Vaccins inactivĂ©s ou tuĂ©s : Ces vaccins contiennent des bactĂ©ries ou virus inactivĂ©s incapables de se
développer dans l'organisme, mais dont la présence stimule une réponse immunitaire protectrice contre les futures agressions du micro-organisme vivant.
- Vaccins sous-unitaires: Ces vaccins contiennent une fractions des antigÚnes isolés à partir du micro-
organisme: antigĂšnes protĂ©iques non pathogĂšnes rendus immunogĂšne par lâajout dâadjuvant.
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Evolution des différents types de vaccins depuis Jenner
1700 1800 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
Attenuated
Killed
Purified subunit
Recombinant
VLP
Smallpox Plague
TyphoĂŻd Diphteria
Tuberculosis Tetanus
Cholera Pertusis
Influenza Yellow fever
Polio Salk Polio Sabin
Measle Mumps
Rubella
Pneumococcal Hepatitis B
Hepatitis B
papillomavirus
Haemo Infl b Hepatitis A
Hep A/B
DTP
Safety
Immunogenicity
+ Adjuvant
âąâOnly with the advent of new biotechnological methods and genetic engineering techniques has the develoment of vaccines consisting of purified viral subunits, genetically modified toxins or conjugated polysaccharides become possible
âąâThe « classical » vaccines are directed either against
acute viral diseases that are normally cleared during natural
infection, or against extracellular bacteria.
âąâHumoral immunity seems to be the major effector arm of IS
responsible for protection
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Vaccins vivants atténués: Culture cellulaire vs Génie génétique
Le virus sauvage est répliqué dans des conditions
défavorables en culture tissulaire
(température, milieu appauvri, origine tissulaire)
Le processus est rĂ©pĂ©tĂ© plusieurs fois âŠ
⊠afin de produire une souche atténuée, incapable
de reproduire la maladie Génie génétique
(délétion des gÚnes de virulence)
NĂ©cessite la connaissance des gĂšnes associĂšs Ă la virulence de lâagent pathogĂšne: rĂ©plication, toxicitĂ©, âŠ
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Sélections des souches atténuées
âąâ AttĂ©nuation non contrĂŽlĂ©e en culture cellulaire (V) ou milieux appauvris (B)
ââ CaractĂ©risation capacitĂ© de rĂ©plication Ă 37°C sur cellules de mammifĂšre
ââ Identifications de mutants sĂ©lectifs ââ NĂ©cessitĂ© de contrĂŽler la stabilitĂ© de lâattĂ©nuation
âąâ AttĂ©nuation dirigĂ©e par mutagĂ©nĂšse: ââ SĂ©lection par anticorps monoclonaux ou
séquençage du génome
âąâ Mais essais Ă Ă©chelle limitĂ©e
âąâ Seule lâutilisation Ă large Ă©chelle et sur le long terme permet Ă postĂ©riori de confirmer son innocuitĂ©.
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Exemples de Vaccins vivants atténués
âąâ Virus ââ Rougeole ââ Oreillons ââ RubĂ©ole ââ Variole ââ Varicelle ââ FiĂšvre jaune ââ Grippe (intranasal) ââ Polio oral , OPV= Sabin ââ Rotavirus (oral)
âąâ BactĂ©ries ââ BCG (tuberculose) ââ TyphoĂŻde oral
OPV is a live-attenuated vaccine, produced by the passage of the virus through non-human cells at a sub-physiological temperature. The attenuated poliovirus in the Sabin vaccine replicates very efficiently in the gut, the primary site of infection and replication, but is unable to replicate efficiently within nervous system tissue. The OPV proved to be superior in administration, and also provided longer lasting immunity than the Salk vaccine.
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ROR Rougeole â RubĂ©ole - RubĂ©ole
âąâ premiĂšre dose Ă 12 mois, deuxiĂšme dose un mois aprĂšs la premiĂšre, si possible avant l'Ăąge de 24 mois
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Vaccins vivants atténués
Avantages:
âąâ Forme attĂ©nuĂ©e de virus ou de la bactĂ©rie sauvage = proche d âune infection naturelle
âąâ Ne cause pas la maladie mais induit une immunitĂ© protectrice
âąâ Induction plus rapide dâune protection
âąâ RĂ©ponse immune complĂšte et similaire Ă lâinfection naturelle ââ Assure lâĂ©limination complĂšte du pathogĂšne
âąâ Meilleure sollicitation de lâimmunitĂ© cellulaire : ââ AntigĂšnes intracytoplasmiques prĂ©sentĂ©s efficacement par CMH-I
âąâ Habituellement efficace avec une seule dose (titres anticorps peuvent persister)
âąâ Injections de rappel non nĂ©cessaires pour certains vaccins : ImmunitĂ© durable
âąâ Induction dâune immunitĂ© locale
âąâ Absence dâadjuvant
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Vaccins vivants atténués
Inconvénients :
âąâ Obtention non aisĂ©e (multiples passages)
âąâ DĂ©montrer la non-pathogĂ©nicitĂ© de la souche mutante
âąâ Peut garder une certaine pathogĂ©nicitĂ©
âąâ Risque de mutation et de rĂ©version vers caractĂšre virulent
âąâ Risque de dissĂ©mination
âąâ Contre-indiquĂ©s chez sujets immunodĂ©primĂ©s
âąâ Provocation Ă©ventuelle dâavortement
âąâ Manipulation dĂ©licate
âąâ Instable : stockage au froid (stockage et transport difficile)
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Vaccins cellulaires inactivés Cas des vaccins viraux ou bactériens
Le virus ou la bactérie croßt dans des conditions
favorables Est purifiĂ© âŠ
⊠traité par la chaleur ou des produits
chimiques (FormaldĂ©hyde)âŠ
⊠est ainsi inactivé mais toujours
immunogénique
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Bactéries en culture
Purification des toxines bactériennes
et traitement par la chaleur et/ou
chimique âŠ
⊠ce qui a pour conséquence
lâinactivation (anatoxine), mais reste
immunogénique
Vaccins acellulaires inactivés Cas des vaccins bactériens de type « Anatoxines »
Toxines bactériennes
Anatoxines bactériennes
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Exemples de Vaccins inactivés
âąâ Virus ââ Rage ââ Grippe (classique en IM) ââ Polio (classique: Salk) ââ HĂ©patite A
âąâ BactĂ©ries ââ Coqueluche (classique « entier ») ââ DiphtĂ©rie (Anatoxine diphtĂ©rique / Formol) ââ TĂ©tanos (Anatoxine TĂ©tanique) ââ CholĂ©ra (B inactivĂ©s + ss-u B Toxine CholĂ©rique) ââ Peste
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Vaccins inactivés
âąâ Avantages ââ SĂ©curitĂ©: Pas de mutation, ni de rĂ©version ââ Utilisables chez patients immunodĂ©ficients ââ ProtĂšge contre formes graves de la maladie ââ ImmunitĂ© humorale suffisante aprĂšs injections de rappel
âąâ InconvĂ©nients ââ Inactivation complĂšte Ă contrĂŽler ââ GĂ©nĂ©ralement pas aussi efficace que les vaccins vivants ââ Requiert gĂ©nĂ©ralement 3-5 doses (car pas de rĂ©plication) : NĂ©cessitent
des rappels ââ NĂ©cessite un adjuvant ââ RĂ©ponse immune gĂ©nĂ©ralement humorale (car pas de rĂ©plication) ââ RĂ©ponse immune cellulaire limitĂ©e ââ Pas dâĂ©limination complĂšte du pathogĂšne lors de lâinfection ultĂ©rieure ââ Pas dâimmunitĂ© locale ââ CoĂ»ts supĂ©rieurs
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Premiers vaccins contre la Grippe
âąâ Virus inactivĂ© ââ CultivĂ© dans des Ćufs embryonnĂ©s
de 12 jours ââ inactivĂ© par traitement chimique (FA) ââ adjuvant : alum ââ Homologue / hĂ©tĂ©rologue (NAâ )
âąâ Les vaccins sont constituĂ©s: ââ souches A : H1N1 et H3N2 (variant de lâannĂ©e) ââ souche B
âąâ La composition du vaccin trivalent 2007/2008 pour l'hĂ©misphĂšre nord, conformĂ©ment aux recommandations de l'Organisation mondiale de la santĂ© est :
-souche analogue Ă A/Solomon Islands/3/2006 (H1N1) -souche analogue Ă A/Wisconsin/67/2005 (H3N2) -souche analogue Ă B/Malaysia/2506/2004
ââ Modification chaque annĂ©e des souches en raison de la dĂ©rive antigĂ©nique de HA et NA = mutation des sĂ©quences
âąâ ModalitĂ©s ââ 1 injection en IM ou SC ââ Pas de rappel mais immunitĂ© transitoire (6 mois)
âąâ Indications: ââ Personnes ĂągĂ©es ââ Personnes souffrant dâinsuffisances cardio et respiratoires
chroniques
âąâ EfficacitĂ©: ââ PrĂ©vention de la mortalitĂ©: 60-100% mais < chez enfants ou
personnes ùgées
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ProblĂ©matique du dĂ©veloppement dâun vaccin antipandĂ©mique
âąâ Quelle souche utilisĂ©e ? âąâ ModĂšle des vaccins saisonniers :
ââ A partir de la souche isolĂ©e, supposĂ©e pandĂ©mique ââ Limites des vaccins classiques :
âąâ Lenteur de la prĂ©paration du vaccin âąâ 1 Ćuf < 1 dose (pour 1milliard doses = 4 milliards dâĆufs embryonnĂ©s)
âąâ Cycle abortif dans lâĆuf si virus virulent âąâ ImmunitĂ© apparaĂźt en 2 Ă 3 semaines et persiste 5 Ă 6 mois
âąâ NĂ©cessitĂ© de nouveaux vaccins ââ Production plus rapide ââ IndĂ©pendante de lâĆuf ou non-abortive ââ RapiditĂ© dâinduction de lâimmunitĂ© ââ ImmunitĂ© plus robuste
âąâ Vaccin universel ? ââ AntigĂšne conservĂ© ââ M2
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Vaccins sous-unitaires
Vaccins sous-unitaires sont constitués de sous-unités antigéniques
ââ PurifiĂ©es Ă partir des cultures = sous-unitaires purifiĂ©s
ââ Produits par gĂ©nie gĂ©nĂ©tique = sous-unitaires recombinants
Ex: cas du vaccin de lâhĂ©patite B
Séquence correspondant au déterminant antigénique
Construction plasmidique
SystĂšme dâexpression
Purification
+
adjuvant
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Vaccins sous-unitaires anti-bactérien purifiés: Coqueluche
Composants du vaccin acellulaire pertussis
(coqueluche)
Bordetella pertussis cellule complĂšte
HĂ©magglutinine filamenteuse (FHA)
Pertactine (PRN) (69 kDa outer membrane protein)
ToxoĂŻde Pertussis (PT)
Depuis 1998, il existe 2 types de vaccins contre la coqueluche: -âVaccin cellulaire inactivĂ©: vaccin obtenu Ă partir de bacilles de Bordet-Gengou inactivĂ© par l'aldĂ©hyde -âVaccin acellulaire sous-unitaire: nouveau vaccin constituĂ© d'extraits antigĂ©niques bactĂ©riens
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Vaccins polysaccharidiques purs ou conjugués
Polysaccharides purs âąâ Peu immunogĂšne chez les enfants (<2 ans) âąâ Activent peu ou pas la mĂ©moire immunitaire âąâ Effet « boost » limitĂ© âąâ Mauvaise activitĂ© fonctionnelle des anticorps âąâ Injections rĂ©guliĂšres
Ex de vaccins Polysaccharides pures
âąâ Pneumocoques âąâ Meningocoques âąâ Salmonella Typhi
Polysaccharides purs liĂ©s Ă des protĂ©ines âąâ AssociĂ©s Ă une protĂ©ine porteuse =
Polyosides= Ag thymo-dĂ©pendants âąâ ImmunogĂ©nique chez les enfants âąâ Activent la mĂ©moire immunitaire âąâ Effet « boost » puissant
Ex de vaccins Polysaccharides conjugué
âąâ Haemophilus influenzae type b âąâ Pneumocoques
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Vaccins sous -unitaires : immunisation par des protéines - polypeptides
âąâ Avantages ââ SĂ©curitĂ© (Immuno-dĂ©primĂ©es) ââ RĂ©ponse humorale +++; cellulaire (TH2)
âąâ InconvĂ©nients ââ Peu immunogĂšne
âąâ NĂ©cessite adjuvants: alum (ou IFA, CFA) ââ DĂ©gradation rapide ââ CoĂ»t ââ FrĂ©quence de non-rĂ©pondeurs supĂ©rieure ââ RĂ©ponse CTL limitĂ©e Ă la cross-prĂ©sentation ââ Requiert es injections de rappel
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Adjuvants
ââ Adjuvant minĂ©raux : âąâPrĂ©cipitĂ© insoluble; Alum (Hydroxyde ou Phosphate dâAlu) âąâAS04 (Alum+MPL)
ââ Adjuvants huileux : âąâĂ©mulsion eau-huile: IFA (Adjuvant Incomplet de Freund) âąâ Ă©mulsion huile-eau: MF59, AS03
ââ Constituants bactĂ©riens: âąâMycobactĂ©rie inactivĂ©e (Mycob tuberculosis) ou constituants
(Mycob bovis, BCG) : CFA
ââ Toxines bactĂ©riennes âąâToxine cholĂ©rique (CT) ou ss-u B purifiĂ©e (CTB), Toxine
pertussique (PT)
ââ OligodĂ©soxynuclĂ©otides CpG âąâSĂ©quence ADN bactĂ©rien non-mĂ©thylĂ©e (ODN CpG) ;
interaction avec TLR-9
ââ Adjuvants vĂ©siculaires âąâBicouche lipidique, liposomes - virosomes
ââ Cytokines âąâMĂ©diateurs des RI: IL-2, IL-12, IFN-g, GM-CSF
âąâ« adjuvare » : aider, assister âąâSubstance capable dâaugmenter la rĂ©ponse immune dirigĂ©e contre un Ag administrĂ© simultanĂ©ment. âąâMultiples / classification complexe (selon mode dâaction - effets)
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Adjuvants Mode dâaction
âąâ Action des adjuvants : ââ Favoriser et prolonger la durĂ©e de lâinteraction entre lâantigĂšne et le systĂšme
immunitaire
âąâ LibĂ©ration progressive de lâAg (Alum) âąâ Concentration antigĂ©nique (alum, emulsions) âąâ Protections contre dĂ©gradation (IFA, ISCOM, Liposome) âąâ AgrĂ©gats multimolĂ©culaires dâAg (Alum) âąâ Routage vers les organes lymphoĂŻdes 2nd
(IFA (sphĂ©rule dâhuile))
ââ Recruter et activer des cellules de lâimmunitĂ© n naturelle pour quâelles induisent la rĂ©ponse adaptative
âąâ Les PAMP sont souvent de bons adjuvants âąâ Certains molĂ©cules sont Ă la fois des antigĂšnes et des PAMP
âąâ Effet « corps Ă©tranger » (CFA, ISCOM, Virosome) âąâ Favorise captation par les APC (Alum, CFA, ISCOM, Virosome) âąâ Activation directement des APC (Alum, cytokines , imiquimod, CpG) âąâ Orientation de la rĂ©ponse immunitaire vers TH1 (CFA , cytokines, imiquimod,
CpG) âąâ Orientation de la rĂ©ponse immunitaire vers TH2 (alum , cytokines) âąâ Favorise rĂ©ponse CTL (ISCOM, liposome, virosome (Ag endogĂšne)) âąâ Activation du complĂ©ment (Alum, IFA)
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Vaccins sous-unitaires « particulaires »
âąâ ProtĂ©ines virales purifiĂ©es qui sâassemblent en pseudo-particules virales : « Virus-like particles » ou VLP
ââ Pseudo-virion: complexe protĂ©ique # structure virale, # taille ââ Sans gĂ©nome viral: dĂ©ficients pour la rĂ©plication
âąâ VLP simples: ââ Auto-assemblage des protĂ©ines de surface ââ Produites par gĂ©nie gĂ©nĂ©tique : systĂšme dâexpression bactĂ©rien, levure, baculo
âąâ Ex: HBV: Auto-assemblage des protĂ©ines de surface HBs en VLP âąâ Ex: HPV: Auto-assemblage des protĂ©ines de capside L1 en VLP
âąâ VLP complexes: ââ Assemblage des protĂ©ines de core et dâenveloppe ââ Produites dans systĂšme cellulaire
âąâ Avantages ââ SĂ©curitĂ© ââ Particules sont plus immunogĂšnes que le protĂ©ines seules: Taille, ComplexitĂ© ââ Induit des AC y compris AC neutralisants, ââ Induit une rĂ©ponse cellulaire (cross-prĂ©sentation des antigĂšnes)
âąâ Limites ââ Production (pour VLP enveloppĂ©es) ââ CoĂ»ts (purification) ââ FragilitĂ©: Stockage au froid
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Vaccins HPV âąâ Les papillomavirus humains (HPV, human papilloma virus) de type 16 (50%
des cas) et 18 (20% des cas) sont responsables des cancers du col de lâutĂ©rus.
ââ Cancer du col de lâutĂ©rus : 2Ăšme cancer pour F; 250 000 dĂ©cĂšs/an
âąâ Gardasil : Merck. Octobre 2005. Vaccin quadrivalent produit chez la levure contre les HPV- 6, 11, 16, 18. Essai phase III sur 6082 femmes : protection 100 % des prĂ© cancers du col et des cancers cervicaux non invasifs.
âąâ Commercialisation Novembre 2006
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Dilemme vaccinal
Atténué Inactivé VLP Sous-unitaire
Immunogénicité
Sécurité
RĂ©p CTL
RĂ©p AC
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A la recherche du vaccin idéal
âąâ + ImmunogĂšne
âąâ Protection Ă long-terme
âąâ RĂ©ponse immunitaire complĂšte:
ââ Anticorps neutralisants (a)
ââ Anticorps (b)
ââ T helper : cytokines
ââ CTL (c)
Role prĂ©dominant dans: âąâ ImmunitĂ© anti-virale âąâ ImmunitĂ© anti-parasitaire âąâ ImmunitĂ© anti-tumorale
âąâ Production simplifiĂ©e âąâ CoĂ»ts limitĂ©s âąâ Stable - Stock
ImmunoG
CTL
B. Bellier
Bertrand Bellier â DES Cambodge 2009
Renforcement des réponses CTL
âąâ Nature de lâAg ââ Ăpitopes CD8-spĂ©cifiques =
Vaccination peptidique âąâ Chargement direct du CMH-I âąâ Localisation Intracellulaire et
Processing CMH-I
ââ Ag endogĂšnes: âąâ Ag protĂ©iques intracellulaires âąâ Ag nuclĂ©iques
ââ Ag modifiĂ© pour augmenter prĂ©sentation CMH.I
âąâ Formulation de lâAg ââ Adjuvants de type TH1
âąâ Cytokines Th1
âąâ PrĂ©sentation de lâAg ââ Favoriser la cross-prĂ©sentation
CTL Vaccins + adjuvant
TH1
RIC +RIH
B. Bellier
Bertrand Bellier â DES Cambodge 2009
Vaccination ADN
âąâ Concept de dix ans (Wolff, Science 1990) Lâinjection dans le muscle de un ou
plusieurs gĂȘnes sous forme plasmidique permet la pĂ©nĂ©tration de lâADN dans le tissu et lâexpression du gĂȘne par les cellules de ce tissu.
âąâ Application Ă la vaccination ImmunogĂ©nicitĂ© des protĂ©ines exprimĂ©es in situ
âąâ DĂ©livrance intra-cellulaire de lâAg favorise prĂ©sentation MHC classe I : + rĂ©ponses CTL
âąâ RĂ©ponses variables selon
ââ nature de lâAg: 1.â Intracytoplasmique 2.â Membranaire 3.â SĂ©crĂ©tĂ©
ââ DĂ©pend de la nature des cellules transfectĂ©es
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B. Bellier
Bertrand Bellier â DES Cambodge 2009
ModalitĂ©s dâinjection de lâADN
âąâ ADN nu intramusculaire ââQ = 100”g (souris) ââ+ Cardiotoxine (modĂšles animaux) ââ± adjuvants
âąâ Electroporation ââAprĂšs IM ââPermĂ©abilisation membranes cellulaires ââQ= 10”g
âąâ Injection par jet ââBiojector-2000 ; Dermojet ââInjection sous pression sans aiguille ââQ=10”g
âąâ Biobalistique ââGene Gun, PowderJect ââADN sur billes dâor ââInjection sous pression de gaz ââQ= 1”g
âąâ Autres: Patch, Dermographe
âąâ Vectorisation de lâADN ââLiposomes, Virosomes, ISCOM ââVecteurs viraux ou bactĂ©riens
Gene gun (HĂ©lios Biorad)
PowderJet (PowderMed)
Biojector (Bioject)
B. Bellier
Bertrand Bellier â DES Cambodge 2009
Vecteurs viraux
âąâ Vecteurs viraux ââAdĂ©novirus ââRĂ©trovirus
âąâ OncorĂ©trovirus MLV âąâ Lentivirus: HIV, SIV, FIV
ââPoxvirus âąâVaccine : MVA, NYVAC âąâCanarypox: ALVAC
ââParvovirus âąâ AAV (dĂ©pendant) âąâ MVM
ââHerpĂšs HSV-1 ââSindbis ââVSV ââRougeole (MV) ââSandaĂŻ ââPoliovirus
âąâ Augmente lâefficacitĂ© de transduction ââ Permet de diminuer les quantitĂ©s dâADN
âąâ Renforce lâimmunogĂ©nicitĂ©: ââ « visibilitĂ© » des complexes ISCOM, des
vecteurs viraux ou bactĂ©riens ââ Prise en charge prĂ©fĂ©rentielle par les APC
B. Bellier
Bertrand Bellier â DES Cambodge 2009
Vecteurs viraux recombinants : Limite des Vecteurs viraux
âąâ SĂ©curitĂ©: ââ Risque de recombinaison avec virus sauvages ââ Risque dâintĂ©gration (rĂ©tro â lenti )
âąâ PrĂ©-immunitĂ© naturelle: ââ vecteurs adĂ©novirus ââ espĂšces virales nouvelles ââ Modifications des dĂ©terminants antigĂ©niques
âąâ ImmunitĂ© induite spĂ©cifique du vecteur: ââ interdit des immunisations rĂ©pĂ©tĂ©es Prime-boost
Justification: Contournement de l âimmunitĂ© induite contre le 1er vecteur
Modalités Prime: J0 / Boost J30
Avantages: Expansion des lymphocytes mémoire à haute affinité
B. Bellier
Bertrand Bellier â DES Cambodge 2009
Immunothérapies cellulaires
âąâ Injection de DC prĂ©parĂ©es ex-vivo âąâ DC
ââĂ partir des monocytes du sang pĂ©riphĂ©rique ââMaturation des DC ââChargement antigĂšnes:
âąâ AntigĂšne peptidique âąâ Lysat tumoral âąâ Transfection âąâ Transduction âąâ Fusion cellulaire
ââInjections (SC, IV, Intra LN)
âąâ Applications: ââ Vaccination thĂ©rapeutique anti-tumorale
(50 essais cliniques en cours)
âąâ Avantages ââ Renforce efficacitĂ© de vaccination peptidique
âąâ Limitations ââ PrĂ©paration Ă grande Ă©chelle
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B. Bellier
Bertrand Bellier â DES Cambodge 2009
Les nouveaux vaccins: Comment concilier Sécurité-Immunogénicité-RIC
VLP homologue DC VLP
hétérologue