Vaccination

La vaccination entraîne le système immunitaire avec une forme affaiblie, tuée ou partielle d'un microbe, pour que le corps sache ensuite repousser la vraie maladie. Edward Jenner a montré en 1796 que la vaccine protège de la variole ; deux siècles plus tard, la vaccination a fait de la variole la première maladie humaine éradiquée.

Ce que c’est

La vaccination prépare le corps à une maladie infectieuse, en général avant qu’il ne la rencontre. La personne reçoit une version affaiblie, tuée ou partielle du microbe, ou bien les instructions pour fabriquer l’un de ses composants. Le système immunitaire réagit comme face à une vraie infection, avec un risque bien moindre que celui de la maladie elle-même, et il garde la mémoire de cette rencontre. Si le vrai microbe se présente plus tard, la défense démarre vite et l’arrête le plus souvent avant qu’il ne fasse de gros dégâts.

Le mot vient du latin vacca, la vache. Le premier vaccin utilisait la vaccine, maladie bénigne des bovins que les trayeuses attrapaient sur les mains, pour protéger de la variole, l’une des maladies les plus meurtrières de l’histoire. La planche est une composition : le décor rural de l’expérience de 1796, et à côté des objets de l’époque, une lancette dans son étui, une fiole de verre, une plume et le livre que Jenner publia en 1798.

Comment ça marche

Le système immunitaire apprend à reconnaître les microbes à leurs formes moléculaires, les antigènes. Lors d’une première rencontre, il lui faut plusieurs jours pour trouver les bonnes cellules et les multiplier. Certains globules blancs, les lymphocytes B, fabriquent des anticorps qui s’accrochent au microbe et le désignent pour la destruction. D’autres, les lymphocytes T, tuent les cellules infectées et coordonnent la riposte. Ce délai explique qu’une première infection puisse devenir grave.

Une fois l’infection passée, il reste une population de cellules mémoire, parfois pour la vie. Une deuxième rencontre avec le même antigène déclenche une réaction plus rapide et plus forte. Le vaccin offre cette première rencontre avec un risque bien plus faible que la maladie elle-même.

La vaccine protégeait de la variole parce que les deux virus sont proches parents : leurs antigènes se ressemblent assez pour que l’immunité contre l’un couvre l’autre. Les vaccins suivants ont été conçus autrement. Certains emploient un microbe vivant affaibli qui ne rend que rarement malade, méthode inaugurée par Louis Pasteur ; on ne les donne pas à tout le monde, car une personne dont les défenses sont très affaiblies peut encore tomber malade. D’autres utilisent un microbe tué, un fragment purifié ou une toxine inactivée. Les plus récents donnent aux cellules le code génétique d’une protéine inoffensive du microbe, qu’elles fabriquent pendant peu de temps.

Pour les maladies qui se transmettent d’une personne à l’autre, le microbe ne circule plus facilement quand une part suffisante de la population est immunisée et ne le transmet plus. Cette immunité collective protège aussi ceux qui ne peuvent pas recevoir un vaccin donné ou y répondent mal. La proportion nécessaire dépend de la contagiosité de la maladie, et de la façon dont le vaccin freine la transmission, et pour combien de temps. Le tétanos, qui s’attrape par la terre et non par contact humain, n’offre pas cette protection partagée.

Les vaccins sont mis au point et produits sous une réglementation médicale stricte, et administrés le plus souvent par des professionnels de santé. Comme tout médicament, ils peuvent avoir des effets indésirables, surveillés après leur autorisation.

Comment on fabrique les vaccins

Pendant la plus grande partie du XIXe siècle, le seul vaccin était celui de la variole, et la principale difficulté était de garder le virus vivant d’un patient à l’autre.

Pointes d’ivoire et plaques de verre scellées transportaient la lymphe séchée d’un vaccinateur à l’autre.

De bras à bras. Personne ne savait encore cultiver l’agent de la vaccine en laboratoire : on l’entretenait donc chez l’homme. Environ une semaine après la vaccination, une pustule se formait au point d’inoculation. Le vaccinateur l’ouvrait à la lancette et prélevait son liquide clair, la lymphe, pour vacciner la personne suivante. Pour envoyer le vaccin plus loin, on séchait la lymphe sur de petites pointes d’ivoire, des plumes ou des fils, ou on l’enfermait entre deux plaques de verre, puis on l’humectait avant usage. L’expédition espagnole de Balmis, partie en 1803, fit traverser l’Atlantique au vaccin dans le corps de 22 orphelins, vaccinés deux par deux pendant le voyage. La transmission de bras à bras pouvait aussi propager d’autres maladies, dont la syphilis.

Le vaccin de génisse. À Naples, les vaccinateurs entretenaient le virus sur des veaux dès le début du siècle. Après la présentation de la méthode à un congrès médical à Lyon en 1864, elle gagna la France puis toute l’Europe. On vaccinait les veaux par de légères scarifications sur une zone de peau rasée, et l’on recueillait quelques jours plus tard la pulpe des pustules. En 1891, le médecin anglais Sydney Copeman montra qu’en mélangeant cette pulpe à de la glycérine, on tuait en quelques semaines la plupart des bactéries qu’elle contenait sans détruire le virus. La lymphe de génisse glycérinée, scellée dans de fins tubes de verre, devint le vaccin de référence en Grande-Bretagne vers 1900. Quand les virologues du XXe siècle examinèrent le virus des stocks de vaccin, ils constatèrent qu’il s’agissait d’un poxvirus voisin de celui de la vaccine des bovins (cowpox) mais distinct de lui, appelé vaccinia.

Les équipes du programme d’éradication retrouvaient chaque malade et vaccinaient son entourage.

Le vaccin lyophilisé et l’aiguille bifurquée. Sous la chaleur des tropiques, la lymphe liquide perdait son efficacité en un ou deux jours. Dans les laboratoires de l’Institut Lister à Elstree, au nord de Londres, Leslie Collier mit au point un vaccin lyophilisé, protégé par de la peptone, qui se conservait des mois sans réfrigération ; il y travailla entre 1948 et 1955. Pendant la campagne d’éradication lancée en 1967, l’OMS n’employa que du vaccin lyophilisé et fit contrôler les lots par des laboratoires de référence au Canada et aux Pays-Bas. Au début de la campagne, moins d’un vaccin sur dix en usage atteignait la norme. L’aiguille bifurquée, mise au point par les laboratoires Wyeth aux États-Unis dans les années 1960, est une courte tige d’acier terminée par deux pointes qui retiennent une seule gouttelette de vaccin. Le vaccinateur l’enfonçait légèrement dans la peau du haut du bras une quinzaine de fois sur une petite surface. Elle demandait quatre fois moins de vaccin qu’avant, pouvait être stérilisée et réutilisée, et son maniement s’apprenait en quelques minutes.

Les vaccins modernes. Les vaccins vivants atténués utilisent un germe affaibli jusqu’à ce qu’il ne provoque que rarement la maladie : le virus de la rougeole, par exemple, a été affaibli en le cultivant sur de nombreuses générations en culture cellulaire, et le BCG contre la tuberculose est une bactérie atténuée. Les vaccins inactivés partent d’un germe mis en culture, les virus sur œufs ou sur cellules, puis tué par un produit chimique comme le formaldéhyde ; le vaccin de Jonas Salk contre la poliomyélite, en 1955, était fait ainsi. Les anatoxines contre le tétanos et la diphtérie sont des toxines bactériennes inactivées de façon comparable. Les vaccins sous-unitaires ne contiennent que certaines parties purifiées du germe : le vaccin recombinant contre l’hépatite B, autorisé aux États-Unis en 1986, est une protéine virale produite par des levures porteuses de son gène. Les vaccins à ARN messager ne contiennent aucune partie du germe. L’ARN est copié par des enzymes à partir d’une matrice d’ADN, purifié, puis enrobé de minuscules particules de lipides qui le font entrer dans les cellules.

Le contrôle de la qualité. La production part d’un lot de semence de virus, de bactéries ou de cellules conservé congelé, pour que la souche ne dérive pas d’un lot à l’autre. Les fabricants contrôlent chaque lot (identité, stérilité, pureté, activité) et en gardent des échantillons. Dans la plupart des pays, une autorité nationale et son laboratoire de contrôle examinent ces résultats, et refont parfois les analyses, avant que chaque lot puisse être libéré.

Sécurité. Cette section décrit la fabrication des vaccins en laboratoire et en usine. N’essayez jamais de préparer vous-même un vaccin : une préparation artisanale peut contenir des germes dangereux, provoquer une infection grave et ne donner aucune protection. N’utilisez que des vaccins autorisés issus de lots libérés, administrés par des professionnels de santé ou, pour les rares produits autorisés à cet usage, exactement selon la prescription.

Histoire et évolution

Bien avant les vaccins, il y eut la variolisation : on infectait volontairement une personne en bonne santé avec la matière d’une pustule de variole. Elle provoquait en général une forme plus légère suivie d’une immunité à vie, mais certains en mouraient. La pratique était ancienne en Chine, en Inde et dans l’Empire ottoman. Lady Mary Wortley Montagu l’observa à Constantinople et fit varioliser sa fille à Londres en 1721, ce qui contribua à la répandre en Grande-Bretagne.

Dans l’ouest de l’Angleterre, les fermiers avaient remarqué depuis longtemps que les trayeuses ayant eu la vaccine semblaient épargnées par la variole. Le chirurgien John Fewster en parla en 1768, et en 1774 Benjamin Jesty, fermier du Dorset, inocula volontairement la vaccine à sa femme et à deux de leurs enfants pendant une épidémie.

Edward Jenner, médecin à Berkeley, dans le Gloucestershire, transforma cette observation populaire en expérience. Le 14 mai 1796, il préleva de la matière sur une pustule de vaccine de la main de la trayeuse Sarah Nelmes et l’introduisit dans le bras de James Phipps. Quelques semaines plus tard, il exposa l’enfant à la matière variolique, et Phipps ne tomba pas malade. La Royal Society ne publia pas son premier rapport ; en 1798, Jenner fit donc paraître à ses frais un court ouvrage, l’Inquiry, qui rapportait ce cas et d’autres. En quelques années, la vaccination gagna toute l’Europe et les Amériques.

Pasteur fabriquait ses vaccins en affaiblissant le microbe de la maladie elle-même.

À la fin des années 1870, Louis Pasteur constata qu’une culture de la bactérie du choléra des poules, laissée vieillir, ne rendait plus malade mais protégeait encore les volailles. Il mit au point des vaccins contre le charbon du mouton en 1881, puis contre la rage. Le 6 juillet 1885, Joseph Meister, un garçon de neuf ans mordu par un chien enragé, commença le traitement et survécut. On le présente d’ordinaire comme le premier vacciné contre la rage, mais des historiens ont retrouvé des essais antérieurs sur des malades en mai et juin 1885. Le virus de la rage met en général des semaines à atteindre le cerveau ; une vaccination faite peu après la morsure, avant tout symptôme, pouvait donc encore empêcher la maladie. Toute exposition suspecte exige des soins médicaux immédiats. Le XXe siècle ajouta des vaccins contre la diphtérie, le tétanos, la coqueluche, la tuberculose, la poliomyélite, la rougeole et bien d’autres maladies.

En 1967, l’Organisation mondiale de la santé lança une campagne renforcée pour éliminer la variole. Le dernier cas naturel survint en Somalie en 1977, et le 8 mai 1980 l’Assemblée mondiale de la santé déclara la maladie éradiquée. En 2020, des vaccins à ARN messager, fruits de plusieurs décennies de recherche, furent déployés contre le COVID-19 moins d’un an après l’identification du virus.