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Pour faire face à la pandémie de COVID-19, des scientifiques du monde entier travaillent avec détermination et persévérance, pour mettre au point des vaccins contre le virus SARS-CoV-2. Dans le cadre du processus de développement, les vaccins doivent être soumis à des essais cliniques rigoureux avant que les autorités réglementaires ne puissent évaluer et approuver leur utilisation par le grand public. Les essais cliniques portant sur des vaccins ont pour objectif de mieux comprendre la innocuité des vaccins et de déterminer leur efficacité et leur immunogénicité, sur un large éventail de personnes.1
L’efficacité qui est une mesure du bon fonctionnement d’un vaccin peut être mesurée en étudiant la capacité d’un vaccin à prévenir la maladie.1 Dans le cas de la COVID-19, qui présente plusieurs niveaux de sévérité, les mesures d’efficacité (critères d’évaluation) peuvent inclure la réduction des infections asymptomatiques, des infections symptomatiques, des hospitalisations et des décès. Pour chacun de ces critères d’évaluation, l’efficacité est déterminée en comparant un groupe de personnes ayant reçu le vaccin avec un groupe ayant reçu un placebo. Si le nombre d’infections, d’hospitalisations ou de décès observé dans le bras du placebo de l’essai clinique est sensiblement plus élevé que celui observé dans le bras du vaccin COVID-19, on peut alors conclure à l’efficacité.2
Toutefois, l’immunogénicité est une mesure plus complexe de l’efficacité d’un vaccin: elle mesure le type de réponses immunitaires que le vaccin génère et leur ampleur au fil du temps.2
Le mode d’action des vaccins consiste à apprendre à l’organisme à reconnaître un «envahisseur» étranger (un agent pathogène), à amorcer le système immunitaire, en introduisant une partie ou une forme inactivée d’un agent pathogène pour permettre à l’organisme de développer une réponse efficace sans risque de maladie. Cet amorçage du système immunitaire signifie que, si l’agent pathogène est rencontré naturellement, le système immunitaire est capable de réagir plus rapidement et plus efficacement que s’il n’était pas amorcé.3 Pour mesurer l’immunogénicité, nous examinons les types de réponses immunitaires qui sont activées et leur ampleur au cours du temps. Cette analyse fournit des informations précieuses non seulement sur l’efficacité d’un vaccin, mais elle peut aussi étayer des aspects tels que la détermination du dosage et les schémas de vaccination.1
La mesure de l’immunogénicité est toutefois un processus complexe et pose un certain nombre de défis aux scientifiques. Dans le cas du virus SARS-CoV-2, qui est une nouvelle infection, ces défis sont amplifiés. Le premier de ces défis consiste à définir ce que constitue une «bonne» réponse immunitaire induite par un vaccin.
Afin de déterminer si un vaccin est capable de produire efficacement une réponse immunitaire forte et durable, on compare généralement la réponse immunitaire induite par un vaccin à la réponse immunitaire observée chez les personnes ayant une immunité connue à une maladie. Lorsque la réponse est comparable ou supérieure, le vaccin est prometteur en termes d’efficacité.1 Cependant, s’agissant de la COVID-19, les scientifiques recherchent encore ce que constitue une réponse immunitaire naturellement efficace. Tant que cela n’aura pas été défini, il est difficile pour les scientifiques d’établir de manière définitive ce que constitue une bonne réponse immunitaire induite par un vaccin. Les recherches initiales combinées à nos connaissances sur d’autres coronavirus tels que le SRAS nous ont toutefois servi de guide. Il est démontré que les anticorps, en particulier ceux qui sont capables de se lier à la spicule du virus SARS-CoV-2 et de l’empêcher de pénétrer dans les cellules, connus sous le nom d’anticorps neutralisants, sont associés à une protection contre l’infection dans des modèles pathologiques précliniques. Même s’il est généralement tenu pour acquis que ces types d’anticorps sont importants en matière de protection, on ignore cependant encore quel taux, ou titre d’anticorps, est nécessaire pour assurer cette protection. En outre, des études récentes suggèrent que le taux des anticorps neutralisants produits au cours d’infections naturelles pourrait diminuer sur une période de plusieurs mois. Bien que cela ne soit pas surprenant, on ignore encore l’impact que cela aura sur la longévité de l’immunité. D’autre part, les lymphocytes T, qui activent d’autres parties du système immunitaire ou tuent directement les agents pathogènes envahissants, joueraient un rôle dans l’immunité contre le virus SARS-CoV-2, en raison de leur présence chez les personnes qui ont eu une infection asymptomatique ou qui se sont rétablies. Là encore, le type et le nombre précis de lymphocytes T nécessaires pour assurer une protection ne sont pas encore connus.4
Pour mesurer l’immunogénicité, les scientifiques examinent deux aspects clés de la réponse immunitaire:
Anticorps
Les anticorps ont la capacité de se fixer à la surface de l’agent pathogène envahissant. Cette liaison peut signaler aux cellules immunitaires de détruire l’agent pathogène et peut stimuler le développement de protéines connues sous le nom de complément qui favorisent davantage la destruction de cet agent. En outre, les anticorps ont la capacité d’inhiber l’infectivité en se liant à l’agent pathogène, en bloquant les molécules dont il a besoin pour entrer dans les cellules, et ainsi le neutralisant.5 C’est le deuxième type d’anticorps, les anticorps neutralisants, qui serait un corrélat de protection, mais d’autres types d’anticorps sont également observés à la suite d’une infection naturelle par le virus SARS-CoV-2.6 Les personnes qui n’ont jamais été exposées à un agent pathogène présentent un taux naturel extrêmement faible d’anticorps capables de se lier au virus, et sont dites séronégatives. Les personnes qui ont déjà été exposées à un agent pathogène, soit naturellement, soit par la vaccination, peuvent présenter un taux élevé d’anticorps capables de se lier au virus et sont dites séropositives. Le taux global d’anticorps qu’une personne a produits peut être mesuré par des techniques telles que le dosage immunoenzymatique sérique ELISA, et les anticorps neutralisants spécifiques sont recherchés à l’aide d’épreuves de neutralisation virale.
Les lymphocytes T jouent de nombreux rôles dans la réponse immunitaire, notamment l’activation d’autres cellules immunitaires, la production de cytokines - des facteurs sécrétés qui peuvent activer ou inhiber d’autres activités immunitaires - et même la destruction directe des cellules infectées ou anormales.5 La mesure des réponses des lymphocytes T peut être plus complexe que la mesure des taux d’anticorps, mais grâce à des dosages tels que les dosages immunoenzymatiques, il est possible de définir les types et les taux de lymphocytes T présents.
Le deuxième grand défi que doivent relever les scientifiques pour mesurer l’immunogénicité des vaccins est l’absence de standardisation mondiale des méthodes utilisées pour ces mesures. En raison de la rapidité avec laquelle des scientifiques du monde entier travaillent pour faire face à la pandémie, il n’a pas été possible de s’aligner au préalable sur les méthodes de dosage exactes utilisées. Comme le montre le graphique, il existe plusieurs types de dosages immunologiques pouvant être utilisés pour mesurer un aspect individuel de la réponse immunitaire, par exemple les anticorps neutralisants, et pour chaque type, un ensemble différent de réactifs et de méthodes de criblage est utilisé. En raison de la diversité des méthodes de dosage utilisées dans les différents laboratoires du monde entier, il n’existe actuellement aucun ensemble de valeurs définitif pour une réponse immunitaire protectrice. Cette variabilité des mesures signifie également qu’il n’est actuellement pas possible pour les scientifiques et les autorités réglementaires de comparer efficacement les vaccins sur la base de leurs données d’immunogénicité, car les données relatives à chaque vaccin peuvent provenir d’une méthode de dosage différente, de laboratoires différents et sans normes comparatives disponibles.2
Avec le temps, la standardisation des tests aura lieu, ce qui permettra à la communauté scientifique de mieux comprendre la réponse immunitaire au virus SARS-CoV-2 et de poursuivre la mise au point de vaccins et de produits thérapeutiques pour la COVID-19.2 AstraZeneca s’engage à collaborer avec les scientifiques, les gouvernements et les organisations multilatérales du monde entier, afin de garantir le respect de normes scientifiques rigoureuses et de faire progresser les connaissances scientifiques sur le virus SARS-CoV-2.
Références
1. World Health Organisation, Guidelines on clinical evaluation of vaccines: regulatory expectations. 2016. Available at: https://www.who.int/biologicals/BS2287_Clinical_guidelines_final_LINE_NOs_20_July_2016.pdf. [Last accessed: Nov 16 2020].
2. Hodgson, S. et al. What defines an efficacious COVID-19 vaccine? A review of the challenges assessing the clinical efficacy of vaccines against SARS-CoV02. 2020. Available at: doi.org/10.1016/S1473-3099(20)30773-8. [Last accessed: Nov 16 2020].
3. British society of Immunology. How vaccines work. Available at: https://www.immunology.org/celebrate-vaccines/public-engagement/guide-childhood-vaccinations/how-vaccines-work. [Last accessed: Nov 16 2020].
4. Jeyanathan, M. et al. Immunological considerations for COVID-19 vaccine strategies. Nat Rev Immunol. 20, 615–632. 2020. Available at: https://doi.org/10.1038/s41577-020-00434-6. [Last accessed: Nov 16 2020].
5. British society of Immunology. Immune responses to viruses. Available at: https://www.immunology.org/public-information/bitesized-immunology/pathogens-and-disease/immune-responses-viruses. [Last accessed: Nov 16 2020].
6. Wajnberg, A. et al. Robust neutralizing antibodies to SARS-CoV-2 infection persist for months. Science. Available at: https://science.sciencemag.org/content/early/2020/10/27/science.abd7728. [Last accessed: Nov 16 2020].