Adjuvants vaccinaux : pourquoi est-ce un critère différenciant ?

Différents types de vaccins sont possibles en pratique. Les plus fréquemment rencontrés en pratique rurale sont :

• Les vaccins vivants : l’agent infectieux est atténué par différents procédés, lui faisant perdre sa pathogénicité mais pas sa capacité à se répliquer. Ceci permet une présentation de l’antigène par les CMH-I et -II et par conséquent l’induction d’une réponse humorale et cellulaire. Néanmoins des problématiques d’innocuité et de risque de retour à la virulence font que ce type de vaccin est souvent délaissé au profit d’autres technologies moins « à risque » ;
• Les vaccins inactivés : comme leur nom l’indique, l’agent infectieux a ici perdu son pouvoir infectant par procédé physico-chimique, les rendant exempts de tout risque infectieux (excellente innocuité) mais empêchant leur réplication dans l’organisme : ceci conduit par là même une présentation de l’antigène  seulement par les récepteurs CMH-II, et à une stimulation de la réponse humorale quasi exclusivement ;
• Les vaccins sous-unitaires où seul un ou quelques antigènes de l’agent infectieux sont utilisés. Leur innocuité est également excellente, mais les défauts rencontrés avec les vaccins inactivés sont aussi observés (essentiellement stimulation de la réponse humorale au détriment de la réponse cellulaire).
   

Quand une particule vaccinale inactivée ou sous-unitaire est administrée, plusieurs problèmes sont observés :

• La particule vaccinale est rapidement dégradée par les cellules de l’immunité innée (macrophages, polynucléaires neutrophiles) et éliminée par voie rénale : sa concentration diminue donc rapidement après administration, entravant la stimulation de la réponse immunitaire.
• L’absence de réplication conduit à une induction d’une réponse immunitaire limitée à la réponse humorale et de plus faible intensité par rapport à ce qui serait observé lors d’infection naturelle.

Ceci conduit par conséquent à une réelle problématique si des vaccins inactivés ou sous-unitaires sont utilisés seuls. Par conséquent il paraît nécessaire d’apporter un «coup de pouce» aux particules vaccinales pour permettre le développement d’une réponse immune satisfaisante : c’est le rôle des adjuvants rentrant dans la composition des vaccins.

Les adjuvants vaccinaux peuvent être actifs par deux grands mécanismes d’action :

• Un rôle de vecteurs qui, par leurs propriétés physicochimiques, simulent la présence d’un agent infectieux et présentent efficacement l’antigène aux cellules du système immunitaire, de sorte à favoriser son absorption rapide, à libérer progressivement l’antigène (effet dépôt) et stimuler largement la réponse immunitaire.
• Par des propriétés immunostimulantes qui interagissent spécifiquement avec des récepteurs situés sur les cellules de l’immunité innée, permettant de les activer et de potentialiser leurs effets sur la réponse innée puis sur la réponse spécifique.

Plusieurs technologies adjuvantes combinent ces deux mécanismes pour potentialiser leur efficacité. Il est également possible de combiner deux adjuvants de types différents au sein du même vaccin.
 

Dans le contexte des vaccins utilisés dans la lutte contre les entérites néonatales, trois grandes catégories d’adjuvant sont rencontrées, seules ou en association :

• Les sels d’aluminium
• Les saponines
• Les doubles émulsions

Les sels d’aluminium

Adjuvants connus depuis près de 100 ans, les sels d'aluminium sont très largement utilisés, tant en médecine humaine que vétérinaire, mais les modalités de leur fonctionnement sont encore mal comprises. Parmi les mécanismes connus, ces sels améliorent l'absorption de l'antigène par les cellules  dendritiques (cellules captant les antigènes et qui permettent la présentation de ceux-ci aux lymphocytes naïfs), favorisent le recrutement des cellules au site d'injection et conduisent à la stimulation des cellules immunitaires via l'inflammasome (complexe de l’immunité innée conduisant à la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires).
S’ils permettent l’induction d’une réponse humorale assez rapide et relativement intense, l’un de leur inconvénient repose sur la très faible stimulation de la réponse cellulaire cytotoxique : ce type d’adjuvant ne permet pas en effet la présentation de l’antigène par le CMH-I. Un autre inconvénient est la durée de la réponse induite, généralement courte.

Les saponines

Dérivés d’un extrait de Quillaja saponaria, les saponines (et au premier chef le Quil-A) sont des molécules présentant dans leur structure une chaîne lipophilique permettant de délivrer l’antigène lié directement dans le cytosol de la cellule (dans les autres cas, l’antigène est internalisé par endocytose et ne se trouve jamais dans le cytosol).
Cette particularité des saponines est intéressante car elle permet par la suite une présentation de l’antigène dégradé dans le cytosol par le CMHI, et par la suite une stimulation de la réponse cellulaire cytotoxique.
Une stimulation de la réponse humorale est également observée, probablement via la présence de formes désacylées du Quil-A.

Les émulsions

Parmi les émulsions utilisées dans des vaccins vétérinaires, on retrouve les émulsions doubles, notamment de type « eau dans huile dans eau » (émulsion en phase aqueuse contenant des gouttelettes d’huile, contenant elles-mêmes une phase aqueuse secondaire). L’antigène est alors présent dans le milieu aqueux, permettant une libération à la fois rapide (depuis la couche d’eau externe) et progressive (depuis les microgouttelettes d’eau présentes dans les gouttelettes d’huile). Cette technologie permet selon les vaccins un effet dépôt, une stimulation de la réponse innée (via la fraction lipidique), ainsi qu'une stimulation de la réponse humorale forte, rapide et durable. Une stimulation de la réponse cellulaire cytotoxique est également observée avec certains vaccins contenant ce type d’adjuvant dans sa composition. Les effets secondaires sont considérés comme peu fréquents.

Comparer techniquement des vaccins entre eux ne doit pas se faire exclusivement sur les valences et l’immunogénicité des antigènes utilisés (même s’il s’agit bien sûr d’un élément à prendre en compte) : regarder la technologie d’adjuvant utilisée paraît également nécessaire, la stimulation de la réponse immunitaire variant selon la technologie employée !