La mise au point d’un vaccin contre la COVID-19 : un développement à la vitesse de l’éclair

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Un an après l’identification du Sars Cov2, 12 vaccins COVID 19 bénéficient d’une autorisation d’utilisation par les agences règlementaires. Leur utilisation en France a démarré le 27 décembre 2020 selon une stratégie établie par la HAS priorisant les personnes les plus à risque de forme grave et les plus exposées au virus.

L’urgence sanitaire explique une évaluation accélérée inédite d’un vaccin contre la COVD19 et on peut noter que les autorités chinoises ont démarré la vaccination de leur armée sans attendre ces données d’efficacité !

Les vaccins COVID-19 doivent permettre d’assurer en premier lieu la protection des personnes à haut risque d’exposition (professionnels de santé en particulier) et les personnes à risque de formes graves (sujets âgés, obèses, personnes ayant des pathologies cardiaques et pulmonaires, diabétiques… ). Leur production en grande quantité est indispensable pour assurer leur distribution à l’échelle mondiale.

Les principaux candidats vaccins dirigés contre le SARS-CoV-2 sont de quatre types : les vaccins viraux (vivants atténués ou inactivés), les vaccins à acides nucléiques (ADN ou ARN), les vaccins à vecteurs viraux (réplicatifs ou non), et les vaccins protéiques (sous-unités protéiques ou pseudo particules virales).

1. Les technologies vaccinales ou plateformes vaccinales

1.1. Les vaccins viraux

  • Les vaccins viraux vivants atténués
    Les vaccins viraux vivants atténués sont obtenus le plus souvent par la culture de l’agent infectieux dans des conditions sous-optimales ou par cultures successives afin d’atténuer leur virulence tout en conservant leur immunogénicité. Leur avantage majeur est de déclencher une réponse immunitaire efficace et durable. Il persiste néanmoins un risque infectieux, les contre-indiquant chez les patients immunodéprimés et les femmes enceintes. Aucun vaccin dirigé contre le SARS-CoV-2 de ce type n’est actuellement à l’essai chez l’Homme.
  • Les vaccins viraux inactivés
    Les vaccins viraux inactivés sont obtenus à partir de micro-organismes entiers, tués par la chaleur ou des traitements chimiques. Ils ne présentent aucun risque infectieux, mais sont souvent responsables de réactions locorégionales et/ou générales (fièvre, douleurs musculo-squelettiques). Ils requièrent l’utilisation d’un adjuvant pour augmenter leur immunogénicité. Cette approche a été utilisée par des équipes chinoise et a permis la mise sur le marché de plusieurs vaccins.

1.2. Les vaccins à acides nucléiques
Ce type de technologie vaccinale présente l’avantage de la facilité de mise au point et de production. Il faut cependant préciser qu’aucun vaccin reposant sur cette technologie n’était, auparavant pas utilisé chez l’homme.

  • Les vaccins à ADN
    Les vaccins à ADN sont composés d’un plasmide purifié d’ADN contenant une séquence codant pour un antigène donné. Après administration du vaccin, l’antigène est exprimé par les cellules transfectées induisant une réponse immunitaire spécifique et mesurable. L’efficacité et la sécurité de ces vaccins a été démontré sur de nombreux modèles animaux. Cette technologie, développée au débuts des années 90, n’a pas à ce jour permis d’obtenir des résultats probants chez l’Homme lors d’essais de phases 1 et 2 portant sur les infections virales (VIH, VHB, VHC, HSV), la tuberculose ou le paludisme.Cette nouvelle approche de vaccination suscite cependant des espoirs importants par son faible coût de fabrication et de sa stabilité à température ambiante.
  • Les vaccins à ARN
    Les vaccins à ARN sont composés d’ARNm codant pour un antigène donné. L’ARNm est administré le plus souvent enveloppé par une couche lipidique facilitant son entrée dans la cellule. Ces vaccins représentent une alternative prometteuse aux approches vaccinales conventionnelles en raison de leurs cycles courts de production, de leur faible coût de fabrication et de leur sécurité (aucun risque infectieux ni risque de survenue de mutagénèse insertionnelle). Développée au début des années 90, cette nouvelle technologie vaccinale a obtenu des résultats encourageants sur les modèles animaux notamment pour les infections à VIH, à virus grippal et à virus Zika et de bons résultats d’immunogenicité chez l’homme. Dans le acdre du COVID les données disponibles montrent une efficacité exceptionnelle des vaccins ARNm.

1.3. Les vaccins à vecteurs viraux
Les vaccins à vecteurs viraux utilisent une souche virale non pathogène pour l’homme et génétiquement modifiée (souche vaccinale de la rougeole, adénovirus du chimpanzé par exemple) afin de produire les protéines du virus cible dans l’organisme. Ils sont globalement très immunogènes et sûrs à l’exception du vaccin Adenovirus 5 VIH qui s’est accompagné d’un risque accru de contamination des participants à l’essai ayant reçu ce vaccin. L’immunité préexistante contre le vecteur peut cependant affaiblir l’efficacité du vaccin. Seuls deux vaccins dirigés contre Ebola, l’un développé par Merck l’autre par Janssen utilisant un vaccin vectorisé ont reçu une autorisation d’utilisation chez l’homme.

Les seuls vaccins vectorisés ayant obtenu une autorisation de mise sur le marché sont dirigés contre le virus Ebola : i) rVSV-ZEBOV-GP (vecteur réplicatif), issu du virus de la stomatite vésiculaire (VSV), produit par le laboratoire pharmaceutique Merck (États-Unis), et ii) Ad26.ZEBOV/MVA-BN, issu de l’adénovirus type 26 (non réplicatif) et du vecteur MVA (non réplicatif), produit par le laboratoire pharmaceutique Johnson & Johnson (États-Unis.

  • Les vaccins à vecteurs viraux réplicatifs
    Un candidat vaccin, reposant sur un vecteur vaccinal rougeole ciblant la protéine S du SARS-CoV-2 développé par l’Institut Pasteur de Paris (France) a stoppé son développement clinique. De même celui utilisant le VSV.
  • Les vaccins à vecteurs viraux non réplicatifs
    Plusieurs candidats vaccins de ce type dirigés contre le SARS-CoV-2 ont démontré leur efficacité en essai clinique de phase 3 utilisant soit l’adénovirus de type 5, soit un adénovirus du chimpanzé.

1.4. Les vaccins basés sur des protéines
Plusieurs équipes développent ce type de vaccin en utilisant la protéine S du virus ou sur son domaine RBD. Des vaccins similaires dirigés contre le virus du SARS-CoV-1 avaient donné des résultats satisfaisants en terme d’immunogénicité chez le primate non humain. Ces vaccins nécessitent la présence d’un adjuvant et plusieurs doses pour être immunogène.

2. Les challenges humains pourraient-ils permettre une évaluation plus rapide des candidats vaccins ?

La pandémie COVID-19 nécessite le développement et la validation rapide de vaccins efficaces. Face à cette situation, la mise en place de challenges humains va se faire au royaume uni. Ils consistent à infecter intentionnellement des volontaires sains dans des conditions expérimentales d’inoculation et de surveillance strictes. Ils sont moins coûteux en temps et en ressource que les essais cliniques classiques, et permettent de maitriser au mieux les conditions d’infections. Cependant, les challenges humains se heurtent à des problématiques importantes : i) la balance bénéfices/risque pour le participant : évaluation du risque de survenue d’un évènement indésirable grave, du bénéfice d’une prise en charge précoce en cas de survenue de la maladie, estimation de la hauteur de la rémunération etc… ii) la balance bénéfice/risque pour la collectivité : évaluation du risque de transmission secondaire, estimation des bénéfices attendus en regard des enjeux de santé publique etc…Il reste ainsi la question essentielle du caractère éthique ou non de ces challenges humains et des choix sociétaux qui en découlent.

3. Vaccins COVID19 et hésitation vaccinale

Alors que l’hésitation vaccinale en France est l’une de plus forte au monde, l’étude Coconel, une étude longitudinale en ligne réalisé en avril 2020, au plus fort de la première vague de l’épidémie sur un échantillon d’un millier de personnes représentatives de la population française, retrouve 26% de refus à la vaccination. Ce refus est plus important chez les 26-35 ans (39 % d’entre eux déclarent refuser un vaccin), mais il atteint 18 % des 66-75 ans et 22 % des plus de 75 ans refuseraient le vaccin avec une différence marquée selon les opinions politiques des répondants.

En conclusion, un an après la découverte du SARS COV 2, 12 vaccins sont utilisés dans le monde et 20 candidats vaccins font l’objet d’essais vaccinaux de phase 3 incluant des milliers de participants dans le Monde. Les autorités réglementaires ont étudié les données disponibles pour ces vaccins en temps réel leur permettant de donner des autorisations de mise sur le marché conditionnelles et la mise à disposition des premières doses de vaccin dès fin 2020.


Odile LAUNAY
Centre d’Investigation clinique CIC 1417, Hôpital Cochin/APHP, Paris, France.
Université de Paris ; Faculté de médecine Paris Descartes, Paris, France Inserm ; F-CRIN ; I-REIVAC ; COVIREIVAC