Comment fonctionnent les vaccins ?
La protéine S, le crochet du virus
À la surface du coronavirus, on retrouve diverses protéines, dont la protéine S. Pour infecter une personne, le coronavirus doit entrer dans le corps et s’agripper aux cellules humaines. Pour y arriver, le virus insère ses protéines S dans les récepteurs de la cellule. « La protéine S est le crochet que le virus utilise pour s’accrocher à nos cellules », illustre la Dre Maryse Guay, médecin-conseil à la Direction régionale de santé publique de la Montérégie et à l’Institut national de santé publique du Québec (INSPQ). Les vaccins contre la COVID-19 permettent au corps humain de développer des anticorps contre la protéine S, qui empêchent le virus d’infecter les cellules humaines.
Deux véhicules, une destination
ARN messager
Le vaccin injecte dans l’organisme des molécules d’ARN messager, soit les instructions génétiques pour produire la protéine S. Mais prudence : l’ARN fabriqué en laboratoire est très fragile. « L’ARN se dégrade très facilement. Si on injectait seulement l’ARN messager dans le bras, il se dégraderait presque instantanément et il n’y aurait aucun effet », explique Alain Lamarre, professeur-chercheur spécialisé en immunologie et virologie à l’Institut national de la recherche scientifique (INRS). Pour le protéger, on enferme l’ARN dans une capsule huileuse. Les molécules d’ARN se désagrègent rapidement à température ambiante. Le vaccin de Pfizer doit donc être transporté à - 70 °C et celui de Moderna doit être maintenu à - 20 °C.
Adénovirus
Contrairement aux vaccins de Pfizer-BioNTech et de Moderna, qui stockent l’information dans un brin d’ARN, les vaccins à adénovirus utilisent plutôt un virus inoffensif. « Un adénovirus, c’est un virus qui peut normalement donner des rhumes ou des maladies bénignes comme des conjonctivites. Pour le vaccin, on utilise des adénovirus qu’on a inactivés », explique la Dre Guay. Le choix de l’adénovirus varie d’un vaccin à l’autre, mais il est toujours sans danger pour l’humain. AstraZeneca utilise un adénovirus de chimpanzé, tandis que Johnson & Johnson utilise un adénovirus d’humain. L’ADN contenu dans l’adénovirus est plus robuste que l’ARN messager, le vaccin n’a donc pas besoin d’être conservé à de très basses températures.
Les cellules ciblées, l'intrus reconnu
ARN messager
Après l’injection, les particules d’ARN messager vont entrer en collision avec les cellules humaines et fusionner avec elles. La capsule huileuse va alors se désintégrer et libérer l’ARN dans la cellule, qui va se mettre à produire des protéines S. Ces protéines S vont se former à la surface de la cellule vaccinée et pourront être reconnues par le système immunitaire.
Adénovirus
Après l’injection, les particules du vaccin vont frapper les cellules humaines et s’accrocher à leur surface. La cellule va engloutir le virus et l’attirer jusqu’à son noyau. L’adénovirus va donner son ADN au noyau. Grâce à ce fragment d’ADN, la cellule pourra fabriquer la protéine S responsable du coronavirus. Ces protéines S vont se former à la surface de la cellule vaccinée et pourront être reconnues par le système immunitaire.
La production graduelle d'anticorps
Lorsque les protéines S à la surface des cellules vaccinées entrent en contact avec des cellules du système immunitaire, le corps se met à produire des anticorps. Le processus n’est toutefois pas instantané. « Il faut un assez grand nombre de cellules immunitaires. C’est pour ça qu’on dit que ça prend au moins deux à trois semaines après notre première dose pour avoir une immunité significative », explique M. Lamarre. Le chercheur ajoute que des effets secondaires peuvent également être ressentis dans les jours suivant la vaccination. Les chercheurs ne savent toutefois pas encore pourquoi certains effets secondaires rares, comme les caillots sanguins, sont spécifiques aux vaccins à adénovirus. « Dans les vaccins à adénovirus, il y a des protéines du virus qui peuvent avoir des interactions avec des protéines humaines, donc c’est peut-être ça qui cause les effets secondaires. Mais on ne connaît pas encore les mécanismes précis », explique-t-il.
Entretenir la mémoire de l'organisme
Si le coronavirus entre dans l’organisme à l’avenir, il sera rapidement reconnu. Les anticorps vont venir s’accrocher aux pointes du coronavirus et le détruire. Le virus ne pourra pas propager l’infection. Afin que l’immunité perdure, une deuxième dose de vaccin est nécessaire dans la majorité des cas. À l’heure actuelle, on privilégie l’administration du même vaccin pour les deux doses. Toutefois, des études semblent montrer que d’utiliser un vaccin différent pour la deuxième dose ne devrait pas poser de problème. En France, cette pratique est même recommandée pour les moins de 55 ans qui ont reçu une première dose du vaccin à adénovirus AstraZeneca. « En théorie, il n’y a pas de contre-indication. Il y a même des avantages théoriques à utiliser deux technologies différentes pour stimuler une réponse immunitaire plus large », indique M. Lamarre.