UE II. B Stratégies thérapeutiques et immunointervention Historique et les bases immunologiques de la vaccination (2h) Les nouvelles approches vaccinales (1h) Immunoglobulines substitutives/IVIG (1h) CM Les biothérapies, les anticorps monoclonaux (2h) Les biothérapies anti-TNF (1h) Les vaccins actuels Le calendrier vaccinal ED Vaccination Bases immunologiques et nouvelles stratégies vaccinales [email protected] L3 UE II. B Stratégies thérapeutiques et immunointervention 2016 Causes majeures de mortalité chez les enfants de 0 à 4 ans Mortalité périnatale 20 % Malnutrition 3% Maladies non transmissibles 8% Accidents 6% Maladies infectieuses 63 % Source OMS Comment se protéger contre les maladies infectieuses ? Immunisation passive naturelle IgG maternelles (voie placentaire) IgA / IgG du lait maternel thérapeutique Sérums, Ac monoclonaux... Durée d’efficacité limitée Pas d’activation du SI => pas de mémoire immunitaire Nécessité d’administrations répétées Immunisation active = vaccination prophylaxique thérapeutique Anti-infectieuse, anti-tumorale Historique de la vaccination 10ème au 18ème siècle 1798 Variolisation E. Jenner Vaccination contre la variole avec le virus de vaccine Vaccination de bras à bras => risque de transfert de pathologies (syphilis) 1880 - 1885 L. Pasteur Cholera des poules (Pasteurella multocida) Bacille du charbon chez le mouton (Bacillus anthracis), Virus de la rage 1901 Behring et Kitasato anti toxine diphthérique 1921 Calmette - Guérin BCG 1923 Ramon immunisation active par toxines détoxifiées (anatoxine) Efficacité de la vaccination Nombre de cas annuels Avant Après Variole (monde) 10 millions 0 (depuis 1977) Poliomyélite (USA) 30-40000 5 cas (1983) Diphtérie (France) 45000 0 Tétanos (monde) 20 - 50 millions 250 000 -500 000 Coqueluche (monde) 20 - 50 millions < 100 000 Les risques comparés OMS 2001 Pour un individu infecté par le virus de la rougeole: pneumomie 1/20 encéphalite 1/2000 mort 1/3000 Pour un individu vacciné par ROR 1/ 1 000 000 risque encéphalite ou réaction allergique sévère Les vaccins = meilleur rapport coût / efficacité Malgré une efficacité prouvée, remise en question de la vaccination !!! Les résistances à la vaccination Ligue nationale pour la liberté des vaccinations Les résistances à la vaccination 1. Les sceptiques Souhaitent discuter des stratégies vaccinales, efficacité des vaccins, effets secondaires… => Susceptibles d’être convaincu (bons arguments, temps pour la discussion) 2. Les opposants Motifs religieux, idéologiques Arguments : violations des libertés individuelles, théorie de complot, vaccins pas efficaces…. => Connaître leur argumentaire et en démontrer les failles Les résistances à la vaccination Vu sur internet (http://wiki.france5.fr/index.php/SILENCE_ON_VACCINE) vacciner, un crime contre l'humanité c'est aujourd'hui invraisemblable que des gens qui se prétendent des scientifiques puissent encore déclarer que les vaccinations sont des actions préventives qui protègent des maladies, quand on sait comment et avec quoi sont fabriqués les vaccins, on est convaincu que les laboratoires et les médecins qui défendent encore cette pratique barbare et criminelle sont eux mêmes des criminels.. ils fabriquent délibérément de nouvelles maladies et bien entendu maintiennent de la sorte une clientèle de pauvres ignorants qui ne sont que des cobayes. Nombre de médecins, d'immunologistes, de biologistes dénoncent cette pratique qui n'a plus rien d'un acte médicale préventif, mais, n'est rien d'autre qu'une mise en danger délibérée de la santé du public..un assassinat de nombre de bébés qui étaient en bonne santé avant l'injection de ces poisons infâmes. 31 janvier 2009 Mort d’une fillette de 12 ans des suites d’une rougeole (Haute Savoie) 1er décès depuis 2005 Refus des parents de vacciner…. L’épidémie de rougeole 2010 2011 Source = INVS Juin 2015 Source = INVS L’épidémie de rougeole due à un défaut de vaccination ? Source = INVS Motifs de non vaccination CHU Caen 99/2000 vaccin grippe saisonnière 2009 - Commentaires libres • « le masochiste » : « je préfère l’avoir » • « le délateur » : « le médecin du travail est toujours en retard » • « l’épidémiologiste statisticien » : « le vaccin ne marche pas, la preuve, une de mes collègues vaccinée a fait la grippe » • « l’immunologiste » : « je suis contre les vaccins car ils empêchent le corps de s’immuniser par lui-même et d’être protégé longtemps et plus efficacement. Il faut laisser le corps exprimer son stress, son malaise, sinon d’autres maladies surviendront qu’on ne saura pas traiter » • « le probabiliste déterministe » : « le vaccin donne la grippe, alors autant la faire » • « le joueur » : « je n’ai pas été vacciné..... et je n’ai pas fait la grippe » • « l’optimiste résigné » : « il faut bien mourir de quelque chose » • « le Titanic » : « je pense que mon immunité est très forte et que je ne ferais jamais la grippe » Docteur Philippe GAUBERTI Service Santé au Travail CHU Juin 2015 Mort d’un garçon de 6 ans des suites de la diphtérie (Olot, Catalogne, Espagne) L’enfant n’était pas vacciné. 1er cas de diphtérie depuis 1987 Ecole primaire (Colmart) Sur 146 cas de rougeole (suite à un voyage à Berlin), 136 n’étaient pas vaccinés et 9 n’avaient reçu qu’une seule dose de vaccin Pourquoi le développement de vaccins est toujours d’actualité Nouvelles maladies HIV, fièvres hémorragiques (Ebola, Lassa, Hanta), Legionella, SRAS, grippe aviaire, prions…. Nouvelles épidémies Tuberculose, cholera, rougeole, grippe…. Multiplication des déplacements contact avec différents écosystèmes, concentration dans les villes Emergence de bactéries résistantes aux antibiotiques Mycobacterium tuberculosis, Staphylococcus aureus…. Maladies infectieuses = cause majeure de mortalité dans les PVD Paludisme, schistosomiase, trypanosomase, leishmaniose, lèpre, HIV, HBV... I. Bases immunologiques de la vaccination Vaccin = antigènes qui induisent une réponse immunitaire spécifique (humorale ou cellulaire ) lorsqu’ils sont administrés chez l’homme (ou l’animal) Vaccination = immunisation active qui induit une mémoire immunitaire Vaccination (Réponse primaire) 1ère injection Infection ou rappel (Réponse secondaire) 2ème injection Temps Vaccination = induction d’une réponse immunitaire protectrice sans pathologies Cinétique de la production d’anticorps Activation LcT, LcB naifs -> réponse primaire Activation LcT, LcB mémoires -> réponse secondaire (plus forte, plus rapide) D ’après Revillard, De Boeck Ed II. Les éléments de la mémoire immunologique 2ème, 3ème …contacts avec l’antigène hypermutation somatiques organes lymphoïdes secondaires (centre germinatif) LcB naif LcB mémoires commutation isotypique antigène IgM -> IgG / IgA LcT effecteurs LcT naif LcT mémoires (CD45RO) Les lymphocytes sont la base de la mémoire immunitaire plasmocytes L’apparition des cellules mémoires se fait en 4 étapes (ex les LcT CD8+) Mémoire précoce 10 à pls 100 de LcT CD8+ naifs spécifiques (chez la souris) 1 précureur 10 000 cellules (> 13 divisions en 5 à 8 jours) Elimination de 90 à 95% des LcT CD8+ activés LcT CD8+ produisant IFNg, TNF Mémoire tardive LcT CD8+ produisant IFNg, TNF, IL-2 Durée de vie augmentée (pls mois, années) Les rappels, une nécessité pour optimiser la réponse immune Immunisation mémoire mémoire mémoire mémoire Fonctions effectrices Différentiation terminale Capacités prolifératives La cinétique des rappels doit prendre en compte la différentiation des cellules mémoires Les mémoires centrales et effectrices La mémoire centrale capacité à produire des Ac ou des cellules effectrices plus rapidement après contact avec l’Ag La mémoire effectrice élimination immédiate du pathogène lors d’une nouvelle exposition, sans la nécessité de différentiation Les LcB mémoires LcB ayant subi une commutation isotypique (IgG ou IgA ou IgE, pas d’IgM ni d’IgD) M. centrale : circulant dans le sang et la lymphe M. effectrice : plasmocytes dans la moelle, plasmocytes producteur d ’Ac naturels (cellules B1) Les LcT mémoires CD45 RO M. centrale: CCR7+ recirculation dans le sang et la lymphe, organes lymphoïdes secondaires Réponse rapide et IL-2 ++ quand activation Prolifération +++, durée de vie +++ M. effectrice: CCR7- localisation dans les tissus Th1, Th2, Th17, molécules effectrices ++ Durée de vie plus courte que les LcT de la mémoire centrale Différentiation des LcT en cellules mémoires Ag Ag Thymus Cellules T naives CD45RA+ CCR7+ Cellules T mémoires centrales CD45RACD45RO+ CCR7+ Cellules T mémoires effectrices CD45RACD45RO+ CCR7CCR1, 3, 5 + Organes lymphoïdes secondaires Sites inflammatoires Caractéristiques des réponses primaires et secondaires du LcB Propriétés Réponse primaire Réponse secondaire cellules B naive (mIgM+, mIgD+) mémoire (mIgD-, mIgG+ou mIgA+ou mIgE+) période de latence 4-7 j 1-3 j amplitude, pic 7-10 j 3-5 j, 10 à 100 X > rep primaire Ac produits IgM IgG (IgA, IgE) Ag T- dpt T- indpt T-dpt affinité Ac faible élevée Gènes VH, VL non mutés mutés Nécessité de la présence de l’antigène pour conserver la mémoire? P. Panum (1847): description d’une épidémie de rougeole sur les îles Féroé Tous les habitants de l’île touchés sauf les + de 65ans Infection précédente en 1781 = > durée très longue de la mémoire immunologique hypothèses : Longue durée de vie des cellules ? Nécessité de la présence de l’Ag pour garder une mémoire ? Nécessité de la présence de l’antigène pour conserver la mémoire? Expérience 1: Ag X disparition des LcB mémoires transfert de LcB mémoires animal naïf Ag X survie des LcB mémoires => La survie des LcB mémoires nécessite la présence de l’Ag la mémoire des LcB est un état dynamique entretenu par les cellules dendritiques folliculaires (FDC) (dans les centres germinaux) qui conservent les Ag au long terme Nécessité de la présence de l’antigène pour conserver la mémoire? analyse des LcT après 10 mois Expérience 2: présence de LcT CD8+ spécifique de LCMV LCMV transfert LcT LcT X présence de LcT CD8+ spécifique de LCMV LcT X CMH XI => La mémoire des LcT est maintenue en absence d’Ag Le problème posé par les antigènes polysaccharidiques Polysaccharides bactériens = antigènes thymo-indépendants Pas de réponse chez le nouveau-né => problème de protection contre méningite Ag thymo-dépendant Ag thymo-indépendant CMH II TcR signal 1 signaux 1 + 2 LB LB LTh signal 2 CD40 CD40L Coopération cellulaire IgM IgM, IgG, IgA + mémoire Pneumo23 ® Vaccin contre la bactérie capsulée S. pneumoniae ® Prevenar® Weller, M&S 2015 Les Lc B de la zone marginale sont immatures avant 2 ans => Pas de réponse aux polysaccharides avant 2 ans protéine anatoxine tétanique ou diphtérique Réponse thymo-indépendante S. pneumoniae IgM, pas de mémoire IgG, IgA, mémoire PNEUMO 23® PREVENAR 13 ® ACT-HIB® H. influenzae de type b N. meningitidis Réponse thymo-dépendante Vaccin méningococcique A+C polyosidique ® MENINGITEC®, MENJUGATEKIT ®, NEISVAC ®, MENVEO ®, NIMENRIX® IV. Les vaccins d’aujourd’hui Agents pathogènes vivants atténués Agents pathogènes entiers inactivés Fractions antigéniques => Voir les 2 ED vaccins Les adjuvants, un composant essentiel des vaccins 1er vaccins vaccines, rage… Anatoxine sans adjuvant car composés de virus ou bactéries entières réponse immunitaire insuffisante 1925 Gaston Ramon La production de sérum anti-diphtérique est améliorée quand inflammation et abcès 1926 Glenny Utilisation de l’alun de potassium comme adjuvant chez l’animal puis chez l’homme Adjuvant du latin adjuvare, aider Les adjuvants sont utilisés pour: - Augmenter la réponse à un vaccin (augmentation des taux d’Ac protecteurs, la fraction de la population immunisée) - Augmenter la réponse dans les populations avec une réponse immunitaire réduite (nouveau-nés et personnes âgées) - Utiliser de plus faibles doses d’antigènes - Diminuer le nombre de doses de vaccins Propriétés des adjuvants: - induction réaction inflammatoire (formations de granulomes localement) - modification de la présentation des Ag (réseaux, aggrégats) -> augmente l’immunogénicité - retard de l’élimination de l’Ag - action sur les cellules présentatrices d’Ag (stimulation des co-signaux d’activation, B7.1 (CD80), B7.2 (CD86)…). Notion de danger Un adjuvant est nécessaire pour une réponse antigénique optimale Les adjuvants actuels 1. Gels minéraux à base d’aluminium: hydroxyde d’aluminium (AlOOH) le plus utilisé en France hydrophosphate d’aluminium (AlOHPO4) formation d’agrégats Pb bonne réponse Ac mais mauvaise réponse cellulaire (surtout Th2) Utilisation depuis plus de 70 ans Le mécanisme d’action de l’alun enfin révélé : Nature médecine 2011 Les controverses sur les sels d’aluminium dans les vaccins « L‘analyse détaillée des conditions nécessaires à la provocation d’une maladie auto-immune n’apporte aucune preuve à ce jour permettant d’incriminer les vaccins ou les adjuvants. Tout moratoire portant sur la non-utilisation des adjuvants aluminiques rendrait impossible, sans pourtant aucun argument probant, la majorité des vaccinations. La résurgence des maladies prévenues par ces vaccins entraînerait par contre, et de façon certaine, une morbidité très supérieure à celle, hypothétique, des maladies auto-immunes ou neurologiques imputées à la vaccination » « Le HCSP estime que les données scientifiques disponibles à ce jour ne permettent pas de remettre en cause la sécurité des vaccins contenant de l’aluminium, au regard de leur balance bénéfices/risques. Il recommande la poursuite des vaccinations conformément au calendrier vaccinal en vigueur et met en garde contre les conséquences, en matière de réapparition de maladies infectieuses, que pourrait avoir une baisse de la couverture vaccinale résultant d’une remise en cause des vaccins contenant de l’aluminium en l’absence de justification scientifique. » Commission Assemblée nationale Jeudi 22 mai 2014 « Les adjuvants vaccinaux » http://videos.assembleenationale.fr/video.5464# Les controverses sur les sels d’aluminium dans les vaccins Taux minimal de risque pour l’aluminium alimentaire : 1 mg/kg/jour (FDA, OMS) Dose d’aluminium dans les vaccins inférieure à 0,85mg/dose Aluminium ingéré vs aluminium injecté ? Utilisation d’Al26 Voie digestive : importante barrière digestive, rétention autour de 5% Voie systémique : concentration résiduelle (4% >1000 jours) principalement osseuse (0,9%) Les controverses sur les sels d’aluminium dans les vaccins Myofasciite à macrophages (MFM) = lésion histologique microscopique, macrophages associées à fibre musculaire = « tatouage vaccinal » Association (?) avec troubles - de la fonction motrice - sensitifs et sensoriels, - neurovégétatifs - du sommeil… Profil génétique particulier ? INVS 2001 Pas de relation avec des atteintes inflammatoires musculaires ou systémiques (AFSSAPS, OMS) Troubles neurologiques dégénératifs - Aluminium est neurotoxique lors de fortes ingestions ou consommation chronique - Aucune preuve de la toxicité neurologique imputable à l’adjuvant vaccinal Maladies auto-immunes - Quel que soit l’adjuvant, la question de l’autoimmunité reste posée - Aucune preuve expérimentale ou épidémiologique 2. MF59 (Novartis) = émulsion huile/eau à base de squalène + émulsifiant hydrosoluble (polyoxyethylene sorbitan monooleate) + émulsifiant liposoluble (sorbitan trioleate) + tampon citrate-Na Squalène (C30H50) = lipide retrouvé chez tous les organismes sup (plantes, animaux, humains), intermédiaire du métabolisme du cholestérol et de la vit D => intégralement métabolisé. Utilisation dans produits cosmétiques Vaccin anti-grippal (Gripguard®, arrêt en 2011), (depuis 1997, mais pas aux USA, >22 millions de doses), Vaccin anti H1N1 pendémique (Focetria®) 3. ASO3 (GSK) = émulsion huile /eau à base de squalène (idem MF59) + DL-a-tocophérol Utilisation dans le vaccin anti grippal H1N1 Pandemrix® 4. ASO4 (GSK) = Monophosphoryl lipid A (MPL) + alun Utilisation dans le vaccin HBV (Fendrix®, USA), HPV (Cervarix®) MPL = ligand de TLR4 5. Virosomes = reconstitution de particules virales avec des antigènes => transport d’Ag + effet adjuvant. vaccin anti-grippal (Invivac® , Solvay Pharmaceuticals) vaccin anti-grippal (Inflexal®V , Crucell, 38 pays) VHA (Epaxal® , Crucell, 35 pays) V. Les nouvelles stratégies vaccinales “Vaccines are one of the best investments we can make in the future because healthy people can drive thriving economies” Bill Gates, OMS, 2011 Rappuoli, Nat Med 2004, 10:1177 Le challenge: la variabilité antigénique 100 % Taux de réussite Diphterie Tétanos Polio ROR VHB VHA H. influenzae Pneumococcus meningococcus grippe VHC VIH Pas de changement 10 ans Variabilité antigénique 1 an 1 jour Le challenge: les nouvelles cibles Delany, Embo Mol Med 2014, 6:708 Il faut revisiter la notion de vaccin... Maladies autoimmunes Allergies Vaccin Agents infectieux Cancers Pourtant toujours le même principe : (Re)stimulation du système immunitaire par des antigènes V. Les nouvelles stratégies vaccinales 1. Amélioration des vaccins et techniques actuels - méthodes d’administration (voie orale, nasale, vaginale, rectale, prime-boost…) - utilisation d’adjuvants plus performants Adjuvant Composé immunostimulant Récepteur impliqué Réponse immune => Ciblage des adjuvants vers les récepteurs de l’immunité innée - utilisation de vaccin existant comme vecteurs d’antigènes vaccine, poliovirus, BGC, Salmonella exprimant des antigènes 2. Les vaccins à ADN Gène de la protéine antigénique N Injection IM ARNm protéasome CMH I sécrétion Plasmide vaccinal LT CD8 CPA LB CMH II LT CD8 mémoire LT cytotoxique LT CD4 Immunité cellulaire LT h mémoire LB mémoire Plasmocytes Ac Immunité humorale Proposition pour une utilisation en vaccination vétérinaire 3. Vaccinologie inverse Vaccinologie classique: 10-15 ans Sélection des antigènes candidats Identification des Composants immunogènes Purification des Composants, clonage Tests d’ immunogénicité Développement industriel et fabrication Vaccination Expression sur vecteurs du vaccin recombinant Etude de l’immunogénicité sur modèles animaux Vaccinologie inverse: 1 à 2 ans Exemple vaccin meningocoque B: Bexero® Résultats et prédictions des Candidats- vaccins potentiels Isof 1 TTCACCGTAA…. Cont 1 TTCACCGTAA…. Isof 2 TTCATCGCAA…. Cont 2 TTCATCGCAA ATG.. Analyse informatique complète de la totalité du génome Isof 1 ATTATATTCT TGTC Cont 1 ATTATATTCT TGT Isof 2 ATTATCTC Cont 2 ATTATCTC Expression sur vecteurs du vaccin recombinant Développement industriel et fabrication Vaccination Etude de l’immunogénicité sur modèles animaux 4. La « biologie des systèmes » au service de l’amélioration des vaccins 5. De nouvelles cibles Addictions nicotine cocaïne héroïne méthamphétamine … Maladies autoimmunes Allergies Vaccin Agents infectieux Cancers Janda, Nature Rev Immunol 2012 5. De nouvelles cibles Addictions nicotine cocaïne héroïne méthamphétamine … Maladies autoimmunes Allergies Vaccin Agents infectieux Cancers Janda, Nature Rev Immunol 2012 6. Le vaccin thérapeutique, un nouveau concept. Une nouvelle efficacité ? Vaccin préventif (prophylaxique) Vaccin thérapeutique (vaccinothérapie) Prévenir une infection Rééducation du système immunitaire Action possible sur les patients atteints - Vaccination dans le cadre d’infections chroniques (HIV, HCV, HPV...) de cancers - Stratégie: vaccination pour lever la pression thérapeutique Vaccination thérapeutique dans le cadre d’une approche anti-tumorale ex par cellules tumorales Cellules tumorales autologues Irradiation + adjuvant sc Transfection avec gènes d’activation (cytokine…) Lignées de cellules tumorales allogéniques biopsie Cellules tumorales autologues Cellules tumorales + cellules immunitaires infiltrantes IL-2 Lymphocytes infiltrants tumoraux activés (TIL) Vaccination thérapeutique dans le cadre d’une approche anti-tumorale ex par cellules dendritiques injection dans les ganglions GM-CSF, IL-4 monocytes, cellules souches peptide tumoral lysat tumoral transduction 7j mise en culture des cellules incubation avec antigènes tumoraux 3j GM-CSF, CD immatures IL-4, IL-1b, IL-6, TNF, PGE2 >10 essais cliniques CD matures L’approche cellulaire devenue réalité : SIPULEUCEL-T (Provenge) par Dendreon Traitement cancer de la prostate androgène indépendant : Prélèvement sanguin (leucophérèse) 72h-96h 3 injections par patients Mise en culture CPA+ Ag PAP (Prostatic Acid Phosphatase) fusionné au GM-CSF Ré-injection des cellules activées au patient 62 63 3 Centres de production SDI, PCa Patient Population 2006 64 Essai contre Placebo Cout du traitement 35000 $ Merci à Emmanuel Gomez, Jennifer Dao Phan, Gaëlle Datchoua 65