Comment fonctionnent les vaccins : du développement en laboratoire à la protection immunitaire

Chaque vaccin, indépendamment de la technologie, repose sur le même truc basique : il enseigne au système immunitaire à reconnaître un pathogène spécifique avant qu'une personne ne rencontre la chose réelle. Selon l'Organisation mondiale de la santé, les vaccins contiennent des parties affaiblies ou inactivées d'un organisme — un antigène — qui déclenchent les défenses du corps sans causer la maladie elle-même.

Ce qui se passe dans le corps après un vaccin

Une fois injecté, l'antigène (ou les instructions génétiques pour en fabriquer un) est capté par les cellules immunitaires. Les Centres américains de contrôle et de prévention des maladies (CDC) expliquent que ce processus active les lymphocytes B, qui produisent des anticorps qui se lient et neutralisent le pathogène, et les lymphocytes T, qui aident à coordonner la réponse et à détruire les cellules infectées.

Le Pink Book du CDC, un manuel de référence pour les professionnels de santé, décrit cela comme déclenchant l'immunité humorale — production d'anticorps par les cellules B — et l'immunité à médiation cellulaire, conduite par les cellules T. Après la réponse initiale, certaines cellules B deviennent des cellules mémoires de longue durée qui restent dans le sang et la moelle osseuse, prêtes à se multiplier rapidement si le vrai pathogène apparaît plus tard.

C'est pourquoi l'immunité active construite par un vaccin ou une infection peut durer des années ou une vie entière, selon le CDC, contrairement à l'immunité passive — comme les anticorps transmis d'une mère à un nouveau-né — qui s'estompe en quelques semaines à mois car le corps n'a pas produit lui-même les anticorps.

L'OMS note que la protection complète n'est pas immédiate : le système immunitaire a besoin de temps pour générer des anticorps et des cellules mémoires, et certains vaccins nécessitent plusieurs doses espacées de semaines ou de mois pour construire une défense durable. Le CDC ajoute que pour les vaccins COVID-19 spécifiquement, il faut généralement quelques semaines après la vaccination pour que le corps produise les lymphocytes T et B pertinents.

Les différentes technologies derrière les vaccins

Chaque vaccin ne fournit pas l'antigène de la même manière. Le Pink Book du CDC et l'OMS décrivent plusieurs catégories établies toujours en usage.

Les vaccins à ARNm fonctionnent différemment des types plus anciens car ils ne contiennent aucune partie du virus lui-même. Le CDC explique que l'ARNm fabriqué en laboratoire instruit les propres cellules du corps à produire une partie inoffensive de la protéine cible — pour les vaccins COVID-19, un fragment de la protéine de pointe. Le système immunitaire réagit à cette protéine comme étrangère, génère des anticorps et active les cellules T, après quoi les cellules décomposent l'ARNm et l'éliminent en tant que déchet.

Les vaccins à sous-unité protéique comme le vaccin COVID-19 de Novavax injectent à la place directement le fragment réel de la protéine de pointe, associé à un adjuvant — un ingrédient ajouté spécifiquement pour renforcer la réaction immunitaire, selon le CDC.

Comment un vaccin passe du laboratoire à la clinique

Avant qu'un vaccin n'atteigne un essai clinique, il passe par une étape exploratoire et préclinique, au cours de laquelle les chercheurs le testent dans des études de laboratoire et sur des animaux pour évaluer s'il est probable qu'il soit sûr et provoque une réponse immunitaire utile, selon la Food and Drug Administration américaine (FDA). Les développeurs déposent ensuite une demande de médicament en investigation auprès de la FDA avant que les tests sur l'homme puissent commencer.

Les tests sur l'homme se déroulent en trois principales phases cliniques, comme le décrit la FDA :

1. Phase 1 — un petit essai, généralement 20 à 100 volontaires en bonne santé, portant principalement sur la sécurité et les premiers signes de réponse immunitaire.
2. Phase 2 — s'étend à des centaines de participants ayant des profils de santé variés, comparant différentes doses et surveillant les effets secondaires courants.
3. Phase 3 — teste des milliers de participants, souvent contre un groupe placebo, pour mesurer l'efficacité réelle et détecter les effets secondaires plus rares.

Si les données le soutiennent, le fabricant soumet une demande de licence de produit biologique pour que la FDA l'examine avant d'accorder l'approbation. Même après qu'un vaccin soit autorisé, la FDA continue à surveiller sa sécurité par le biais de systèmes de surveillance postérieure à la commercialisation tels que le Système de signalement des événements indésirables liés aux vaccins (VAERS). La FDA déclare qu'il n'y a pas de délai fixe pour le processus global, car il dépend de la complexité du vaccin et des données générées à chaque étape.

L'OMS note que historiquement, seul environ un candidat vaccin sur cinq qui atteint les essais cliniques est finalement approuvé.