Vaccinologie et stratégie de développement des vaccinsTron - ASSIM

Vaccins Disponibles Contre lesMaladies Infectieuses Humaines• Choléra, coqueluche, diphtérie, Encéphalitejaponaise , fièvre jaune, Hemophilus influenza,hépatite A, hépatite B, Influenza, méningocoque,oreillons, HPV, pneumocoque, polio, rage,rotavirus, rougeole, rubéole, tétanos, tuberculose,typhoïde, varicelle, variole.

Vaccins Nécessaires chezl’Enfant• Virus respiratoire syncitial• Parainfluenza• Adénovirus• Streptococcus mutans• Méningocoque groupe B

Théorie de la Sélection Clonaleun lymphocyte Bune molécule d ’Igun antigène

Les Différents Mécanismes deDéfense vis à vis des AgentsPathogènesImmunité Innée et ImmunitéAdaptative

IMMUNITE INNEEPathogen-Associated-Molecular-Patterns( PAMP’S )Pattern-Recognition-Receptors

Cellules Dentritiques

La famille des Toll-Like receptors (TLRs)dsDNAViralssRNACpGDNALes TLRs représentent une famille de récepteurs rqui reconnaissent des structuresmoléculaires endogènes nes et propres aux microorganismes.

Les Ligands des Récepteurs Toll-Like

Inflammasome et selsd’aluminium

Cellules DentritiquesPrésentation des AntigènesPrécurseur CD immature CD matureCD 34+macropinocytoseCMH classe II - CMH classe II +CD14+CD14-CD32+CD32-CD14+CD14-B7- B7+

Rôle de Défense de la CelluleDentritique (inflammation)CD14CytokinesInflammatoiresDéfensechimiokines

Rôle d’Instruction de la CelluleDentritiqueCD14CytokinesInflammatoiresDéfenseB7 ( costimulation )cytokines Th1/Th2chimiokines

Interaction entre une CelluleDentritique et un Lymphocyte T

BALANCE Th1/Th2/Th17ThoIL12 IL23 IL4Th1 Th2Th17

MOLECULE D’IMMUNOGLOBULINEhinge region

Les Lymphocytes T CD8+:Effecteurs Majeurs de la RéponseAnti-Virale

Hypersensibilité de Type IVc et IVdGranulomes

Propriétés immunologiques etcliniques des Vaccins• Antigénicité• Immunogénicité• Efficacité• Innocuité

Développement Vaccinal : Stratégies• Sélection et obtention de l’antigène• Identification des épitopes B (Ac neutralisants)des épitopes T (CTL)• Immunogénicité (systèmes de délivrance)– réponse B– réponse T– système lymphoïde associé aux muqueuses– redirection réponse immunitaire (Th1/Th2/Th17)– mémoire immunitaire

Antigénicité

« Vaccins Traditionnels »• Vaccins viraux et bactériens tués inactivés• Vaccins viraux et bactériens vivantsatténués

Vaccins sous-unité• Anatoxines tétanique et diphtérique•AgHBs, HPV• Ag vaccinaux polysaccharidiques

ANTIGENICITE• Déterminants antigèniques B• Déterminants antigèniques T• Déterminants immunogènes• Déterminants protecteurs

Déterminants Antigéniques B• Conformationnels > séquentiels• Superficiels• Forte mobilité atomique• Continus ou discontinus• Hydrophiles• Identification par cartographie épitopique

Déterminants Antigéniques T• Séquentiels et continus• Hydrophobes• Résidus d’ancrage caractéristiquesaux molécules CMH de classe Iaux molécules CMH de classe IIIdentification par cartographie épitopique

Un Exemple de DéveloppementRationnel d’un VaccinLa Vaccination contre l’Hépatite B

Immunogénicité• Induction d’une réponse immunitaire• Instruction de l’Immunité adaptative pourinduire les mécanismes effecteurs appropriés•• Induction d’une mémoire immunitaire

Anticorps VaccinauxMise en évidence in vitro1. Liaison à l’Antigène vaccinal/virus/bactérie- Réactions primaires : ELISA- Spécificité/Seuil/Titre2. Réactions secondairesRIA- Agglutination et hémagglutination (bactéries)- Neutralisation (virus)- Fixation du complément3. Numération des cellules B secrétrices d’Ac spécifiques- ELISPOT

ELISPOT-1Filtres de nitrocellulose recouvertsd’Ac de captureAjout des cellules +/- stimulationIncubationLyse et lavagesAjout Ac biotinylé de révélationAjout complexe avidine-enzyme(HRP ou AP) ou fluorophoreAjout substrat enzymatique ouexcitation UVComptage

ELISPOT-2+Ag-Ag• Très haute sensibilité (~1/10 5 cellules)• Information sur le nombre de cellules spécifiques+ quantité produite• Difficultés:• Reproductibilité (importance des contrôles, du lecteur)• Pas de phénotype des cellules sécrétrices (maispossibilité de sélection avant)• Pas de récupération des cellules

PRINCIPE du TEST de CYTOTOXICITECellule cible présentant les antigènes virauxTraceur dans la cellule cible (Cr 51 )Mise en contact avec les PBLRelargage du traceur dans le surnageant si LTCD8+ CTLPBL CTL CTLNo CTLLyse Lyse -

CRT [chromium[release test]% cytotoxicité100env806040200gagwtpol0 1 2 7 22 67 200ratio effecteurs:ciblescpm Cr51 surnageant% cytotoxicité =cpm Cr51 totalenv gag pol = cibles exprimantles antigènes du VIHwt = cible contrôle (négatif)

TétramèrePentamère

Immunogénicité: MémoireImmunitaire

Stratégies pour Optimiser laMémoire Immunitaire• Prime/boost hétérologue• Augmenter le help T CD4• Cytokines• Favoriser la co-stimulation• Bloquer la co-stimulation négative

L’Immunogénicité dépend del’adjuvant ou du systéme dedélivrance vaccinale

Systèmes de Délivrance desVaccins• Virus chimériques• Vecteurs viraux et bactériens•ADN nu

AdjuvantsLes adjuvants sont des molécules quiincorporées dans les préparations vaccinalesaugmentent l’intensité et la durée de laréponse immunitaire spécifique des Agvaccinaux ou en influencent la nature(Th1/Th2/Th17 ;Cellulaire/humorale ).

Qualités d’un Adjuvant• Dépourvu de toxicité• Fonction de véhicule pour l’Ag• Fonction immunostimulatrice• Fonction d’immunomodulation (instruction)• Induit une mémoire immunitaire ( diminue lenombre et la fréquence des rappels)

Adjuvants : difficultés• Manque d’études comparatives• Mécanismes d’action mal connus• Critères d’enregistrement exigeants• Action adjuvante qui augmente souventl’action toxique• Pas d’adjuvant universel:couple Ag/Adjuvant

Les différents adjuvants• Adjuvants véhicules• Adjuvants immunostimulants• Adjuvants de l‘immunité des muqueuses

ADJUVANTS• Adjuvants bactériens MDP• Adjuvants végétauxQuilAIscomsQS21• Adjuvants synthétiques MF59• CytokinesIL12,IL2

Développement Clinique d’unNouveau VaccinPhase 1Première administration chez l’homme(adulte)Innocuité acceptableEffet biologique attenduPhase 2Etablir dans la population cible les conditions permettant unetolérance et une immunogénicité optimale (formulation ,doses, voied’administration, schéma vaccinal, durée de la réponse , mémoire ,etc…)Phase 3Etablir l’efficacité protectrice en sachant que le critère d’évaluation est clinique ouétablir un critère d’immunogénicité quand il existe une corrélationimmunogénicité/protection.Confirmer l’innocuité sur une plus large échelle

Efficacité vaccinaleLes différentes approches• Efficacité sérologique : capacité d ’induire desanticorps protecteurs ; essais cliniques contrôlés,prospectifs, randomisés pré AMM ou enquêtes postcommercialisation• Efficacité épidémiologique : capacité à protéger lesindividus ; efficacité vaccinale sur le terrain• Efficacité d ’un programme de vaccination : capacitéà réduire morbidité et mortalité ; mesure d ’impact,surveillance épidémiologique