Qu'est-ce qu'un vaccin et qu'est-ce que c'est?

Pour la prévention spécifique des maladies infectieuses, on utilise des vaccins qui permettent la formation d'une immunité active avant le contact naturel avec l'agent pathogène.

Les vaccins destinés à la prévention d'une infection sont appelés monovaccins, contre deux infections, divaccins, contre trois infections, travovaccins, et contre plusieurs infections, polyvaccins. Les vaccins associés sont ceux qui contiennent un mélange d'antigènes de divers micro-organismes et d'anatoxines. Les vaccins polyvalents sont ceux qui incluent plusieurs variétés de types sérologiques d'agents pathogènes d'une même infection (leptospirose, colibacillose, salmonellose, pseudomonose du vison, maladie de Marek, etc.).

Différents types de vaccins sont utilisés pour l’immunoprophylaxie des maladies infectieuses.

Vaccins vivants

Il s'agit d'une suspension de souches vaccinales de micro-organismes (bactéries, virus, rickettsies) cultivées sur différents milieux nutritifs. On utilise généralement pour la vaccination des souches de micro-organismes à virulence affaiblie ou dépourvue de propriétés virulentes, mais conservant pleinement leurs propriétés immunogènes. Ces vaccins sont produits à partir de pathogènes apathogènes, atténués (affaiblis) en conditions artificielles ou naturelles. Les souches atténuées de virus et de bactéries sont obtenues par inactivation du gène responsable de la formation du facteur de virulence, ou par mutations de gènes réduisant cette virulence de manière non spécifique.

Ces dernières années, la technologie de l'ADN recombinant a été utilisée pour produire des souches atténuées de certains virus. Les grands virus à ADN, comme le virus de la variole, peuvent servir de vecteurs pour le clonage de gènes étrangers. Ces virus conservent leur pouvoir infectieux et les cellules qu'ils infectent commencent à sécréter des protéines codées par les gènes transfectés.

En raison de la perte génétiquement fixée de leurs propriétés pathogènes et de leur capacité à provoquer une maladie infectieuse, les souches vaccinales conservent leur capacité à se multiplier au point d'injection, puis dans les ganglions lymphatiques régionaux et les organes internes. L'infection vaccinale dure plusieurs semaines, ne s'accompagne pas d'un tableau clinique prononcé et conduit à la formation d'une immunité contre les souches pathogènes de micro-organismes.

Les vaccins vivants atténués sont obtenus à partir de micro-organismes atténués. L'atténuation des micro-organismes est également obtenue par la culture de cultures dans des conditions défavorables. De nombreux vaccins sont produits sous forme sèche afin d'en prolonger la durée de conservation.

Les vaccins vivants présentent des avantages significatifs par rapport aux vaccins inactivés, car ils préservent intégralement l'ensemble des antigènes de l'agent pathogène et confèrent une immunité plus durable. Cependant, le principe actif des vaccins vivants étant des micro-organismes vivants, il est nécessaire de respecter scrupuleusement les exigences garantissant la viabilité des micro-organismes et l'activité spécifique des vaccins.

Les vaccins vivants ne contiennent pas de conservateurs; lorsque vous travaillez avec eux, il est nécessaire de respecter strictement les règles d'asepsie et d'antisepsie.

Les vaccins vivants ont une longue durée de conservation (1 an ou plus) et sont conservés à une température de 2 à 10 °C.

5 à 6 jours avant l'administration de vaccins vivants et 15 à 20 jours après la vaccination, les antibiotiques, les sulfamides, les médicaments à base de nitrofuranes et les immunoglobulines ne peuvent pas être utilisés pour le traitement, car ils réduisent l'intensité et la durée de l'immunité.

Les vaccins créent une immunité active en 7 à 21 jours, qui dure en moyenne jusqu’à 12 mois.

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Vaccins tués (inactivés)

Pour inactiver les micro-organismes, on utilise la chaleur, le formol, l'acétone, le phénol, les rayons ultraviolets, les ultrasons et l'alcool. Ces vaccins ne sont pas dangereux, mais moins efficaces que les vaccins vivants, mais administrés de manière répétée, ils créent une immunité relativement stable.

Dans la production de vaccins inactivés, il est nécessaire de contrôler strictement le processus d'inactivation et en même temps de préserver l'ensemble des antigènes dans les cultures tuées.

Les vaccins inactivés ne contiennent pas de micro-organismes vivants. Leur grande efficacité est due à la préservation d'un ensemble d'antigènes dans des cultures de micro-organismes inactivés, qui induisent une réponse immunitaire.

Pour une efficacité élevée des vaccins inactivés, le choix des souches de production est primordial. Pour la production de vaccins polyvalents, il est préférable d'utiliser des souches de micro-organismes possédant une large gamme d'antigènes, en tenant compte de l'affinité immunologique des différents groupes sérologiques et variants de micro-organismes.

Le spectre des agents pathogènes utilisés pour préparer les vaccins inactivés est très diversifié, mais les plus utilisés sont bactériens (vaccin contre la nécrobactériose) et viraux (vaccin antirabique inactivé à culture sèche contre la rage de la souche Shchyolkovo-51).

Les vaccins inactivés doivent être conservés entre 2 et 8 °C.

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Vaccins chimiques

Ils sont constitués de complexes antigéniques de cellules microbiennes associés à des adjuvants. Ces adjuvants sont utilisés pour agrandir les particules antigéniques et augmenter l'activité immunogène des vaccins. Parmi ces adjuvants, on trouve l'hydroxyde d'aluminium, l'alun et les huiles organiques ou minérales.

L'antigène émulsifié ou adsorbé devient plus concentré. Une fois introduit dans l'organisme, il se dépose et pénètre dans les organes et les tissus à partir du site d'injection, à faibles doses. La lente résorption de l'antigène prolonge l'effet immunitaire du vaccin et réduit considérablement ses propriétés toxiques et allergènes.

Les vaccins chimiques comprennent les vaccins déposés contre l’érysipèle porcin et la streptococcose porcine (sérogroupes C et R).

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Vaccins associés

Ils sont constitués d'un mélange de cultures de micro-organismes responsables de diverses maladies infectieuses, qui ne suppriment pas mutuellement leurs propriétés immunitaires. L'administration de ces vaccins permet à l'organisme de développer simultanément une immunité contre plusieurs maladies.

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Anatoxines

Il s'agit de préparations contenant des toxines dépourvues de propriétés toxiques, mais conservant leur antigénicité. Elles sont utilisées pour induire des réactions immunitaires visant à neutraliser les toxines.

Les anatoxines sont produites à partir d'exotoxines de divers types de micro-organismes. Pour ce faire, les toxines sont neutralisées au formol et conservées dans un thermostat à une température de 38 à 40 °C pendant plusieurs jours. Les anatoxines sont essentiellement des analogues des vaccins inactivés. Elles sont purifiées des substances de ballast, adsorbées et concentrées dans de l'hydroxyde d'aluminium. Des adsorbants sont ajoutés à l'anatoxine pour améliorer ses propriétés adjuvantes.

Les anatoxines créent une immunité antitoxique qui dure longtemps.

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Vaccins recombinants

Grâce aux méthodes de génie génétique, il est possible de créer des structures génétiques artificielles sous forme de molécules d'ADN recombinantes (hybrides). Une molécule d'ADN recombinante contenant de nouvelles informations génétiques est introduite dans la cellule réceptrice à l'aide de vecteurs ( virus, plasmides).

La production de vaccins recombinants comporte plusieurs étapes:

• clonage de gènes qui assurent la synthèse des antigènes nécessaires;
• introduction de gènes clonés dans un vecteur (virus, plasmides);
• introduction de vecteurs dans les cellules productrices (virus, bactéries, champignons);
• culture cellulaire in vitro;
• isolement de l'antigène et sa purification ou utilisation de cellules productrices comme vaccins.

Le produit fini doit être testé en comparaison avec un médicament naturel de référence ou avec l’une des premières séries d’un médicament génétiquement modifié ayant passé avec succès les essais précliniques et cliniques.

BG Orlyankin (1998) rapporte qu'une nouvelle voie a été tracée dans le développement de vaccins génétiquement modifiés, basée sur l'introduction d'ADN plasmidique (vecteur) contenant un gène intégré d'une protéine protectrice directement dans l'organisme. L'ADN plasmidique ne se multiplie pas, ne s'intègre pas aux chromosomes et ne provoque pas de réaction de formation d'anticorps. L'ADN plasmidique contenant un génome intégré d'une protéine protectrice induit une réponse immunitaire cellulaire et humorale complète.

Différents vaccins à ADN peuvent être construits à partir d'un seul vecteur plasmidique, en modifiant uniquement le gène codant pour la protéine protectrice. Les vaccins à ADN présentent la sécurité des vaccins inactivés et l'efficacité des vaccins vivants. Actuellement, plus de 20 vaccins recombinants ont été construits contre diverses maladies humaines: un vaccin contre la rage, la maladie d'Aujeszky, la rhinotrachéite infectieuse, la diarrhée virale, l'infection respiratoire syncytiale, la grippe A, les hépatites B et C, la chorioméningite lymphocytaire, la leucémie à lymphocytes T humaine, l'infection à herpèsvirus humain, etc.

Les vaccins à ADN présentent un certain nombre d’avantages par rapport aux autres vaccins.

1. Lors du développement de tels vaccins, il est possible d’obtenir rapidement un plasmide recombinant portant un gène codant pour la protéine pathogène nécessaire, contrairement au processus long et coûteux d’obtention de souches atténuées du pathogène ou d’animaux transgéniques.
2. Efficacité technologique et faible coût de la culture des plasmides obtenus dans les cellules E. coli et de leur purification ultérieure.
3. La protéine exprimée dans les cellules de l'organisme vacciné a une conformation aussi proche que possible de celle native et possède une activité antigénique élevée, qui n'est pas toujours obtenue lors de l'utilisation de vaccins sous-unitaires.
4. L’élimination du plasmide vecteur dans le corps de la personne vaccinée se produit dans un court laps de temps.
5. Avec la vaccination à ADN contre des infections particulièrement dangereuses, la probabilité de développer la maladie à la suite de l’immunisation est totalement absente.
6. Une immunité prolongée est possible.

Tout ce qui précède nous permet d’appeler les vaccins à ADN les vaccins du 21e siècle.

Cependant, l’idée d’un contrôle complet de l’infection par les vaccins a persisté jusqu’à la fin des années 1980, lorsqu’elle a été ébranlée par la pandémie du sida.

L'immunisation par ADN n'est pas non plus une panacée universelle. Depuis la seconde moitié du XXe siècle, les agents pathogènes non maîtrisables par immunoprophylaxie ont pris une importance croissante. La persistance de ces micro-organismes s'accompagne d'un phénomène d'amplification de l'infection dépendant des anticorps ou d'intégration du provirus dans le génome du macro-organisme. Une prophylaxie spécifique peut reposer sur l'inhibition de la pénétration de l'agent pathogène dans les cellules sensibles par le blocage des récepteurs de reconnaissance à leur surface (interférence virale, composés hydrosolubles se liant aux récepteurs) ou par l'inhibition de leur reproduction intracellulaire (inhibition oligonucléotidique et antisens des gènes de l'agent pathogène, destruction des cellules infectées par une cytotoxine spécifique, etc.).

Le problème de l'intégration du provirus peut être résolu par le clonage d'animaux transgéniques, par exemple en obtenant des lignées exemptes du provirus. Par conséquent, des vaccins à ADN devraient être développés pour les agents pathogènes dont la persistance ne s'accompagne pas d'une augmentation de l'infection dépendante des anticorps ni d'une préservation du provirus dans le génome de l'hôte.

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Séroprophylaxie et sérothérapie

Les sérums forment une immunité passive dans le corps, qui dure 2 à 3 semaines, et sont utilisés pour traiter les patients ou prévenir les maladies dans une zone menacée.

Les sérums immunitaires contiennent des anticorps; ils sont donc le plus souvent utilisés à des fins thérapeutiques dès le début de la maladie afin d'obtenir un effet thérapeutique maximal. Ils peuvent contenir des anticorps dirigés contre des micro-organismes et des toxines; on les distingue donc en sérums antimicrobiens et antitoxiques.

Les sérums sont obtenus dans des bio-usines et des bio-complexes par hyperimmunisation en deux étapes des producteurs de sérums immuns. L'hyperimmunisation est réalisée avec des doses croissantes d'antigènes (vaccins) selon un schéma précis. Dans un premier temps, le vaccin est administré (1 à 2 fois), puis, selon le même schéma, une culture virulente de la souche productrice de micro-organismes est réalisée à doses croissantes sur une longue période.

Ainsi, selon le type d’antigène immunisant, on distingue les sérums antibactériens, antiviraux et antitoxiques.

Il est connu que les anticorps neutralisent les micro-organismes, les toxines ou les virus principalement avant qu'ils ne pénètrent dans les cellules cibles. Par conséquent, dans les maladies où l'agent pathogène est localisé intracellulairement (tuberculose, brucellose, chlamydia, etc.), il n'a pas encore été possible de développer des méthodes efficaces de sérothérapie.

Les médicaments thérapeutiques et prophylactiques sériques sont principalement utilisés pour l'immunoprophylaxie d'urgence ou l'élimination de certaines formes d'immunodéficience.

Les sérums antitoxiques sont obtenus en immunisant de grands animaux avec des doses croissantes d'antitoxines, puis de toxines. Les sérums obtenus sont purifiés et concentrés, débarrassés des protéines de ballast et standardisés en fonction de leur activité.

Les médicaments antibactériens et antiviraux sont produits par hyperimmunisation des chevaux avec les vaccins ou antigènes tués correspondants.

L’inconvénient de l’action des préparations sériques est la courte durée de l’immunité passive formée.

Les sérums hétérogènes créent une immunité pendant 1 à 2 semaines, les globulines homologues pendant 3 à 4 semaines.

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Méthodes et ordre d'administration des vaccins

Il existe des méthodes parentérales et entérales pour introduire les vaccins et les sérums dans l’organisme.

Avec la méthode parentérale, les médicaments sont administrés par voie sous-cutanée, intradermique et intramusculaire, ce qui permet de contourner le tube digestif.

L’un des types d’administration parentérale de préparations biologiques est l’aérosol (respiratoire), lorsque les vaccins ou les sérums sont administrés directement dans les voies respiratoires par inhalation.

La voie entérale consiste à administrer des biopréparations par voie orale avec de la nourriture ou de l'eau. Cela augmente la consommation de vaccins en raison de leur destruction par les mécanismes du système digestif et de la barrière gastro-intestinale.

Après l'introduction de vaccins vivants, l'immunité se forme en 7 à 10 jours et dure un an ou plus, et avec l'introduction de vaccins inactivés, la formation de l'immunité se termine le 10 à 14e jour et son intensité dure 6 mois.

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