On distingue classiquement deux catégories de vaccins
1. Les vaccins atténués
- Les vaccins atténués sont des agents vivants (bactéries) ou replicatifs (virus, bactéries) qui créent une infection a minima.
- Très proche de l'infection naturelle, leur administration provoque une réponse stimulant tout le registre de la réponse immunitaire spécifique.
- Le mode d'introduction est important. Certains vaccins sont injectables, inoculés par voie intramusculaire ou sous-cutanée (rougeole) ou encore intradermique (BCG). L'administration muqueuse serait, par sa capacité à induire des taux élevés d'IgA muqueuses, la voie la plus appropriée pour les vaccins vivants atténués des infections des voies respiratoires ou digestives (ex : vaccin poliomyélitique, vaccin contre les rotavirus, vaccin grippal par voie nasale).
- Cependant, les défenses locales ou d'origine maternelle peuvent s'opposer à la pénétration du vaccin ; des virus naturels de même famille peuvent interférer avec le virus vaccinal (ex : entérovirus/vaccin poliomyélitique oral ; anticorps maternels/vaccin rougeoleux...).
- Les vaccins atténués ne sont pas dépourvus de risques infectieux (réversion du virus poliomyélitique oral, BCGites, vaccine généralisée), notamment chez les immunodéprimés, qui peuvent devenir porteurs chroniques (vaccin poliomyélitique oral) ; de ce fait, ils sont en principe contre-indiqués sur ce terrain.
2. Les vaccins inactivés
Les vaccins inactivés sont exempts de tout risque infectieux. Plusieurs injections, par voie intramusculaire ou sous-cutanée, sont nécessaires pour obtenir une immunisation suffisante et il faut pratiquer des rappels (ex : vaccin poliomyélitique injectable).
- Les vaccins à germes entiers ont une réactogénicité élevée : leur immunogénicité est souvent bonne, mais ils peuvent parfois induire des effets indésirables (ex : vaccin coquelucheux entier).
- La détermination de sous-unités vaccinantes correspond à la recherche d'une capacité de stimulation plus précise par les antigènes dominants du pathogène, et de moins d'effets secondaires ; mais leur immunogénicité est souvent moins grande.
- Les vaccins inactivés protéiques activent les lymphocytes T auxiliaires et les cellules T et B à mémoire. Une nouvelle injection déclenche une ascension des IgG protectrices et une activation cellulaire durable. Les anatoxines tétaniques ou diphtériques en sont le meilleur exemple.
- Les antigènes polyosidiques ne peuvent activer les lymphocytes T auxiliaires et induisent une réponse thymo-indépendante à cellules B productrice d'anticorps IgM et IgG spécifiques. Mais les cellules à mémoire B et T ne pouvant se mettre en place, la réponse immune est de courte durée : l'effet de rappel est faible ou nul ; l'efficacité de ces vaccins est faible chez les enfants de moins de 2 ans.
- Les vaccins conjugués, obtenus en assemblant des polyosides très spécifiques à une protéine porteuse, permettent de produire une réponse plus intense et plus durable, thymo-dépendante. Cela a pu être réalisé, par exemple, avec le vaccin Haemophilus influenzae b : le PRP de surface est conjugué à la toxine tétanique détoxifiée (« immunogène T universel ») pour obtenir une immunogénicité très grande. De même, cette approche d'antigènes conjugués a été utilisée pour les nouveaux vaccins méningococciques et pneumococciques.
Adjuvants et conservateurs
Des adjuvants sont souvent nécessaires pour potentialiser la réaction immunitaire induite par des vaccins inactivés ou subunitaires.
De nombreux vaccins sont adsorbés sur hydroxyde ou phosphate d'aluminium.
Ces adsorbants agiraient en maintenant l'antigène à proximité du site d'injection et en activant les cellules présentatrices favorisant la reconnaissance immune et la production d'interleukines. De nombreux autres adjuvants sont à l'étude.
Des conservateurs sont utiles pour maintenir la qualité biologique des vaccins et pour les rendre aptes à supporter des variations physiques (par exemple, thermiques).
Nouveaux modes de production des vaccins
Génie génétique
- La première étape consiste à identifier le gène de l'agent pathogène codant la protéine immunogène.
- L'étape suivante consiste à l'insérer dans le génome d'une cellule animale, d'une levure, d'une bactérie ou d'un virus.
- Il existe dès lors deux possibilités d'application :
- La synthèse in vitro des fractions antigéniques insérées : après purification et extraction, elles constitueront la matière première des vaccins. Ce procédé est aujourd'hui largement utilisé pour la production industrielle de nombreux produits biologiques, et notamment des vaccins contre l'hépatite B et les papillomavirus.
- L'élaboration de vaccins réplicables recombinants : le virus atténué de la vaccine par exemple, peut servir de « porteur » pour une séquence nucléotidique produisant l'épitope désiré. Lors de la réplication virale dans les cellules de l'hôte, on obtient une production antigénique. Ces vaccins font l'objet d'études intensives, mais ne sont pas encore commercialisés.
Synthèse chimique
Les techniques modernes ont permis d'établir la séquence complète des acides aminés de certains peptides vaccinaux et leur synthèse in vitro pour des préparations vaccinales qui ne sont pas encore validées.
- Les virus réassortants
- Les virus réassortants font partie de la gamme des nouveaux vaccins pour les virus à génome fragmenté (grippe, rotavirus) : on « hybride » un virus apathogène avec une souche potentiellement pathogène, dont on sélectionne les fragments du génome codant les antigènes protecteurs. - Les vaccins à ADN nu
Il s'agit de l'introduction dans les cellules (eucaryotes) de l'hôte d'un fragment d'ADN composé des gènes des protéines immunogènes et d'un promoteur viral nécessaires à l'expression de ces séquences. Cette technique pourrait permettre de réaliser plus facilement des vaccins actifs contre des agents bactériens à développement intracellulaire, des virus ou des cellules cancéreuses, mais son immunogénicité reste faible et son efficacité n'est pas démontrée.
Parmi les « nouveaux vaccins », ceux qui sont introduits depuis peu dans le calendrier vaccinal, on compte :
- le vaccin contre les infections à papillomavirus humains
- le vaccin contre les infections à rotavirus
[Rapport du Groupe de travail sur la vaccination contre les papillomavirus. http://www.sante.gouv.fr]