Chapitre 10 — Vaccinations · Topic 1 : Histoire et principes · Leçon 1.2
Un vaccin, c’est une préparation antigénique capable d’éduquer le système immunitaire. Mais toutes les préparations ne fonctionnent pas de la même manière : certaines répliquent (vivants atténués), d’autres non (inertes), certaines délivrent la protéine antigénique elle-même (sous-unitaires), d’autres son code génétique sous forme d’ARN messager. Cette leçon passe en revue les grandes familles de vaccins, leur immunogénicité et leurs contre-indications.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- décrire les phases de la primo-vaccination et de la mise en place de la mémoire immunitaire ;
- expliquer la notion de « capital vaccin » ;
- distinguer vivants atténués, inactivés, sous-unitaires, polyosidiques, anatoxines, ARNm, vecteurs viraux recombinants ;
- identifier les contre-indications propres aux vivants atténués ;
- expliquer le rôle et les deux familles d’adjuvants.
🧭 Plan de la leçon
- Primo-vaccination et mémoire immunitaire
- Le « capital vaccin »
- Vaccins vivants atténués
- Vaccins inertes : inactivés, sous-unitaires, anatoxines, polyosidiques
- Vaccins à ARN messager et vecteurs viraux recombinants
- Les adjuvants
1. Primo-vaccination et mémoire immunitaire
Le principe fondamental de la vaccination repose sur la mémoire immunitaire : exposer le système immunitaire à un simulacre du pathogène pour qu’il apprenne à le reconnaître et à le neutraliser lors d’une infection ultérieure. Cette éducation nécessite plusieurs semaines et plusieurs injections.
- Primo-vaccination (2 à 3 injections) : activation et induction en 2 à 3 mois (parfois 1 à 6 mois) des lymphocytes T et B, des anticorps et de la mémoire immunitaire durable. Nécessite une exposition prolongée aux antigènes vaccinaux.
- Rappel (1 injection) : réamplifie en 1 à 2 semaines les réponses immunitaires à partir de la mémoire.
Après injection dans le bras : les fragments vaccinaux arrivent en 1 à 2 h aux ganglions ; les cellules présentatrices d’antigène (CPA) activent les lymphocytes T CD4 qui activent à leur tour les lymphocytes B. Ces derniers se transforment de manière irréversible en plasmocytes producteurs d’anticorps et en lymphocytes B mémoire. Une inflammation locale — parfois accompagnée de fièvre et de fatigue dans les 48 h — est indispensable à cette activation.
Complément hors cours. Les lymphocytes B mémoire subissent une hypermutation somatique dans les centres germinatifs des ganglions : cette modification génétique permet de sélectionner les anticorps de plus haute affinité pour l’antigène. C’est un exemple de « génie génétique naturel » opéré par le système immunitaire lui-même (source : INSERM).
2. Le « capital vaccin »
La mémoire immunitaire acquise après une primo-vaccination constitue le « capital vaccin » du sujet. Lors d’une 2e exposition au pathogène, la réponse immunitaire est plus rapide et d’amplitude plus élevée : elle empêche l’expression clinique de la maladie.
Certaines vaccinations induisent une mémoire immunitaire à vie : hépatite A et B, rougeole, oreillons, rubéole, papillomavirus. Aucune revaccination n’est nécessaire. D’autres nécessitent des rappels :
- coqueluche : mémoire courte ;
- tétanos, diphtérie, poliomyélite : mémoire pas assez rapide face à la maladie ;
- grippe, Covid-19 : adaptation aux variants.
Plus on vaccine tôt (petite enfance), plus l’immunité est durable : c’est le fondement biologique du calendrier vaccinal du nourrisson.
3. Vaccins vivants atténués
Les vaccins vivants atténués sont des pathogènes entiers dont la virulence a été réduite : ils conservent leurs capacités réplicatives mais provoquent une infection inapparente. Trois modes d’obtention :
| Type | Méthode | Exemples |
|---|---|---|
| Dérivés de pathogènes voisins | Pathogène animal peu pathogène chez l’homme | Vaccine bovine de Jenner |
| Dérivés du pathogène humain | Cultures prolongées et sélection de souches atténuées | ROR (rougeole, oreillons, rubéole), fièvre jaune, varicelle, poliomyélite orale, BCG |
| Vecteurs viraux recombinants | Génie génétique (voir section 5) | Rotavirus (réassortiment), vaccins Ebola, Covid-19 |
- Très immunogènes : activent innée + adaptative (lymphocytes B, T CD4 et T CD8, anticorps).
- Pas d’adjuvants nécessaires ; 1 à 2 injections suffisent.
- Mémoire souvent à vie.
- Souvent associés à de la fièvre : réaction normale.
⚠️ Les vaccins vivants atténués sont contre-indiqués chez les sujets immunodéprimés (après cancer, transplantation, traitement immunosuppresseur) et chez la femme enceinte (risque théorique de contamination fœtale) : risque de multiplication in vivo incontrôlée.
Exemple : la rougeole
La rougeole est extrêmement contagieuse (R0 = 16). Le vaccin ROR (Rougeole-Oreillons-Rubéole) est très sûr et efficace : 2 doses à 12-18 mois. Il faut une couverture vaccinale > 95 % pour atteindre l’immunité de groupe. La France n’a jamais atteint ce seuil pour la 2e dose, ce qui explique la persistance de pics épidémiques (2011 notamment).
4. Vaccins inertes : inactivés, sous-unitaires, anatoxines, polyosidiques
Les vaccins inertes ne contiennent pas d’agent infectieux vivant : ils sont dénués de capacités réplicatives. Ils sont mieux tolérés mais moins immunogènes — ils induisent essentiellement une réponse T CD4, B et anticorps, sans réponse T CD8. Ils nécessitent plusieurs injections à quelques semaines d’intervalle, souvent des rappels, et le plus souvent un adjuvant.
| Famille | Principe | Exemples |
|---|---|---|
| Inactivés à germe entier | Pathogène entier tué (formol, chaleur) | Polio inactivé (Salk), hépatite A, typhoïde, grippe fragmentée, encéphalite japonaise |
| Sous-unitaires protéiques | Antigène protéique cible des anticorps | Hépatite B (AgHBs), HPV (protéine L1) |
| Anatoxines | Toxine bactérienne inactivée (formol) | Tétanos, diphtérie, coqueluche acellulaire |
| Polyosidiques | Antigènes glucidiques (paroi bactérienne), liés à une protéine porteuse | Pneumocoque, méningocoque, Haemophilus influenzae b |
Focus : le vaccin anti-HPV (papillomavirus)
Le vaccin HPV est un vaccin sous-unitaire composé de la protéine de capside L1, qui se recompose spontanément en microparticules ressemblant au virus (VLP) : cibles majeures des anticorps neutralisants. Il vise :
- les HPV oncogènes (cancers du col utérin, canal anal, gorge) : HPV 16, 18, 31, 33, 45, 52, 58 ;
- les HPV inducteurs de papillomatose (tumeurs bénignes) : HPV 6, 11.
Le nouveau Gardasil-9 (nonavalent) est plus efficace que le Gardasil quadrivalent : il couvre davantage de sous-types de HPV. La vaccination est fortement recommandée chez tous les adolescents (filles et garçons) et concerne aussi les cancers du canal anal et des voies aériennes supérieures. La simplification à 2 injections (voire 1) facilite la couverture. Il n’existe aucune relation démontrée entre vaccin HPV et sclérose en plaques (Santé publique France, ANSM).
5. Vaccins à ARN messager et vecteurs viraux recombinants
Vecteurs viraux recombinants
Ce sont des vaccins vivants atténués recombinants : un vecteur viral atténué non réplicatif (adénovirus, VSV, canarypox) porte le gène d’un antigène du pathogène cible (spicule du SARS-CoV-2, enveloppe d’Ebola). Une fois injecté, le vecteur produit la protéine antigénique dans les cellules, sans intégration au génome.
- Très immunogènes : activent innée + adaptative, produisent anticorps + lymphocytes T CD4 et CD8.
- Pas de contre-indication chez l’immunodéprimé (vecteur défectif, incapable de se multiplier).
- Exemples : vaccin Ebola (VSV-Ebola, 97 % d’efficacité en vaccination « en anneau »), certains vaccins Covid-19.
Vaccins à ARN messager
Les vaccins à ARN messager sont une nouvelle classe de vaccins inertes. Ils remplacent la sous-unité protéique par l’ARNm qui code pour elle. Aboutissement de plus de 30 ans de recherche sur l’ARNm thérapeutique, ils ont connu une expansion mondiale avec la Covid-19.
- L’ARNm est synthétisé chimiquement puis encapsulé dans une vésicule lipidique (liponanoparticule).
- Injecté par voie intramusculaire, il pénètre dans le cytoplasme des cellules musculaires, jamais dans le noyau.
- Il est traduit en protéine antigénique (par exemple la protéine S du SARS-CoV-2), reconnue par le système immunitaire.
- Pas besoin d’adjuvant ; efficacité vs placébo de ~95 % pour Pfizer et Moderna dans les essais de phase 3.
⚠️ L’ARN messager vaccinal ne pénètre pas dans le noyau et ne modifie pas l’ADN de la cellule. La rétrotranscription en ADN nécessiterait une transcriptase inverse (non présente dans nos cellules). Un ARNm exogène est en outre dégradé en quelques heures à quelques jours après traduction.
6. Les adjuvants
Les vaccins sous-unitaires, purifiés ou inactivés, ont perdu les composants microbiens qui activent l’immunité innée. Leur immunogénicité doit être renforcée par un adjuvant.
- Ils activent les récepteurs de signaux de danger (macrophages, cellules dendritiques).
- Ils augmentent le recrutement local des cellules immunes, le taux et la durabilité des anticorps.
- Ils majorent l’inflammation locale : prix à payer pour une immunité durable.
| Famille | Description | Vaccins concernés |
|---|---|---|
| Sels d’aluminium | Adjuvants historiques, les plus utilisés | Diphtérie, tétanos, polio, hépatite B, HPV, pneumocoque, Haemophilus |
| Phospholipidiques (huile-eau, saponines) | Micelles activant l’immunité innée, seuls ou combinés à l’aluminium | Un vaccin HPV, certains vaccins antigrippe pandémique, vaccin antipaludéen |
⚠️ En France, une controverse subsiste sur d’éventuels effets néfastes des sels d’aluminium. De multiples études internationales évaluées par l’OMS, l’Académie de médecine et les agences sanitaires ont conclu que les sels d’aluminium majorent l’inflammation locale mais ne sont pas responsables de maladies (notamment : pas de lien démontré avec la sclérose en plaques après vaccination anti-HBV ou anti-HPV).
🧠 À retenir absolument
- Primo-vaccination : 2-3 injections, 2-3 mois pour installer la mémoire. Rappel : 1 injection, 1-2 semaines pour réamplifier.
- Vivants atténués : très immunogènes, mémoire à vie, pas d’adjuvant, contre-indiqués chez l’immunodéprimé et la femme enceinte. Ex. : ROR, BCG, fièvre jaune, varicelle.
- Inertes (inactivés, sous-unitaires, anatoxines, polyosidiques) : mieux tolérés mais moins immunogènes, rappels nécessaires, adjuvant le plus souvent.
- Polyosidiques couplés à une protéine porteuse : méningites bactériennes (pneumocoque, méningocoque, Hib).
- Vecteurs viraux recombinants : virus atténué non réplicatif + gène cible. Ex. : Ebola (97 %), certains Covid-19.
- Vaccins ARNm : ARNm en liponanoparticule → cytoplasme (jamais le noyau) → traduction de la protéine cible. ~95 % d’efficacité vs placébo pour Pfizer et Moderna.
- Adjuvants : sels d’aluminium (majoritaires) et phospholipidiques. Pas de lien démontré avec SEP.
❓ Questions fréquentes
Pourquoi 2 à 3 injections en primo-vaccination et une seule au rappel ?
La primo-vaccination doit installer la mémoire immunitaire (activation, sélection des clones B et T de haute affinité, différenciation en cellules mémoire) : cela nécessite une exposition prolongée aux antigènes, donc plusieurs injections. Le rappel, lui, se contente de réamplifier une mémoire déjà présente : une injection suffit et la réponse est rapide (1-2 semaines).
Pourquoi les vaccins vivants atténués sont-ils contre-indiqués chez l’immunodéprimé ?
Parce qu’ils conservent leurs capacités réplicatives : chez un sujet dont les défenses sont réduites (traitement immunosuppresseur, chimiothérapie, greffe), le virus atténué peut se multiplier de manière incontrôlée et provoquer la maladie. On préfère alors des vaccins inertes ou des vecteurs viraux recombinants non réplicatifs.
Un vaccin à ARN messager peut-il modifier notre ADN ?
Non. L’ARNm vaccinal ne pénètre pas dans le noyau : il reste dans le cytoplasme, où il est traduit puis dégradé en quelques heures à quelques jours. Aucune enzyme humaine ne peut le rétrotranscrire en ADN dans nos cellules. C’est l’une des idées reçues les plus répandues et l’une des plus fausses (source : INSERM, ANSM).
Pourquoi les vaccins sous-unitaires ont-ils besoin d’un adjuvant ?
Parce qu’ils ne contiennent que la fraction antigénique ciblée, sans les composants microbiens qui activent naturellement l’immunité innée (récepteurs de signaux de danger sur macrophages et cellules dendritiques). L’adjuvant reproduit ce signal de danger et permet une réponse T et B efficace, avec une mémoire durable.
Pourquoi 2 doses ROR et non une seule ?
Une seule dose ROR à 12 mois protège environ 93 % des vaccinés. La 2e dose, plus tardive, permet de rattraper les échecs primaires de la 1re dose et d’atteindre 97-99 % d’efficacité. Elle est indispensable pour atteindre le seuil d’immunité de groupe (≥ 95 %) contre une maladie aussi contagieuse que la rougeole (R0 = 16).
🚀 Pour aller plus loin
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Synthèse rédigée avec assistance IA — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.