Soutenance mémoire
Généralités
La vaccination est l’administration d’un agent antigénique dans le but de stimuler le système immunitaire d’un organisme vivant afin d’y développer une immunité adaptative contre un agent infectieux. La substance active d’un vaccin est un antigène dont la pathogénicité, dans le cas d’un germe entier, est atténuée afin de stimuler les défenses naturelles de l’organisme (son système immunitaire). La réaction immunitaire primaire permet en parallèle une mise en mémoire de l’antigène présenté pour qu’à l’avenir, lors d’une vraie contamination, l’immunité acquise puisse s’activer de façon plus rapide et plus forte.
Historique
Bien que des écrits aient rapporté des pratiques similaires à la vaccination depuis le XVIe siècle en Chine, ce n’est qu’en 1796 avec Edward Jenner que le concept de vaccination a été introduit. En effet, un enfant, préalablement inoculé avec le virus de la vaccine, a été protégé d’une infection subséquente par le virus de la variole, démontrant pour la première fois l’efficacité de ce procédé (7). Par la suite, les travaux se sont concentrés, avec Louis Pasteur et Robert Koch principalement, sur la compréhension du principe d’action de la vaccination et de la relation entre les agents pathogènes et les maladies observées. Par exemple, lors d’une étude effectuée par Louis Pasteur sur le choléra de poule, une erreur a mené à une meilleure compréhension de la vaccination. C’est donc en utilisant une vieille culture de bactéries oubliée sur le comptoir qu’il a démontré que des poulets ayant préalablement été inoculés avec une culture de bactéries affaiblies étaient protégés contre une infection normalement mortelle (8). La suite des recherches effectuées par Louis Pasteur et Robert Koch leur ont permis d’être reconnus, entre autres, pour l’établissement de la théorie des germes et le développement du vaccin contre la rage (9) ainsi que l’élaboration des postulats de Koch respectivement. Il existe maintenant plus de 25 vaccins autorisés et utilisés de façon courante afin de prévenir bon nombre d’infections virales et bactériennes.
Définition et principes de la vaccination
La vaccination est un procédé qui vise à préparer le système immunitaire à lutter contre les agents pathogènes. Pour ce faire, les vaccins vont contenir des formes affaiblies ou inactivées des microorganismes contre lesquels le système immunitaire va développer une réponse. Ainsi, lorsque le corps sera infecté par l’agent pathogène visé par le vaccin, les anticorps préformés pourront neutraliser le microorganisme et les lymphocytes B et T mémoires seront rapidement réactivés, ce qui va permettre au système immunitaire de contrôler l’infection, souvent avant même le développement des symptômes. Les vaccins traditionnels couramment utilisés chez l’humain peuvent être classifiés en trois grandes classes ; 1- vivant atténué, 2- inactivé et 3- sous-unitaire.
Les différents types de vaccins
Les vaccins vivants atténués
Dans les vaccins de type vivant atténué, les pathogènes ciblés ont été altérés et rendus inoffensifs par différentes méthodes afin que notre système immunitaire puisse les contrôler rapidement. Par exemple, il est possible de modifier génétiquement les agents pathogènes afin de diminuer leurs virulences. C’est le cas du vaccin contre la fièvre typhoïde qui est constitué d’une bactérie modifiée génétiquement caractérisée par sa production réduite de LPS (10). L’atténuation peut aussi s’effectuer par la méthode de passage. Cette méthode consiste à cultiver l’agent pathogène dans des conditions différentes de celles de notre corps. C’est le cas du vaccin contre la fièvre jaune et celui contre l’influenza administré par voie intra-nasale. Dans le premier cas, le virus a été passé in vitro plus de 200 fois dans des cellules de différentes espèces animales (singe, souris, poulet) afin de le modifier suffisamment pour le rendre inoffensif (11;12). Pour ce qui est du vaccin contre la grippe, le virus a été sélectionné pour se répliquer à une température plus faible que 37°C, ce qui fait en sorte qu’il se réplique uniquement dans les voies respiratoires supérieures et qu’il n’est pas en mesure d’infecter les voies respiratoires inférieures, limitant par le fait même sa capacité à causer la grippe (13). En outre, il est aussi possible d’utiliser des microorganismes affectant normalement les animaux. Ceux-ci sont moins bien adaptés à la réplication dans les cellules humaines, mais expriment des antigènes suffisamment similaires pour mener à une protection croisée contre les pathogènes humains. À titre d’exemple, les vaccins contre la tuberculose et la variole sont développés à partir d’agents pathogènes affectant les bovins soit Mycobacterium bovis et le virus de la vaccine (Cowpox). Dans les vaccins de type vivant atténué, les microorganismes utilisés sont hautement immunogènes, c’est à dire qu’ils engendrent une forte réponse du système immunitaire. Conséquemment, lorsqu’ils sont comparés à leurs équivalents inactivés ou sousunitaires, les vaccins de type vivant atténué sont généralement les seuls à être en mesure d’engendrer une réponse immunitaire cellulaire en plus de la réponse humorale et d’octroyer une protection croisée contre des agents pathogènes similaires (14-17). Cependant, ces vaccins ont l’inconvénient de présenter un certain risque de réversion vers un pathogène virulent, en plus de permettre, dans certains cas, le développement de maladies. En effet, lorsque les microorganismes utilisés présentent peu de mutations ou sont constitués d’une population hétérogène, la pression de sélection, combinée aux mutations survenant lors du processus de réplication peuvent mener à l’émergence de microorganismes mieux adaptés ayant retrouvé leur virulence. En outre, puisqu’ils conservent la capacité de se répliquer, le système immunitaire doit intervenir rapidement afin de contenir les microorganismes et de limiter le développement de symptômes. C’est pourquoi ils ne peuvent généralement pas être utilisés chez les personnes immunodéprimées (18). Les vaccins constitués de microorganismes vivants atténués comprennent entre autres le vaccin contre la polio de type Sabin, qui est donné par voie orale, le vaccin contre la grippe administré par la voie nasale ou encore les vaccins contre la rougeole, la rubéole et la varicelle.
Les vaccins inactivés
Pour ce qui est des vaccins de type inactivé, les pathogènes subissent différents traitements qui visent à les rendre incapables de se répliquer. Ces vaccins sont donc plus sécuritaires que ceux constitués de microorganismes vivants atténués. Les traitements utilisés comprennent : la chaleur, la fragmentation, les modifications génétiques ou encore l’utilisation de produits chimiques. Par exemple, les virus inclus dans le vaccin FLUVIRAL® contre la grippe sont dans un premier temps inactivés par la lumière UV, subissent ensuite un traitement au formaldéhyde et sont fragmentés à l’aide du désoxycholate de sodium (19). Dans le cas du vaccin contre la rage IMOVAX® Rabies, le virus est inactivé par un traitement au bêta Propiolactone (20). Ces procédés ont cependant le désavantage de pouvoir dénaturer les protéines vaccinales et de diminuer l’immunogénicité des vaccins, rendant l’administration de rappels ou l’utilisation d’adjuvant parfois nécessaire pour octroyer une protection adéquate. Le vaccin contre l’influenza administré par la voie intra-musculaire, celui contre la polio de type Salk, contre la rage ou encore contre l’hépatite A en sont quelques exemples.
Les vaccins sous-unitaires
Enfin, dans le cas des vaccins de type sous-unitaire, seulement des antigènes ou encore des petits fragments du pathogène sont inclus dans le vaccin. Il n’y a donc aucune chance qu’une maladie se développe à la suite de l’administration de ce type de vaccin. Cependant, des recherches approfondies doivent être effectuées afin de sélectionner judicieusement les antigènes qui seront inclus dans le vaccin pour conférer une protection contre la maladie. De plus, ces vaccins sont généralement très faiblement immunogènes et nécessitent plusieurs rappels ainsi que l’ajout d’adjuvant pour assurer leur efficacité. Les vaccins dans cette catégorie sont assez divers ; ils contiennent des toxines détoxifiées (anatoxines), des molécules de surface de microorganismes ou sont constitués de pseudo particules virales ou d’ADN. Il s’agit par exemple, des vaccins contre le tétanos, l’hépatite B et le virus du papillome humain. Ainsi, le vaccin ADACEL®, permettant de protéger contre la diphtérie, le tétanos et la coqueluche, est composé des anatoxines tétanique, diphtérique et pertussique et de composants acellulaires de Bordetella pertussis comme des fimbriae. De plus, ce vaccin est combiné à l’adjuvant phosphate d’aluminium et doit être administré tous les 10 ans afin de maintenir une protection (21). Quant à lui, le vaccin Act-HIB® contre la méningite bactérienne à Haemophilus influenzae, qui contient des polysaccharides purifiés conjugués à l’anatoxine diphtérique, doit être administré à quatre reprises pour atteindre des titres d’anticorps suffisamment élevés pour procurer une protection durable (22). En somme, la majorité des vaccins présentement utilisés chez l’homme engendrent une réponse de type humorale. La production d’anticorps neutralisant les agents pathogènes est d’ailleurs suffisante pour protéger contre plusieurs infections et a fait le succès de nombreux vaccins. Cependant, dans le cas de certaines maladies comme l’hépatite C, la malaria ou le cancer, la réponse immunitaire est cellulaire et plus particulièrement les lymphocytes T CD8+ sont nécessaires au contrôle de la maladie (23-25). Il y a donc une nécessité la mise en place de nouvelles formulations de vaccins qui permettent d’engendrer le développement d’une réponse cellulaire en plus de la réponse humorale.
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Table des matières
Introduction
PREMIERE PARTIE : RAPPELS
BIBLIOGRAPHIQUES
Chapitre I : Généralités sur les vaccins
1.1. Généralités
1.2. Historique
1.3. Définition et principes de la vaccination
1.4. Les différents types de vaccins
1.4.1. Les vaccins vivants atténués
1.4.2. Les vaccins inactivés
1.4.3. Les vaccins sous-unitaires
Chapitre 2 : Généralité sur les adjuvants
2.1. Généralités
2.2. Les systèmes de livraison
2.2.1. Les sels d’aluminium
2.2.2. Les émulsions
2.2.3. Les liposomes
2.2.4. Les pseudo particules virales
2.2.5. Les anticorps
2.3. Les immunomodulateurs
2.3.1 Les ligands de PRR
2.4. La combinaison des adjuvants
Chapitre 3 : Immunité et environnement
3.1. Réponse immunitaire et facteurs environnementaux
2.2. Hypothèse hygiénique
2.3 Environnement et réponse vaccinale
DEUXIEME PARTIE :TRAVAIL PERSONNEL
Chapitre 1 : Matériel et méthode
1.1 Objectif de l’étude
1.2. Méthodologie
1.2.1. Séparation cellulaire
1.2.1.1. Matériel, réactifs et consommable
1.2.1.2. Principe de la séparation cellulaire
1.2.1.3. Mode opératoire
1.2.2. Conservation des cellules mononucléées du sang périphérique
1.2.3. Décongélation des PBMC
1.2.3.1. Matériel et consommables
1.2.3.2. Réactifs et adjuvants
1.2.3.3. Mode opératoire
1.2.4. Stimulation cellulaire
1.2.4.1. Adjuvants
1.2.4.2. Mode opératoire
1.2.5. Analyse par la cytométrie en flux
1.2.5.1. Principe
1.2.5.2. Mode opératoire
1.2.6. Stratégie de gating
2.2. Réponses des monocytes au MPL
2.3. Réponses des monocytes au CPG
2.4. Réponses des monocytes au R848
2.5. Réponses des monocytes au QilA
Chapitre 3 : Discussion
Discussion
Conclusion
Références
