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FICHE D’INFO – Comprendre les vaccins à ARN messager contre la Covid-19

Avec la découverte des vaccins contre la Covid-19 beaucoup espèrent que le monde sera enfin débarrassé de la pandémie. Cependant, ces vaccins, en particulier ceux de Pfizer/BioNTech et Moderna, développés avec une nouvelle technologie dite ARN messager suscitent la méfiance et toutes sortes de théories sur leur nocivité.

Pourtant selon la plupart des experts, la technologie de l'ARN messager marque une grande avancée en matière de vaccination.

C’est quoi l'ARN messager ?

L'acide ribonucléique ou ARN est un acide présent chez presque tous les êtres vivants et aussi chez certains virus. Chimiquement proche de l'ADN (acide désoxyrubonucléique), l'ARN peut remplir de nombreuses fonctions. Une de ces fonctions est de servir de matrice pour la synthèse des protéines. Et dans ce cas, il est dit ARN messager (ARNm).

Aicha Sow, doctorante en virologie moléculaire à l’Institut national de la recherche scientifique, Centre Armand-Frappier Santé Biotechnologie (INRS-AFSB au Canada) explique que les cellules du corps fabriquent continuellement des protéines et cette production est possible grâce à l’ADN qui stocke toute l’information nécessaire. « Mais, précise-t- elle, il faut une molécule intermédiaire pour que les cellules produisent ces protéines. L’ARN messager est cette molécule intermédiaire ». Ainsi, l’ADN stocke l’information et l’ARN messager sert de matrice pour cette production, indique-t-elle. 

Selon Rein Verbeke, Stefaan De Smedt et Ine Lentacker, chercheurs à la faculté des sciences pharmaceutiques de l’université de Gent (Gand) en Belgique, la technologie de l'ARN messager est une avancée majeure en matière de vaccination. Ils indiquent que cela donne beaucoup d'espoir face à d'autres maladies comme le cancer, Zika ou le VIH. Des projets de vaccins contre ces maladies sont d'ailleurs en cours avec Moderna et BioNTech.

Vous pouvez trouver une explication plus détaillée sur l'ARN messager dans cet article publié sur le site de l'Institut national de la santé et de la recherche médicale (INSERM) en France.

Comment fonctionnent les vaccins à ARN messager ?

« Les vaccins à ARN messager (ARNm) sont un type de vaccin plus récent qui ne transportent pas un agent pathogène inactivé ou affaibli (bactérie ou virus) dans notre corps comme le font la plupart des vaccins. Ils transportent plutôt des informations qui ordonnent aux cellules du corps de créer une protéine ou une partie de protéine, qui, à son tour, déclenche une réponse immunitaire ». C’est l’explication donnée à Africa Check par Digital Health Lab, un regroupement d’experts en santé qui apportent des réponses liées à la Covid-19.

Selon Aïcha Sow, de l’INRS au Canada, « les scientifiques exploitent la capacité des cellules du corps à produire des protéines à partir d’ARNm ». Elle indique que « les vaccins à ARN sont composés de molécules d’ARN messager enveloppées dans une nanoparticule (particule ultra petite) de lipides ».

« À la suite de la vaccination, poursuit la doctorante, ces nanoparticules contenant de l’ARN messager entreront dans les cellules et ces dernières produiront des protéines de spicules (spikes) du SRAS-CoV-2 à partir de l’ARN messager. Ces spicules seront reconnus par le système immunitaire ».

 « L’idée est d’injecter au patient des molécules d’ARN correspondant à des protéines de l’agent pathogène contre lequel on souhaite l’immuniser. Ces protéines sont choisies en fonction de leur capacité à provoquer une réponse immunitaire », explique Bruno Pitard, directeur de recherche au CNRS et également chercheur à l’institut de recherche en cancérologie et immunologie Nantes-Angers.

« Après injection de l’ARN correspondant, les cellules de l’individu à vacciner fabriqueront elles-mêmes lesdites protéines », précise-t-il dans un article publié sur le site The Conversation.

Quels sont les avantages des vaccins à ARN messager ?

La technologie de l'ARN messager permet « une production à grande échelle et complètement in vitro », selon Aïcha Sow qui précise : « Pas besoin de manipuler du virus infectieux, comme c’est le cas pour des vaccins vivants ». « L’ARN messager n’est pas infectieux », indique-t-elle.

C'est ce même avantage que souligne dans The Conversation, François Meurens, Professeur en Immuno-Virologie à l'École nationale vétérinaire, agroalimentaire et de l'alimentation de Nantes-Atlantique. Il déclare que « c’est une approche vaccinale plus sûre dans toutes ses étapes, de la conception à l’utilisation, car aucun être vivant n’est manipulé ». Et, ajoute-t-il, l'adaptation des vaccins à ARN messager à l’évolution des agents pathogènes peut se faire rapidement. Il soutient que « si un nouveau variant viral muté contre lequel le vaccin serait moins efficace émerge, il suffit (théoriquement !) de modifier la séquence de l’ARNm pour la faire correspondre à celle du nouveau variant viral afin de retrouver l’efficacité perdue ».

Quels sont les inconvénients des vaccins à ARN messager ?

L'inconvénient le plus évoqué chez les vaccins à ARNm c'est la fragilité des molécules qui « impose de conserver les préparations vaccinales à une température extrêmement basse ».

C'est ce qu'indique l'Inserm tout comme François Meurens qui souligne: « Que ce soit hors ou dans les cellules, les ARNm disparaissent vite, en raison de leur structure moléculaire ».

Un autre désavantage, selon lui, est que « lorsque les ARNm sont étrangers à nos cellules, ils activent des réponses interférons de types 1 et 3 (les interférons sont des protéines produites notamment en réaction à des infections virales). Ces réponses aboutissent à leur dégradation et peuvent réduire l’induction de la réponse immune souhaitée lors de la vaccination ».

Les vaccins à Arn Messager peuvent-ils modifier le génome humain ?

Selon Digital Health Lab, « contrairement à certaines informations trouvées en ligne, les vaccins à ARNm n'interagissent pas et n'altèrent pas l'ADN des cellules ». « En fait, l'ARNm est décomposé et est éliminé par les cellules une fois son rôle de messager terminé », soutient Digital Health Lab.

« Ce n'est clairement pas possible », clament Rein Verbeke, Stefaan De Smedt et Ine Lentacker, chercheurs à la faculté des sciences pharmaceutiques de l’université de Gent (Gand) en Belgique. Les trois sont co-auteurs de l’article scientifique intitulé Three decades of messenger RNA vaccine development (Trois décennies de développement de vaccins à ARN messenger) publié en septembre 2019.

Selon eux, « il n'y a aucun motif ou aucune raison scientifique de croire que les vaccins à ARNm peuvent induire des altérations dans notre ADN ».

« Notre ADN est bien emballé et protégé dans un noyau cellulaire. Les vaccins à ARNm ne peuvent tout simplement pas atteindre cet emplacement des cellules », assurent-ils.

François Meurens précise d'ailleurs que « les ARNm des vaccins développés contre la COVID-19 ne sont pas des organismes génétiquement modifiés (OGM) et ne constituent pas une approche de thérapie génique. En effet, ce sont juste des morceaux d’acides nucléiques inspirés des génomes viraux, qui n’ont pas la capacité de modifier nos gènes ».

 

Les autres types de vaccins contre la Covid-19

En dehors des vaccins à ARN messager (Pfizer/BioNTech, Moderna), d’autres types de vaccins sont actuellement utilisés contre la Covid-19.

  • Vaccins inactivés ou vivants atténués :

Ces vaccins contiennent une forme inactivée ou atténuée du virus qui ne peut pas causer de maladie mais qui entraîne tout de même une réponse immunitaire.

Exemple : Sinovac, Sinopharm (Chine)

 

  • Vaccins à protéines recombinantes : 

Ces vaccins contiennent des fragments inoffensifs de protéines ou d’enveloppe protéique qui imite le virus pour entraîner une réponse immunitaire en toute sécurité. Ils se divisent en deux catégories :

- Vaccins sous-unitaires : une protéine virale est produite en grand nombre et présentée au système immunitaire afin de déclencher une réaction

- Vaccins à pseudo-particules virales (Viral-like particle, VLP) : ces vaccins sont composés d’un ensemble de protéines virales qui permettent de reproduire la forme du virus, mais ces particules forment une coquille vide. Ces vaccins ressemblent donc au virus, mais ne contiennent pas de matériel génétique.

Exemple : Novavax (Etats-Unis), Zhifei Longcom (Chine)

 

  • Vaccins à vecteurs viraux : ces vaccins utilisent un virus déjà connu. Il peut s'agir d'un virus inoffensif ou d'un virus vivant atténué utilisé dans un autre vaccin. Dans ce vecteur viral, un antigène ou le code génétique d'un antigène est ajouté.

Exemple : Les vaccins AstraZeneca (Grande Bretagne), Sputnik V (Russie), Janssen (Johnson & Johnson Etats-Unis), CanSino Biologics (Chine)

 

Vous pouvez trouver ici et la liste des différents vaccins Covid-19 développés et en cours de développement. 

 

Comment comprendre la vitesse avec laquelle les vaccins ont été découverts ?

Le développement d'un vaccin est un processus long et rigoureux. Il peut prendre de nombreuses années (en moyenne douze), comme nous l'expliquions dans cette fiche d'information consacrée aux essais cliniques.

Pour ce qui est des vaccins contre Covid19, le processus a été accéléré et a pratiquement duré moins d'un an. Mais selon Aïcha Sow cela s'explique par le fait que « les scientifiques ne sont pas partis de zéro. D'une part il y a eu une épidémie de SRAS et de MERS, qui sont tous les deux des virus de la famille des coronavirus. D'autre part, l'idée d'utiliser des vaccins à ARN ne date pas de 2020. En effet, ces types de vaccins ont déjà été testés chez l'humain ».

Selon elle, « les scientifiques ont utilisé les données précédemment acquises, ce qui leur a fait gagner du temps ». Ce que confirme Florian Krammer du département de Microbiologie de la Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York (Etats-Unis) dans un article publié en septembre 2020 sur le site du journal spécialisé Nature. Il indique que « les données issues du développement préclinique des candidats vaccins contre le SARS-CoV et le MERS-CoV ont permis d'omettre pour l'essentiel l'étape initiale de conception exploratoire du vaccin, ce qui a permis de gagner un temps considérable ».

« Dans de nombreux cas, ajoute-t-il, les processus de production ont simplement été adaptés à partir de ceux des vaccins existants ou des candidats vaccins, et dans certains cas, les données précliniques et toxicologiques de vaccins connexes ont pu être utilisées ».

Il rappelle d'ailleurs que « le premier essai clinique d'un candidat vaccin contre le SRAS-CoV-2 a débuté en mars 2020 ». Il précise enfin que « les essais ont été conçus de manière à ce que les phases cliniques se chevauchent et que les débuts d'essais soient échelonnés, avec des essais initiaux de phase I/II suivis d'une progression rapide vers les essais de phase III après une analyse intermédiaire des données de phase I/II ».

L’efficacité des vaccins à ARNm en question

Plusieurs éléments permettent de juger l’efficacité d’un vaccin explique Aïcha Sow. Par exemple, la diminution de cas totaux, c’est-à-dire symptomatiques et non symptomatiques, peut-être un indicateur, tout comme la protection contre l’infection (avec le vaccin, si je suis exposé au virus, est-ce que je serai infecté ?).

Un autre élément, « c’est la diminution de l’infectiosité (avec le vaccin, est-ce que je serais moins infectieux ?). Il y a également la réduction de la mortalité et la réduction des cas graves », précise-t-elle.

En annonçant leur vaccin contre la Covid-19, les entreprises Pfizer et BioNTech ont précisé que celui-ci était efficace à 95%. Les essais cliniques ont été menés avec 43 548 participants. Moderna a, pour sa part, annoncé une efficacité de 94,5% lors d'essais ayant impliqué 30 420 participants.

Effets secondaires et effets indésirables

Aïcha Sow, se basant sur les résultats publiés notamment par l’agence américaine des produits alimentaires et médicamenteux, la Food Drug Administration (FDA), relève que « rien ne semble montrer des risques spécifiques à ce type de vaccins ».

Ainsi les effets secondaires les plus communément cités sont la fièvre, les symptômes grippaux, des douleurs dans le bras (au niveau de l’endroit de l’injection). Toutefois, selon Rein Verbeke et ses collègues de l’université de Gand, « ces effets sont temporaires et peu sévères, et doivent être considérés comme très minimes, si l'on met cela en perspective avec la maladie Covid-19 ».

Ces effets secondaires sont d’ailleurs signalés dans les deux études sur le vaccin Pfizer/BioNTech et Moderna publiées dans le New England Journal of Medicine respectivement le 10 décembre et le 30 décembre 2020.

L’étude sur le vaccin Pfizer/BioNTech a rapporté des « effets indésirables graves » chez certaines personnes vaccinées, tels qu’une blessure à l’épaule liée à l’administration du vaccin, une arythmie ventriculaire, un gonflement des ganglions lymphatiques au niveau de l’aisselle droite. Durant l’essai, deux personnes ayant reçu ce vaccin et quatre ayant reçu le placebo sont décédées, mais selon l’étude, « aucun décès n'a été considéré par les enquêteurs comme étant lié au vaccin ou au placebo ».

Pour ce qui est du vaccin de Moderna, l’étude indique que pendant l’essai, il y a trois morts dans le groupe placebo et deux dans le groupe qui a pris le vaccin (un par arrêt cardio-pulmonaire et un par suicide). Parmi les effets indésirables, il a été noté la paralysie de Belle chez trois participants ayant pris le vaccin et un ayant pris le placebo.

Incidents rapportés après le début des vaccinations

En Norvège, il a été également rapporté la mort de 23 personnes après avoir reçu le vaccin de Pfizer/BioNTech. Les personnes décédées étaient toutes âgés de 80 ans et plus. Dans un rapport publié le 21 janvier 2021, l’Agence norvégienne du médicament a donné plus de détails sur ces décès, précisant que  30 personnes étaient finalement mortes. Selon l’agence « des réactions indésirables courantes au vaccin, telles que la fièvre et les nausées », pourraient avoir aggravé une affection sous-jacente chez des patients déjà fragiles. Des études plus poussées sont en cours pour déterminer avec exactitude la cause des décès.

En France, dans son premier rapport de surveillance publié le 22 janvier 2021, l’Agence nationale de sécurité du médicament et des produits de santé (ANSM) renseigne que sur une centaine de cas d’effets indésirables signalés avec le vaccin de Pfizer/BioNTech, il a été enregistré au total 31 cas graves dont 4 cas d’épisodes de tachycardie faisant l’objet d’investigations supplémentaires. Par ailleurs, « 9 décès ont été rapportés », « mais rien ne permet de dire qu’ils sont liés à la vaccination », indique le rapport qui précise que « ces cas de décès et les données correspondantes font l’objet d’un suivi attentif dans le cadre de la surveillance du vaccin ».

« Aucun cas d’effet indésirable avec le vaccin Moderna n’a été déclaré à l’ANSM », indique le rapport.

Aux Etats-Unis, des cas de réactions allergiques sévères ont été signalés après l'administration de la première dose du vaccin de Pfizer/Moderna. Une étude publiée dans le Journal of the American Medical Association renseigne toutefois que sur 1 893 360 personnes vaccinées, il a été rapporté 21 cas dont la plupart dans les trente minutes qui ont suivi l'injection. Aucun décès n'a été signalé et plus de 80 % des personnes avaient des antécédents allergiques suite à la prise de médicaments, indique l'étude.

Que sait-on des effets à long terme ?

Des voix n'ont pas manqué pour souligner notamment le manque de recul vis-à-vis des vaccins à ARNm qui jusque-là n'avaient jamais été utilisés sur l'homme, certains s'inquiétant notamment des effets secondaires à long terme.

Un manuel sur les vaccins Covid19, élaboré par un groupe d'experts sous la coordination du Professeur Stephan Lewandowsky de l'université de Bristol en Grande Bretagne, précise toutefois que « les effets secondaires à long terme ne peuvent pas être évalués avant que le temps approprié ne soit écoulé, suite à la vaccination d’un grand nombre de personnes ». Le document souligne tout de même que « dans les essais réalisés à ce jour, les personnes ont été suivies pendant plus de trois mois après avoir reçu la première dose ».

Mais à en croire Rein Verbeke et ses collègues de l'université de Gand en Belgique, « il n'y a pas de raisons ou d'inquiétudes quant aux effets à long terme ». Et dans tous les cas, soulignent-ils « il est certain qu'ils font l'objet d'études complémentaires dans le cadre d'un suivi ». Ils rappellent par ailleurs que les recherches sur l'usage des ARNm à des fins de vaccination ne datent pas d'aujourd'hui puisqu'elles remontent au début des années 1990.

François Meurens, lui, souligne « les très nombreuses publications précliniques relatives à cette approche chez l'animal qui n'ont montré d'effets secondaires majeurs ». Il ajoute que « les essais cliniques chez l'être humain ont démontré qu'il n'y avait pas plus d'effets secondaires qu'avec les vaccins conventionnels.