ARTICLE
Auteur(s) : Maurice-Paul Durand
61 bis, rue Roger-Salengro, 37000 Tours
Le virus de l’influenza aviaire H5N1, devenu
épizootique en janvier 2004 en Asie, a 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 15 sous-types (1 à 15), qui permet
l’attachement du virus à la cellule cible ;
- – une neuraminidase, divisée en 9 sous-types (1 à
9), permettant la pénétration du virus et la sortie du virion
néoformé hors de la cellule ;
- – un génome réparti en 8 segments (NA HA, et
6 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 H5-H7-H9.Parallèlement,
on observait jusqu’à présent des épidémies de grippe classique
H1N1-H2N2-H3N
2… qui sont les composants du vaccin classique.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 H5N1, virus que l’homme
ne 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.
Vaccination animale
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 H5 moins virulente cultivée sur œuf,
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 H7N3, pour juguler l’épizootie de
2000-2002 due au type H7N1. L’avantage
de cette technique est de permettre de différencier par la
recherche des anticorps, les animaux sains vaccinés (N3), des
infectés (anticorps N1), des vaccinés et infectés (N1 et
N3) ;
- – 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 H5 à un virus aviaire non pathogène,
puis 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, vite 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 (OIE), qu’aux seuls pays
massivement envahis par la maladie et pour lesquels l’abattage
devient inopérant.
Applications
Vaccins DIVA
Quatre laboratoires (États-Unis, France, Pays-Bas, Chine)
fabriquent à notre connaissance, ce type de vaccin. Il s’agit d’un
vaccin H5N2, préparé à partir d’une
souche 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 H5N6,
ainsi que des vaccins H7N7
et H9N2, destinés à protéger les
élevages européens, américains et asiatiques des différents virus
aviaires rencontrés actuellement :
H5, H7, H9[5].
L’immunité se mesure :
- – par la détermination du taux des anticorps IHA
(inhibant l’hémagglutination) ≥ 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 18 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 second temps, lorsque les cas se feront moins
nombreux, de pratiquer la vaccination en même temps que l’abattage
des foyers atteints cliniquement.
Vaccins vivants
À notre connaissance, deux vaccins sont utilisés qui,
pratiquement, reposent sur la même technologie : les gènes,
hémagglutinine H5[8] ou H5[9],
obtenus à partir de souches H5N8 en
particulier, sont recombinés à un virus de la variole du canari
(fowl pox) non pathogène pour les volailles. L’immunité dure 10
à 12 semaines, le vaccin protège contre la mortalité (90
à 100 %) et diminue l’excrétion virale de 1 à 2 log,
après une injection virulente de 9 souches différentes HPAI
(High Pathogenic Avian Influenza) ayant une homologie dans la
séquence protéique H5 de 87 à 100 % et isolées sur
une période de 38 ans. Pratiquement, les anticorps maternels
ne jouent pas dans la vaccination du poussin ; en revanche,
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
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. Par ailleurs, la culture
cellulaire du virus pourrait permettre une production virale non
limitée par la disponibilité actuelle en œufs embryonnés. La souche
vaccinale prototype de l’Organisation mondiale de la santé (OMS)
(A Vietnam 2004) appartient à la
sous-classe 1 ; les souches indonésiennes et chinoises
(2003 et 2004) appartiennent à la sous-famille 2, montrent 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
ainsi que Normile [11, 12] constatent que la virulence initiale a
considérablement augmenté. Il reste donc beaucoup de problèmes à
résoudre.
Applications
Vaccination par un vaccin vivant avirulent
H5N1
Cette solution est impossible actuellement 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 H5 d’un virus
H5N1
Hoelscher et al. [13] constatent que les vaccins
antigrippaux classiques sont inefficaces, que le
H5N1 est léthal pour l’œuf embryonné et que
la quantité d’œufs 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 H5 d’un virus
H5N1, suivant la méthode décrite par Parks
[14]. Le résultat est un recombinant H Ad-H5HA. Ce
vaccin induit une immunité humorale (mesurée par le taux
d’anticorps IHA) et une réponse à médiation cellulaire,
vis-à-vis de virus humains H5N1,
récemment isolés. Expérimentalement 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 H5N1
inoculées. Il induit une multiplication (de 3 à 8 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 H5N1 qui sont en
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 - H7N7 et
H9N2 - pour disposer ainsi d’un vaccin
anti-influenza 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 ingénierie génétique
Cette solution est décrite très précisément dans un opuscule
édité par l’OMS [15]. L’extrême virulence
de H5N1 rendant impossible la culture
in ovo, la solution consiste à modifier les sites de clivage
de l’hémagglutinine et de la neuraminidase au niveau du génome du
virus H5N1 et de les substituer
aux H1N1 d’un virus connu et
apathogène A.PR.8. L’hémagglutinine est modifiée par la
délétion du peptide des acides aminés multibasiques responsables de
l’hypervirulence des souches
actuelles H5N1. Ce virus
A PR/8/34/H1N1 est connu et utilisé
couramment pour sa culture 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 H5N1 et
les six autres 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 H5N1.
Trois souches prototypes, en particulier la 17/VN/1194/04 (=
AVN 04) ont été utilisées pour ces réassortiments ; elles
peuvent être obtenues sur demande auprès des trois laboratoires
autorisés : NIBSC (Grande Bretagne), Centres for Disease
Control and Prevention (CDC, Atlanta, États-Unis), WHO Infl. Animal
(Memphis, États-Unis).
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 ≥ 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 Treanor et al. [16] montre
qu’une double vaccination d’un vaccin (ref. 1203 – Pasteur Aventis)
non adjuvé, pratiquée sur 451 adultes avec différentes
concentrations d’hémagglutine (7,5 – 15 – 45 – 90
μg/dose x 2), aboutit, 28 jours après le rappel, à
l’estimation minimale requise d’immunité, avec 50 %
d’anticorps IHA au 1/40e, 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 [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 300 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 1 ou 2 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 [19] – vaccin hongrois [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, 4 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 al. (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 H5N1. Cet antisérum qui pourrait
être utilisé à titre curatif et préventif semble une voie
intéressante à explorer.
Conclusions
Chez l’animal
Deux cas de figure entraînant deux attitudes différentes sont à
envisager :
1. Dans les pays dits « développés » : nos
structures sanitaires et professionnelles et les mesures prises
nous rendent confiants. Lors de rares cas de grippe
aviaire H5N1, l’abattage s’impose sans
vaccination, associé à une surveillance renforcée de
l’environnement ;
2. 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 second 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 H5N1
recommandé par l’OMS.
- • 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 ;
- – la production de vaccin vivant à base d’un adénovirus
recombinant avec une hémagglutine H5 et
éventuellement d’autres constituants du virus aviaire. D’après les
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 différentes souches
virales H5N1 et semble couvrir les
dérives antigéniques de ce virus.
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’encéphalopathie spongiforme bovine (ESB). 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 16 décès ;
- – Un ou probablement deux milliards d’Asiatiques en
contact permanent avec le virus n’ont extériorisé de 2003 à 2006
que 200 cas cliniques environ et 100 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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