Vaccination et immunothérapies : utiliser l’immunité adaptative

1. a)Une première réponse adaptative laisse une mémoire. Le vaccin apporte un antigène immunogène mais non pathogène (ici des virus vivants atténués ; ailleurs des microbes inactivés, des protéines, des anatoxines, un ARNm), souvent avec un adjuvant qui déclenche la réaction innée nécessaire à l’activation des cellules dendritiques. Il provoque une réponse primaire sans maladie : sélection des rares LB et LT spécifiques, amplification clonale, différenciation en effecteurs et en cellules mémoire à longue durée de vie, plus nombreuses que les lymphocytes naïfs de départ. Au contact du vrai virus, ces cellules déclenchent une réponse secondaire plus rapide, plus ample et plus durable (anticorps plus affins, LT cytotoxiques) : le virus est éliminé avant l’apparition des symptômes. La personne non vaccinée ne fait qu’une réponse primaire, lente : elle tombe malade. Les rappels déclenchent chacun une réponse secondaire qui remonte les anticorps et enrichit le réservoir de cellules mémoire. La protection est spécifique des oreillons. Schéma : deux courbes d’anticorps, la secondaire plus précoce, plus haute et plus longue. (4)
2. b)Vaccination préventive : on injecte un antigène inoffensif (et un adjuvant) à une personne saine, avant tout contact ; le produit est un microbe atténué ou inactivé, une protéine, une anatoxine ou un ARNm ; la personne produit elle-même anticorps et cellules mémoire (immunité active) : protection lente à s’installer (semaines) mais durable, entretenue par des rappels. Anticorps monoclonal : on injecte des anticorps tout faits à un malade ; ils sont obtenus par la méthode des hybridomes (souris immunisée, fusion de ses lymphocytes B avec des cellules de myélome, sélection et clonage, culture ; anticorps humanisés), tous identiques et dirigés contre un seul épitope ; ils bloquent une cible (récepteur HER2 d’un cancer du sein, VEGF, frein PD-1 des LT) ; immunité passive : action immédiate mais transitoire, sans mémoire, d’où des injections répétées. L’un prévient, l’autre soigne : c’est une immunothérapie. (4)

Piège — Écrire que le vaccin contient des anticorps : il contient un antigène, et la protection vient des cellules mémoire de la personne vaccinée.

1. a)R₀ = 12 : p_c = 1 − 0,083 ≈ 0,917, soit 91,7 %. R₀ = 18 : p_c = 1 − 0,056 ≈ 0,944, soit 94,4 %. C’est la proportion minimale de personnes protégées pour que chaque malade contamine en moyenne moins d’une personne (R₀ × (1 − p) < 1) : au-delà, le virus ne circule plus, c’est l’immunité collective. (2)
2. b)Deux doses, 95 % de couverture : 0,95 × 0,97 = 0,9215, soit environ 92 % de protégés : au-dessus du seuil pour R₀ = 12 (91,7 %), en dessous pour R₀ = 18 (94,4 %). Une dose donnée à tous : 1 × 0,93 = 0,93, soit 93 % < 94,4 % : même en vaccinant tout le monde, une seule dose ne suffit pas. Conclusion : la rougeole, très contagieuse, exige deux doses et une couverture d’au moins 95 % ; c’est un objectif minimal, qui suffit à peine quand R₀ est élevé (dans ce modèle simple). (2)
3. c)Encéphalites : 10 000 ÷ 1 000 = 10 ; décès : de 10 à 30 (1 à 3 pour 1 000). L’enfant non vacciné peut être contaminé puis transmettre le virus ; plus il y a de non-vaccinés, plus la proportion de protégés descend sous le seuil et plus le virus circule. Les nourrissons trop jeunes, comme les personnes immunodéprimées, ne peuvent être protégés que par l’immunité collective : le bénéfice collectif de la vaccination dépasse très largement le risque vaccinal individuel. (2)

Méthode — Le seuil porte sur les personnes protégées : multiplier la couverture par l’efficacité avant de comparer.

1. a)Le lot 1 est un témoin : il reçoit un anticorps qui ne reconnaît aucune molécule de la souris ; seule change la spécificité anti-PD-1. Réduction : (1 200 − 300) ÷ 1 200 = 900 ÷ 1 200 = 0,75, soit 75 %. (1,5)
2. b)Sans LT CD8, l’anticorps anti-PD-1 n’a presque plus d’effet : 1 150 mm³, proche du témoin (1 200). L’anticorps ne détruit pas lui-même les cellules tumorales : son action nécessite les LT CD8, devenus LT cytotoxiques. (1,5)
3. c)Les cellules du mélanome présentent, associés au CMH, des peptides anormaux reconnus par certains LT CD8, sélectionnés, amplifiés et différenciés en LT cytotoxiques. Mais elles produisent PD-L1, qui se lie à PD-1 des LT et les freine : la tumeur échappe à l’immunité. L’anticorps monoclonal se fixe sur PD-1 sans l’activer et empêche la liaison de PD-L1 : le frein est levé. Les LT cytotoxiques se multiplient et déclenchent l’apoptose des cellules tumorales (perforine, granzymes). Schéma : cellule tumorale (CMH + peptide, PD-L1) — LT (TCR, PD-1) — anticorps sur PD-1. (1,5)
4. d)L’anticorps injecté est une protection passive : il est dégradé sans être renouvelé et ne laisse aucune mémoire ; il faut donc le réinjecter pour maintenir le blocage de PD-1. Un vaccin préventif déclenche une réponse active qui laisse des cellules mémoire à longue durée de vie. Le traitement anti-PD-1 soigne un cancer déclaré : c’est une immunothérapie, pas une vaccination. (1,5)

Piège — Croire que l’anti-PD-1 tue les cellules cancéreuses : il lève un frein, ce sont les LT cytotoxiques qui les détruisent.