Qu'est-ce que « Les vaccins et l’immunité de groupe » ? — Biologie

Définition 16.10 Biologie universitaire — 3e année · Chapitre 16 — Immunité adaptative et vaccination

Un vaccin présente des antigènes d’un pathogène, avec un adjuvant ou sous une forme qui déclenche les récepteurs innés, de sorte que celui qui le reçoit acquiert des cellules mémoires et des anticorps sans la maladie (le Chapitre 13 en énumère les sortes). Son efficacité $E$ est la fraction des personnes vaccinées qui sont protégées. La protection s’étend au-delà des vaccinés : un pathogène qui se propage dans une population où chaque cas en infecte $R_{0}$ autres en moyenne quand tous sont susceptibles — le nombre de reproduction de base — n’en infecte que $R_{0}$ fois la fraction susceptible quand certains sont immuns, et s’éteint quand ce nombre tombe sous un. C’est l’immunité de groupe : au-delà d’un seuil de personnes immunes la chaîne de transmission se rompt et les non-vaccinés — nourrissons, immunodéprimés, ceux chez qui le vaccin a échoué — sont protégés par les autres.

À gauche : le seuil 1 - 1/R_0 — plus la maladie est contagieuse, plus il faut que tout le monde, ou presque, soit immun. À droite : une épidémie SIR avec R_0 = 3 dans une population naïve et dans une population immune à 60\,\%, ce qui ne suffit pas à l’arrêter mais l’aplatit et la ralentit. — À gauche : le seuil $1 - 1/R_{0}$ — plus la maladie est contagieuse, plus il faut que tout le monde, ou presque, soit immun. À droite : une épidémie SIR avec $R_{0} = 3$ dans une population naïve et dans une population immune à $60\,\%$ , ce qui ne suffit pas à l’arrêter mais l’aplatit et la ralentit.

Edward Jenner, qui protégea en 1796 un garçon contre la variole au moyen de la vaccine et fonda la vaccination (gravure de 1807, domaine public). À droite : le même geste deux siècles plus tard — un vaccin intramusculaire, dont les cellules dendritiques du deltoïde porteront l’antigène aux ganglions axillaires.

Exemples

Exemple 16.12 (La rougeole et la variole)

La rougeole a $R_{0} \approx 15$ : $p_{c} = 1 - 1/15 = 93\,\%$ , et avec un vaccin d’efficacité $97\,\%$ après deux doses la couverture nécessaire est de $96\,\%$ — ce qui explique pourquoi la rougeole revient partout où la vaccination glisse de quelques pour cent, et pourquoi un enfant non vacciné d’un pays bien vacciné est malgré tout en sécurité. La variole avait $R_{0} \approx 5$ – $7$ , un seuil proche de $80$ – $85\,\%$ , aucun réservoir animal, aucun porteur asymptomatique et un vaccin qui marchait en une dose : éradicable, et éradiquée. La poliomyélite y est presque. La grippe et les coronavirus, dont les antigènes dérivent (Chapitre 13) et dont l’immunité s’estompe, ne le sont pas. Dans une population non vaccinée une épidémie avec $R_{0} = 3$ infecte, par la relation de taille finale, $1 - s_{\infty} = 94\,\%$ des gens ; avec $R_{0} = 1.5$ , $58\,\%$ .

Exemple 16.7 (Cinétique d’une réponse)

Environ un lymphocyte B sur $10^{5}$ lie un épitope donné, de sorte que les $10^{11}$ lymphocytes B d’un corps en contiennent quelque $10^{6}$ précurseurs, dont peut-être une centaine rencontrent l’antigène dans le ganglion de drainage. En se divisant toutes les huit heures, cent cellules deviennent $10^{2}\times 2^{21} \approx 2\times 10^{8}$ en une semaine. L’anticorps apparaît dans le sérum après quatre à six jours, l’IgM d’abord, culmine vers deux semaines et décline avec une demi-vie de trois semaines pour l’IgG à mesure que meurent les plasmocytes de courte vie, pour se fixer au niveau qu’entretiennent pendant des années les plasmocytes de longue vie de la moelle. Une seconde exposition part de $10^{4}$ – $10^{5}$ cellules mémoires de haute affinité déjà commutées en IgG : l’anticorps monte en deux jours, dix à cent fois plus haut, et neutralise le pathogène avant qu’il ne s’installe — ce qu’achète un vaccin.

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Exemples

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