La première avancée majeure liée aux vaccins a eu lieu en 1796, lorsque Edward Jenner, un médecin travaillant dans le sud de l’Angleterre, a découvert que la vaccine ou variole des vaches pouvait protéger contre une maladie causée par un virus humain (variole). 

Cent ans s’écouleraient avant que les virus ne soient identifiés comme agents responsables de la maladie ; néanmoins, l’idée que les maladies infectieuses pouvaient être prévenues par la vaccination était née. Les travaux de Jenner ont finalement conduit à l’éradication d’une maladie qui aurait tué plus de 300 millions de personnes au XXe siècle. La stratégie d’utilisation de virus animaux pour prévenir les maladies humaines se poursuit aujourd’hui avec un vaccin dérivé en partie d’une souche bovine du virus.

La deuxième percée s’est produite près d’un siècle après la première. En 1885, Louis Pasteur constate que la moelle épinière de lapins inoculés expérimentalement avec le virus de la rage n’est plus infectieuse après 15 jours de vaccination. 

Les virus inactivés

Le 6 juillet 1885, Joseph Meister, un garçon de 9 ans qui avait été attaqué par un chien enragé 2 jours plus tôt, visite le laboratoire de Pasteur. En utilisant une série d’inoculations avec des suspensions de moelles épinières de lapin, Pasteur a sauvé la vie de Meister. La rage, une maladie avec une mortalité de pratiquement 100%, était maintenant évitable. Pasteur avait ouvert la porte aux vaccins fabriqués avec des virus inactivés. 

Au cours du 20e siècle, les succès notables qui reposaient sur la stratégie du virus mort incluaient un vaccin contre la grippe développé par Thomas Francis au début des années 1940, un vaccin contre la polio développé par Jonas Salk au milieu des années 1950 et un vaccin contre l’hépatite A développé par Philip Provost et Maurice Hilleman en 1991.

La troisième avancée majeure en vaccinologie a eu lieu en 1937, lorsque Max Theiler a atténué le virus de la fièvre jaune avec des embryons de souris et de poulet. En forçant le virus à se développer dans des cellules non humaines, Theiler a introduit une série d’altérations génétiques dans le virus qui l’ont rendu moins capable de provoquer des maladies mais toujours capable d’induire une immunité protectrice. Pour ce travail, Theiler a reçu le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1951. Des dérivés du vaccin contre la fièvre jaune de Theiler sont encore utilisés aujourd’hui. 

Les vaccins vivants atténués

La seconde moitié du 20e siècle a été témoin d’une explosion de vaccins viraux vivants atténués développés à l’aide de sa technique. Au début des années 1960, Albert Sabin (Fondation Rockefeller de New York) a fabriqué un vaccin contre la polio en affaiblissant les virus de la polio en utilisant des cellules rénales et testiculaires de singe. D’autres vaccins vivants atténués ont suivi, notamment les vaccins contre la rougeole (1963), les oreillons (1967), la rubéole (1969) et la varicelle (1995).

La quatrième percée s’est produite en 1980, lorsque des chercheurs de l’Université de Stanford (États-Unis) ont publié les résultats de leurs expériences rapportant que des cellules rénales de singe ayant intégré un gène de la bactérie Escherichia coli provoque une fabrication d’une protéine bactérienne. La technologie de l’ADN recombinant est née. Fabriqués à l’aide de systèmes d’expression de levure ou de baculovirus, des vaccins contenant des protéines de surface provenant du virus de l’hépatite B (1986), du virus du papillome humain (2006) et du virus de la grippe (2013) sont depuis devenus disponibles.

La liste des succès vaccinaux est longue. Après l’introduction du vaccin antipoliomyélitique inactivé de Salk, par exemple, l’incidence de la poliomyélite est passée de 29 000 cas en 1955 à moins de 900 en 1962 aux États-Unis. Avec l’introduction du vaccin vivant atténué de Sabin au début des années 1960, la poliomyélite a été éliminée des États-Unis. Depuis son homologation en 2006, le vaccin antirotavirus bovin-humain a pratiquement éliminé le rotavirus, évitant jusqu’à 75 000 hospitalisations et 60 décès par an aux États-Unis. Au cours de la saison grippale 2019-2020, le vaccin antigrippal a évité environ 7,52 millions d’infections, 3,69 millions de visites médicales, 105 000 hospitalisations et 6 300 décès aux États-Unis.

D’autres vaccins viraux vivants atténués ont été tout aussi importants. Le vaccin contre la rougeole a presque éliminé un virus qui causait auparavant 2 à 3 millions d’infections, 50 000 hospitalisations et 500 décès chaque année aux États-Unis ; le vaccin contre les oreillons a considérablement réduit l’incidence d’une affection qui figurait autrefois parmi les causes les plus courantes de surdité acquise ; le vaccin contre la rubéole a empêché des épidémies de rubéole qui ont causé jusqu’à 20 000 cas de syndrome de rubéole congénitale et 5 000 avortements spontanés liés à la rubéole par an ; et le vaccin contre la varicelle a nettement réduit la morbidité et la mortalité associées à la varicelle à partir de taux annuels de plus de 9 000 hospitalisations et 100 décès.

Tous les avantages des vaccins existants n’ont pas encore été réalisés dans le monde entier, mais des progrès importants ont été réalisés. En 1988, lorsque l’Organisation mondiale de la santé (OMS) a décidé d’éradiquer la poliomyélite, il y avait 350 000 nouveaux cas de la maladie dans le monde. En 2020, le déploiement du vaccin de Sabin avait conduit à l’éradication du poliovirus de type sauvage dans cinq des six régions de l’OMS. Deux des trois types de poliovirus ont maintenant été éliminés dans le monde et la campagne de l’OMS a empêché une paralysie permanente chez environ 18 millions de personnes. De plus, entre 2000 et 2018, environ 23 millions de décès dus à la rougeole ont été évités grâce à la vaccination. Le vaccin contre la rubéole, désormais utilisé dans 173 des 194 États membres de l’OMS, a réduit le nombre de cas de rubéole dans le monde de 671 000 en 2000 à 49 000 en 2019.

Aujourd’hui, le monde fait face à sa pandémie la plus dévastatrice depuis 1918, lorsque le virus de la grippe a tué environ 50 millions de personnes. 

En janvier 2021, le virus SARS-CoV-2 avait tué plus de 500 000 personnes aux États-Unis et plus de 2,5 millions de personnes dans le monde. Les vaccins sont à nouveau exploités comme un élément important de la réponse de santé publique. Avec plus de 180 instituts de recherche et 100 entreprises dans le monde impliquées dans les efforts de développement de vaccins, chaque stratégie qui a déjà été utilisée pour fabriquer des vaccins est proposée contre le SRAS-CoV-2. De nouvelles technologies sont également utilisées. 

Les vaccins à ARNm

En septembre 2008, Katalin Karikó, Drew Weissman et leurs collègues de l’Université de Pennsylvanie ont modifié l’ARN messager (ARNm) à l’aide d’analogues nucléosidiques. Ces modifications ont stabilisé la molécule et éliminé sa capacité à induire une immunité innée, faisant ainsi de l’ARNm un outil prometteur pour le remplacement de gènes et la vaccination. 

En décembre 2020, sur la base des données d’innocuité et d’efficacité générées dans deux grandes études contrôlées par placebo, la Food and Drug Administration (FDA) a délivré des autorisations d’utilisation d’urgence pour deux vaccins à ARNm pour la prévention du Covid-19. 

Avec la récente autorisation des vaccins à ARNm, nous sommes entrés dans la cinquième ère de la vaccination. Cette classe de vaccins ne contient pas de protéines virales ; au lieu de cela, ces vaccins utilisent de l’ARNm, de l’ADN ou des vecteurs viraux qui fournissent des instructions aux cellules sur la façon de fabriquer de telles protéines. 

La pandémie de SRAS-CoV-2 sera un test important pour savoir si ces nouvelles plateformes peuvent tenir leur promesse de créer des vaccins sûrs, efficaces et évolutifs plus rapidement que les méthodes traditionnelles. S’ils réussissent ce test, la prochaine tâche sera d’accomplir une distribution équitable et efficace des vaccins – ce qui représenterait une réussite encore plus grande.