Selon l'Organisation mondiale de la santé, les vaccinations sauvent la vie de 2 à 3 millions de personnes chaque année dans le monde. Pour autant, nous ne disposons toujours pas de vaccins contre certaines maladies comme le sida et le Covid-19. La mise au point d'un vaccin est un processus extrêmement long, peu adapté pour faire face aux maladies émergentes.
La réponse immunitaire de l’organisme aux microbes est complexe. Elle est constituée d’une première réponse rapide, innée, via certaines cellules immunitaires comme les monocytes ou les neutrophiles, puis dans un deuxième temps d’une réponse adaptative spécifique d’antigènes viraux qui aboutit à la mise en place d’une mémoire adaptative et protectrice. Cette dernière repose sur l’induction et le maintien dans le temps de lymphocytes B et T « mémoires » qui répondront plus vite et mieux à une prochaine rencontre du même virus et de cellules productrices d’anticorps qui lui sont spécifiques. C’est le principe de la vaccination. Comment se déploient et intéragissent ces deux lignes de défense immunitaire ?
Pour le savoir, une équipe de vaccinologistes du CEA-Jacob a analysé la dynamique des réponses immunitaires innées et acquises et leurs interactions après une primo-vaccination et un rappel de vaccination. Les chercheurs ont vacciné des macaques avec un vaccin modèle vivant très atténué, le MVA (Modified Vaccinia Ankara). Du fait de leur proximité phylogénétique avec l'homme, les primates non humains, comme le macaque, constituent des modèles précliniques solides pour étudier l'immunologie des vaccins destinés à l'homme.
Les scientifiques ont comparé différents calendriers de vaccination avec un rappel de vaccination à deux semaines ou à deux mois. Il peut être tentant en effet de raccourcir le calendrier vaccinal pour assurer une protection plus rapide de la population à risque en cas d'urgence en santé publique contre une pandémie. Mais le calendrier de vaccination accéléré s'est avéré nuire à l'immunité adaptative !
Ils ont également démontré que le schéma vaccinal a aussi un impact sur la réponse innée. Le rappel plus tardif (à deux mois) a non seulement amélioré la réponse anticorps spécifique du vaccin MVA, il a également mis en jeu des cellules innées plus activées et matures. Des neutrophiles, des monocytes et des cellules dendritiques au phénotype modifié, mieux équipés pour répondre à une nouvelle stimulation, ont été induits tardivement après la primo-vaccination et leur abondance corrèle positivement avec la concentration et la multifonction des anticorps.
Ainsi, les cellules du système immunitaire inné auraient en quelque sorte une mémoire. « Nous faisons l’hypothèse de l’induction par le MVA de ‘super’ cellules innées, aux fonctions innées améliorées », explique Anne-Sophie Beignon, chercheuse au CEA-Jacob. Une telle mémoire innée, aussi appelée immunité entrainée, a récemment été décrite pour les monocytes en réponse à différents stimuli tels que le BCG (vaccin contre la tuberculose). Elle met en jeu une reprogrammation de progéniteurs hématopoïétiques dans la moelle osseuse, qui donnent naissance à des lignées de cellules modifiées, entrainées.
Des vaccins basés sur l'immunité entraînée pourraient combiner l'induction d'une mémoire immunitaire non seulement adaptative mais aussi innée, et conférer ainsi une meilleure protection contre le pathogène qu'ils ciblent, mais aussi contre des pathogènes qui n’ont rien à voir. Vacciner contre un pathogène pour se protéger de plusieurs ? « Il semblerait que certains vaccins, en particulier les vaccins vivants atténués comme le BCG, le vaccin rougeole ou encore le vaccin polio, soient capables de conférer une telle protection, en agissant directement sur le système immunitaire inné, et indirectement sur le système immunitaire adaptatif», souligne la biologiste. D’ailleurs, un essai clinique basé sur le vaccin BCG pour atténuer la prévalence et la gravité des symptômes de Covid-19 devrait démarrer très prochainement.