Virus, vaccin,
le sujet viral.

Invitations pédagogiques de Charles Sol, directeur pédagogique d’eduMedia et Jean-Daniel Doucet, M. Sc., vulgarisateur scientifique.
Avril 2021.

Comment un virus nous infecte-t-il ?

Avant de pouvoir infecter une cellule de notre corps, un virus doit d’abord entrer dans notre organisme et franchir sa première ligne de défense : la peau. Ce peut être par voie aérienne (respiration), par ingestion ou par contact avec échange de fluides. On comprend alors l’importance des « gestes barrières » comme : se laver les mains, éviter de se toucher le visage, le port du masque ou du préservatif, tousser dans son coude, distanciation.

Si notre organisme est confronté à une nouvelle souche de virus, il est possible que notre système immunitaire ne puisse pas réagir à temps et développer une réponse adéquate. Le virus pourra alors se répliquer dans nos cellules. Au début de l’infection, la charge virale (nombre de copies par millilitre) n’est pas décelable par des tests en laboratoire. Le malade est alors asymptomatique, mais potentiellement contagieux. Ce n’est qu’après un certain temps que la maladie se déclare.

Pour plus de détails sur la réplication d’un virus, voici un exemple du cycle réplicatif du VIH qui cause le SIDA.

Quelle est la différence entre une épidémie et une pandémie ?

Lorsque le virus se propage au sein d’une population dans un même lieu, on parle d’épidémie. Si le virus franchit les frontières et les continents, on parle de pandémie. Même en présence de vaccin, les gestes « barrières » comme la distanciation physique, le port du masque (pour les pathogènes se propageant par les voies respiratoires) et le lavage des mains restent importants pour endiguer la propagation d’un virus. La simulation ci-contre, illustre la dynamique d’une épidémie.

En quoi consiste une réponse immunitaire ?

Notre système immunitaire nous défend contre les corps étrangers. Il distingue le « soi » du « non soi », c’est-à-dire qu’il fait la différence entre nous et les envahisseurs. Les mécanismes de l’immunité sont complexes et nombreux. Nous illustrons ci-dessous les grandes étapes largement simplifiées de ce qu’on appelle l’immunité acquise. C'est justement la principale réponse immunitaire stimulée par la vaccination.

Toute cellule ou virus est identifié par des protéines à sa surface. Sur ces protéines, on retrouve des antigènes identifiant les pathogènes.

Des cellules sentinelles de notre système immunitaire scrutent ces antigènes. Elles peuvent activer des mécanismes de défense en cas d’intrusion.

En cas d’alerte, des anticorps spécifiques sont générés en grand nombre par les lymphocytes B.

Les anticorps se fixent sur les antigènes à la surface du pathogène.

Le pathogène est neutralisé par les anticorps et d’autres cellules immunitaires.

Anticorps

Cette animation montre plus en détail la réponse immunitaire qui mène à la destruction d’une bactérie pathogène. Noter la différenciation des lymphocytes en cellules sécrétrices d’anticorps et cellules mémoires. Être immunisé contre une maladie, c’est posséder de telles cellules mémoires.

Comment fonctionnent les vaccins ?

Il existe de nombreux types de vaccin. Ils reposent tous sur le même principe : stimuler notre système immunitaire pour le préparer à un pathogène avant qu’il ne nous infecte.

En injectant une portion inactive du virus, on stimule des cellules sentinelles, puis des lymphocytes B afin qu’ils produisent en grand nombre des anticorps spécifiques au pathogène. L’organisme est ainsi préparé en cas d’infection comme l’indique la simulation.

Comment fabrique-t-on les vaccins ?

Les compagnies pharmaceutiques doivent s’assurer que leur candidat vaccin est sécuritaire et efficace chez l’humain. Elles travaillent de concert avec des institutions médicales, des médecins et des patients volontaires. Toute la procédure doit être approuvée par un comité d’éthique.

Pour chacune des phases d’un essai clinique, on compare les résultats entre un groupe ayant reçu le vaccin avec un autre groupe ayant reçu un placebo. On évalue ensuite les risques et les bénéfices du candidat vaccin. Développer un vaccin prend normalement plusieurs années. Le gros du temps est habituellement consacré à des enjeux administratifs, et non aux essais cliniques comme tels. L’animation ci-dessus, illustre le protocole classique en trois phases avec groupe placebo.

GLOSSAIRE

Virus : Un virus est un pirate microscopique environ 1000 fois plus petit que la largeur d’un cheveu. Il ne peut ni se déplacer ni se reproduire par lui-même. Il ne peut se répliquer qu’à l’intérieur d’une cellule hôte.

Réplication : Un virus ne dispose pas des organites nécessaires pour copier son matériel génétique, ce qu’on appelle la réplication. Bref, un virus ne peut se reproduire seul. Il doit infecter une cellule pour détourner ses mécanismes de réplication à son propre profit.

Spicule : C’est une protéine en forme de pique située à la surface des virus . Ce sont ces spicules (« spike » en anglais) qui donnent la forme caractéristique de couronne aux coronavirus. Elle sert généralement de clé pour entrer à l’intérieur d’une cellule hôte.

Bactérie : Une bactérie, c’est une toute petite cellule qui, contrairement aux virus, est capable de se multiplier par elle-même. Elle est environ 50 fois plus petite que la largeur d’un cheveu et donc bien plus grande qu'un virus. Certaines nous sont très importantes, d’autres dangereuses.

Pathogène : Un pathogène cause des maladies. On peut penser à la bactérie Clostridium tetani (tétanos), au VIH (SIDA) et au coronavirus SRAS-CoV-2 (COVID-19). Seuls 200 virus causent des maladies chez l’humain alors qu’il en existe des milliards.

Immunité : Capacité d’un organisme de se défendre contre les agents pathogènes.

Immunité innée : Type d’immunité qui n’est pas spécifique à un seul pathogène. La peau sert de première barrière. Certaines cellules immunitaires sentinelles, comme les neutrophiles ou les macrophages, font partie de l’immunité innée et réagissent rapidement aux envahisseurs.

Immunité acquise : Type d’immunité qui reconnaît spécifiquement les pathogènes. Elle nécessite un « entraînement » des lymphocytes. C’est ce type de réponse qu’on déclenche avec la vaccination.

Lymphocyte : Ce sont nos globules blancs, des cellules essentielles de notre système immunitaire. Il existe plusieurs sortes de lymphocytes comme les lymphocytes B qui produisent les anticorps ou les lymphocyte T « tueurs » capable de détruire des cellules infectées. Il existe aussi des lymphocytes T et B « mémoire » qui gardent le souvenir d'un agent pathogène. C'est sur cette propriété du système immunitaire que sont basés les vaccins.

Anticorps : Les anticorps neutralisent les agents pathogènes en se collant à leurs antigènes.

Antigène : Ce sont des protéines que l'on retrouve à la surface des pathogènes. Ils agissent comme de petits drapeaux qui annoncent à notre corps : « je suis un intrus ». Ces signaux permettent à notre système immunitaire de reconnaître les envahisseurs et de produire des anticorps pour les combattre. En anglais, le mot "Antigen" est l'acronyme pour "Antibody Generator".

Vaccin : Un vaccin contient un agent étranger que l’on injecte pour stimuler les défenses immunitaires du patient contre un virus en particulier.

Placebo : Le placebo est un traitement identique au vaccin, mais exempt d’ingrédients actifs. Pour les vaccins, le placebo est généralement fait d’eau, de sel et d’agents de conservation.

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