LES SOLUTIONS VACCINALES CHEZ L’ANIMAL ET L’HOMME FACE AU VIRUS GRIPPAL AVIAIRE H N 5 1

INTRODUCTION

Le virus de l’influenza aviaire H N devenu épizootique en janvier 2004 en Asie, a 5 1, fait l’objet de communiqués suffisamment nombreux pour que l’on revienne sur la grippe et ses caractéristiques actuelles [1, 2].

Il est nécessaire, pour la suite de l’exposé d’avoir à l’esprit la structure du virus :

— À sa surface :

• Une hémagglutinine, responsable du pouvoir pathogène et vaccinant, divisée en quinze sous types (1 à 15) qui permet l’attachement du virus à la cellule cible.

• Une neuraminidase, divisée en neuf sous types (1 à 9), permettant la pénétration du virus et la sortie du virion néoformé hors de la cellule.

— Un génome réparti en huit segments (NA HA, et six autres protéines).

Chaque virus contient une seule hémagglutinine et une seule neuraminidase, on a donc 135 combinaisons virales possibles. En outre, les dérives antigéniques du virus, portant sur les hémagglutinines en particulier, sont bien connues. Depuis une vingtaine d’années, on assiste régulièrement dans le monde à des explosions d’influenza aviaire dues à des virus H -H -H .

5 7 9 Parallèlement on observait jusqu’à présent des épidémies de grippe classique H N – 1 1 H N -H N … qui sont les composants du vaccin classique.

2 2 3 2 On comprendra donc l’inquiétude des experts lors de l’apparition de ces cas graves de grippe humaine en 1997 à Hong Kong (18 cas et 6 décès) consécutifs à une épizootie d’influenza aviaire due à un nouveau virus H N , virus que l’homme ne 5 1 connaissait pas immunologiquement, le rendant donc totalement sensible, poussant ainsi vétérinaires et médecins à la mise au point de vaccins.

Cette recherche est devenue d’autant plus urgente qu’à partir de janvier 2004, la maladie a explosé chez les volailles (plusieurs centaines de millions de morts) ; chez l’homme, les cas sporadiques et mortels sont devenus plus nombreux : 184 cas et 103 décès au 22 mars 2006 [3].

Les solutions vaccinales adoptées sont différentes chez l’homme ou l’animal.

LA VACCINATION ANIMALE

Les possibilités éventuelles

L’extrême virulence du virus asiatique tue rapidement l’œuf embryonné inoculé, rendant impossible la production virale classique sur œuf. Diverses solutions sont proposées :

— soit utiliser une autre souche aviaire H moins virulente cultivée sur œuf, 5 vaccinante mais possédant une neuraminidase différente. Il s’agit de la technique dite DIVA (Differenciated Infected from Vaccinated Animals) [4]. Elle fut utilisée avec succès en Italie, couplée à des mesures sanitaires (abattage et isolement) avec un vaccin H N , pour juguler l’épizootie de 2000-2002 due au 7 3 type H N . L’avantage de cette technique est de permettre de différencier par la 7 1 recherche des anticorps, les animaux sains vaccinés (N3), des infectés (anticorps N1), des vaccinés et infectés (N et N ).

1 3 — soit essayer de trouver un virus homologue apathogène qui n’a pas encore été trouvé pouvant être utilisé comme vaccin vivant.

— soit réaliser un vaccin par ingénierie génétique, en couplant le gène H à un virus 5 aviaire non pathogène, puis à l’utiliser comme vaccin vivant (fowl pox) ou tué (solution des vaccins humains grippaux).

Remarquons que la stratégie européenne n’est pas favorable à la vaccination tant que l’Europe ne connaîtra que quelques foyers d’influenza, rapidement circonscrits par un abattage rapide accompagné de l’indemnisation des éleveurs. Une autorisation est accordée, si l’urgence s’en fait sentir, à la vaccination des canards vivant à l’extérieur.

La vaccination aviaire n’est réservée, selon les experts et l’Office international des épizooties, qu’aux seuls pays massivement envahis par la maladie et pour lesquels l’abattage devient inopérant.

Applications

Vaccins DIVA

Quatre laboratoires (USA, France, Pays-Bas, Chine) fabriquent à notre connaissance, ce type de vaccin. Il s’agit d’un vaccin H N , préparé à partir d’une souche 5 2 anglaise de 1978.

Cinq milliards de doses ont déjà été utilisées en Chine. Il s’agit, en général de vaccins tués adjuvés par un excipient huileux, inutilisable chez l’homme en raison de fortes réactions locales et durables.

Il existe également des vaccins H N ainsi que des vaccins H N et H N destinés à 5 6 7 7 9 2 protéger les élevages européens, américains et asiatiques des différents virus aviaires rencontrés actuellement : H , H , H . [5] 5 7 9 L’immunité se mesure :

— par la détermination du taux des anticorps IHA (inhibant l’hémagglutination) J 256, quatre semaines après la revaccination.

— ou par des épreuves virulentes : les résultats sont conformes à ce que l’on en attendait. Protection des élevages sains dix-huit jours après la revaccination dans un environnement contaminé [6], absence de mortalité après épreuve virulente [7].

Forte diminution de l’excrétion virale chez les vaccinés : 106,3 et 106,16 chez les témoins ; 101,23 et 101,78 (frottis oronasal) ; 101 et 101,53 (frottis cloacal) chez les vaccinés. Il y a donc une réduction mais pas un arrêt de l’excrétion virale, de l’ordre de 10 000 à 100 000 fois par rapport aux animaux témoins.

Le but est donc, en cas d’une épizootie très importante, de diminuer la pression infectieuse par une vaccination généralisée, puis dans un deuxième temps, lorsque les cas se feront moins nombreux, de pratiquer la vaccination en même temps que l’abattage des foyers atteints cliniquement.

Vaccins vivants

A notre connaissance, deux vaccins sont utilisés : pratiquement, ils reposent sur la même technologie ; les gènes, hémagglutinine H , Chen, 2005, Chine [8] ou H 5 5 Swayne, 2000, Mexique [9], obtenus à partir de souches H N en particulier, sont 5 8 recombinés à un virus de la variole du canari (fowl pox) non pathogène pour les volailles. L’immunité dure dix à douze semaines, le vaccin protège contre la mortalité (90 à 100 %) et diminue l’excrétion virale de un à deux log, après une injection virulente de neuf souches différentes HPAI (High Pathogenic Avian Influenza) ayant une homologie dans la séquence protéique H de 87 à 100 % et isolées sur une 5 période de trente huit ans. Pratiquement les anticorps maternels ne jouent pas dans la vaccination du poussin ; par contre l’immunité ne se développe pas sur des animaux préalablement vaccinés par le fowl pox contre la variole aviaire (immunité du type variole-vaccine).

LA VACCINATION HUMAINE

Les problèmes à résoudre

Le vaccin est indispensable chez l’homme et son utilisation devrait être associée, en cas de pandémie, à l’isolement des malades et au traitement par le seul antiviral actif disponible (Oseltamivir) tout en sachant que l’émergence de souches virales résistantes est hautement probable [10].

Le virus actuel tuant l’œuf embryonné, il faut trouver une solution alternative pour la production. Une vaccination sera probablement nécessaire ; l’intérêt d’adjuvants d’immunité et la quantité d’antigène sont à déterminer. D’autre part, la culture cellulaire du virus pourrait permettre une production virale non limitée par la disponibilité actuelle en œufs embryonnés. La souche vaccinale prototype OMS (A Vietnam 2004) appartient à la sous-classe 1, les souches indonésiennes et chinoises (2003 et 2004) appartiennent à la sous famille 2, montrant des dérives antigéniques du gène codant pour l’hémagglutinine ; le réseau de référence OMS a donc commencé à développer une nouvelle souche prototype à partir de virus récemment isolés. Enfin Liu, 2005 [11], Normile, 2005 [12] constatent que la virulence initiale a considérablement augmenté. Il y a donc beaucoup de problèmes à résoudre.

Applications — La vaccination par un vaccin vivant avirulent H N est impossible actuellement 5 1 en l’absence d’un tel virus, bien que l’on ait observé des sérologies positives sans signes cliniques en Asie, sur des volailles, des porcs et des humains.

— Vaccin vivant couplant un adénovirus vecteur à une hémagglutinine H d’un 5 virus H N .

5 1 Hoelscher et coll. , 2006 [13] constatent que les vaccins anti-grippaux classiques sont inefficaces, que le H N est léthal pour l’œuf embryonné et que la quantité d’œufs 5 1 nécessaire pour la production traditionnelle d’un vaccin serait impossible à obtenir.

Ces auteurs ont développé un virus-vaccin en couplant un adénovirus humain (H Ad) à l’hémagglutinine H d’un virus H N , suivant la méthode décrite par 5 5 1 Parks,1999 [14]. Le résultat est un recombinant H Ad-H HA. Ce vaccin induit une 5 immunité humorale (mesurée par le taux d’anticorps IHA) et une réponse à médiation cellulaire, vis-à-vis de virus humains H N , récemment isolés. Expérimentale5 1 ment une double vaccination de souris Balb.c avec 103 Pfu (Plaque forming unit) induit une protection contre la maladie clinique (pas de perte de poids), contre la mort (100 % de survie versus 0 %). Il est accompagné d’une réplication virale, et d’une activité contre les diverses souches virulentes H N inoculées. Il induit une 5 1 multiplication (de trois à huit fois) du nombre de cellules CD8T produisant l’interféron γ.

Cette expérimentation souligne l’intérêt potentiel de ce vaccin.

La culture sur substrat cellulaire rend la production indépendante :

— de la disponibilité en œufs du système ovoculture, — des immunostimulants qui seront probablement nécessaires pour un vaccin classique inactivé.

Cette stratégie vaccinale a l’avantage d’induire une forte immunité humorale et cellulaire ainsi qu’une protection croisée contre les différents virus H N qui sont en 5 1 dérive constante. Ces auteurs suggèrent également de coupler cet adénovirus à
d’autres gènes de la nucléoprotéine et de l’enveloppe du virus ; ils proposent également d’y associer d’autres souches pathogènes connues : H N et H N pour 7 7 9 2 disposer ainsi d’un vaccin antiinfluenza polyvalent. Il ne semble pas que les anticorps antiadéno générés par une première vaccination interfèrent, bien au contraire, lors de la revaccination. Si nécessaire, on pourrait remplacer l’adénovirus humain par un adénovirus bovin, porcin, canin, ovin, simien.

— Vaccin tué obtenu par ingéniérie génétique.

Principe de production :

Cette solution est décrite très précisément dans un opuscule édité par l’OMS [15].

L’extrême virulence de H N rendant impossible la culture ‘‘ in ovo ’’, la solution 5 1 consiste à modifier les sites de clivage de l’hémagglutinine et de la neuraminidase au niveau du génome du virus H N et de les substituer aux H N d’un virus connu et 5 1 1 1 apathogène A.PR.8. L’hémagglutinine est modifiée par la délétion du peptide des acides aminés multibasiques responsables de l’hypervirulence des souches actuelles H N . Ce virus A PR/8/34/H N est connu et utilisé couramment pour sa culture 5 1 1 1 abondante sur œufs et sur cellules.

Ce virus recombiné, obtenu à partir d’éléments plasmides d’expression et de transcription, contiendra le segment HA modifié, le segment NA du H N et les six autres 5 1 segments protéiques constitutifs du virus PR8. Ce virus est utilisé depuis 1960 pour produire les vaccins classiques par coinfection sur œuf de ce virus et des souches vaccinales utilisées, aboutissant à une abondante croissance d’un virus réassorti.

Le réassortiment génétique ne peut être obtenu que par un laboratoire spécialisé, muni d’une installation protégée P3, pour pouvoir travailler ces virus dangereux H5N . Trois souches prototypes, en particulier la 17/VN/1194/04 ont été utilisées 1 pour ces réassortiments ; elles peuvent être obtenues sur demande auprès des trois laboratoires autorisés : NIBSC (GB), CDC (Atlanta) WHO Infl. Animal (Memphis USA).

Résultats

En France 5 106 doses de vaccins prépandémiques et 20 106 d’un futur vaccin pandémique ont été commandées, en vertu du principe de précaution. L’efficacité ne pouvant se tester par épreuve virulente sur l’homme, elle a été testée par épreuve sur souris et mesure du taux des anticorps (IHA ou SN en culture cellulaire).

Le vaccin grippal classique contient en principe 15 µg d’hémagglutinine pour une dose de 0,5 ml ; il est considéré efficace s’il produit des anticorps IHA J 1/40 ou d’un indice S N du même taux ; il génère une protection estimée de 70 à 90 % de la population vaccinée. Or une très importante étude multicentrique publiée par Treamor, 2006 [16] montre qu’une double vaccination d’un vaccin (1203 — Pasteur Aventis) non adjuvé, pratiquée sur 451 adultes avec différentes concentrations d’hémagglutine (7,5 — 15 — 45 — 90 µg/dose. X2), aboutit, vingt-huit jours après le rappel, à l’estimation minimale requise d’immunité, avec 50 % d’anticorps IHA au 1/40ème,
et obtenue avec la quantité maximale d’antigène : soit 90 µg/dose. Ce résultat est inquiétant car il représente une quantité minimale de 180 µg d’antigène par individu. Or 900 millions de doses à 15 µg/dose (capacité maximale mondiale de production) ne représentent plus que 75 millions de doses (2 X 90 µg) annuelles possibles Poland [17] d’un vaccin modérément efficace puisque l’on a une efficacité estimée de 52 % contre 70 à 90 % avec les vaccins grippaux classiques. Les auteurs américains pensent qu’il y a urgence à augmenter le pouvoir vaccinant par des immunostimulants : MF59-alun-. Les études de l’Institut Pasteur, confirmant ces observations, ont entraîné la mise au point d’un vaccin adjuvé par l’alun. Injecté à trois cents volontaires, à doses variables, la double injection d’un vaccin contenant 30 µg/dose a donné une réponse immunitaire conforme aux recommandations européennes ; d’où un triplement possible des quantités de vaccins disponibles, soit 225 millions de doses…. Ce qui est loin de la quantité mondiale souhaitable qui se situe à un ou deux milliards de doses [18].

— Autres recherches De nombreux pays effectuent leurs propres recherches et annoncent avoir mis au point des vaccins dits ‘‘ efficaces ’’ : vaccin chinois VNA 2005 [19], vaccin hongrois Romandie 2006 [20] prévus initialement pour les vétérinaires et les éleveurs vivant en contact avec les volailles.

— Autres alternatives L’opinion quasi unanime des spécialistes est que si la pandémie survient, quatre mois au moins sont nécessaires pour l’isolement du virus pandémique, son réassortiment génétique et le début de la production et des contrôles. En outre, les quantités produites seront très inférieures à la demande qui sera énorme. Enfin le rythme de la diffusion virale dans une population neuve, donc sensible, à toute chance d’être rapide. Pour toutes ces raisons, une solution alternative a été proposée par Lu et coll.

fin mars 2006 [21] : la production sur cheval d’un sérum hyperimmun ; le titre obtenu était de 1/1024 IHA et 1/2048 SN. L’équivalent de 6 ml de sérum hyperimmun représentant 100 µg de gammaglobuline purifiée, protège la souris contre une dose léthale du virus H N . Cet antisérum qui pourrait être utilisé à titre curatif et 5 1 préventif semble une voie intéressante à explorer.

CONCLUSION

Chez l’animal

Deux cas de figure entraînant deux attitudes différentes sont à envisager.

— Dans les pays dits ‘‘ développés ’’ : nos structures sanitaires et professionnelles et les mesures prises nous rendent confiants. Lors de rares cas de grippe aviaire H N , l’abattage s’impose sans vaccination, associé à une surveillance renforcée 5 1 de l’environnement.

— Dans les pays aux infrastructures sanitaires et professionnelles moins développées, submergés par la vague épizootique, la seule solution reste : dans un premier temps, la vaccination généralisée, qui est efficace et qui vise à diminuer les cas cliniques et la quantité de virus excrétée par les contaminés ; dans un deuxième temps, lorsque la poussée épizootique se sera assagie, les sondages sérologiques pratiqués sur animaux sentinelles non vaccinés permettront de constater la persistance ou non du virus. Dans ce dernier cas, on pourra alors passer au système retenu par les pays européens. L’expérience mexicaine a en effet démontré que l’éradication n’est possible en milieu infecté qu’en associant vaccination et abattage.

Chez l’homme

Les problèmes à résoudre sont les suivants :

— rapidité de la réponse à isoler le virus pandémique, à le réassortir avec le virus PR8, à le produire industriellement.

— nécessité d’une énorme quantité d’œufs pour la culture virale, impossible à obtenir pratiquement.

— nécessité de trouver le bon adjuvant et la dose optimale d’antigène pour le vaccin pandémique.

— extension probablement très rapide de la pandémie, favorisée par les très nombreux déplacements humains (plusieurs centaines de milliers de personnes empruntent l’avion chaque jour).

— options : nous sommes incertains sur la réussite de cette opération de vaccination avec le vaccin classique H N recommandé par l’OMS.

5 1 Deux voies, à notre avis, méritent d’être encouragées éventuellement, sous réserve de résultats ultérieurs confirmant leur intérêt : la production de sérum équin hyperimmun stocké préventivement et permettant un usage préventif ou curatif et la production de vaccin vivant à base d’un adénovirus recombinant avec une hémagglutine H et éventuellement d’autres constituants du virus aviaire. D’après les 5 travaux de Treanor, ce virus vaccin peut être produit sans problème sur culture cellulaire du type vero, peut se conserver actif lyophilisé, d’où la possibilité de constituer des stocks, provoque une immunité active sérique et à médiation cellulaire, avec production d’anticorps IHA circulants, est actif et protège contre diffé- rentes souches virales H N et semble couvrir les dérives antigéniques de ce virus.

5 1 La barrière d’espèce et conséquences

Le mieux est évidemment de partager l’optimisme de beaucoup de vétérinaires qui pensent que la barrière d’espèce jouera dans le cas de l’influenza aviaire, comme elle a joué dans le cas de l’E.S.B. où certains scientifiques alarmistes nous avaient prédit des centaines de milliers de morts, alors que nous n’en recensons que 16 actuellement. On ne peut d’ailleurs qu’être frappé par la similitude des faits :

— Les Français, avant l’interdiction de la viande anglaise, ont consommé environ 800 000 carcasses anglaises infectées, le bilan est de seize décès.

— Un ou probablement deux milliards d’Asiatiques en contact permanent avec le virus n’ont extériorisé de 2003 à 2006 que deux cents cas cliniques environ et cent décès. On peut se permettre de penser que le virus passe très difficilement à l’homme.

Néanmoins, la contamination possible humaine sera d’autant moins importante que l’on aura, dans les pays débordés par l’épizootie, pratiqué une vaccination aviaire généralisée, financée partiellement, si besoin est, par les pays encore indemnes, et destinée à diminuer la pression virale infectieuse pour l’homme.

Dans le cas d’une pandémie grippale, la seule solution du vaccin actuel proposée par l’OMS est peut être insuffisante. D’autres voies de recherches (immunothérapie, vaccin vivant à adénovirus, autres vaccins à imaginer) sont à encourager.

Il n’en demeure pas moins qu’il s’agit d’un problème préoccupant et que les énergies et les idées doivent être mobilisées pour tenter d’enrayer cette pandémie qui nous guette.

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