Vaccinologie et Stratégie de Développement des Vaccins

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1 Vaccinologie et Stratégie de Développement des Vaccins

2 Vaccinologie Terme utilisé par Jonas Salk Rassemble tous les aspects des vaccinations : biologiques, immunologiques et cliniques ainsi qu économiques, psychologiques et culturels.

3 Vaccins Disponibles Contre les Maladies Infectieuses Humaines Choléra, coqueluche, diphtérie, Encéphalite japonaise, fièvre jaune, Hemophilus influenza,hépatite A, hépatite B, Influenza, méningocoque,oreillons, HPV, pneumocoque, polio, rage, rotavirus, rougeole, rubéole, tétanos, tuberculose, typhoïde, varicelle, variole.

4 Vaccins Nécessaires chez l Enfant Virus respiratoire syncitial Parainfluenza Adénovirus Streptococcus mutans Méningocoque groupe B

5 Vaccins Nécessaires chez l Adolescent EBV HCV HIV HSV 2 Neisseria Gonococcus Chlamydia

6 Vaccins Nécessaires Dans les Pays en Voie de Développement Shistosomiase Paludisme Trypanosomiase Salmonelle Shigelle Campylobacter

7 Nouveaux Concepts Vaccinaux Extension du concept de vaccin au cancer, aux maladies auto-immunes et aux maladies neurodégénératives. Vaccins thérapeutiques versus vaccins préventifs

8 Impact des Nouvelles Technologies sur la Préparation des Vaccins Virus chimériques,vecteurs viraux et bactériens, vaccins ADN nu Peptides et protéines recombinantes Adjuvants moléculaires, émulsions, particules

9 Impact des Nouvelles Connaissances sur le Développement des Vaccins Immunité innée, récepteurs Toll-like et instruction du système immunitaire Génomique et identification des Ag vaccinaux Analyse de la réponse immunitaire (immunochips, CTL, cytométrie)

10 Développement des Vaccins D une Approche Empirique à une Approche Rationnelle

11 Constance des Propriétés Immunologiques et Cliniques des Vaccins Antigènicité Immunogènicité Efficacité Innocuité

12 Constance des Propriétés Immunologiques et Cliniques des Vaccins Antigènicité: quels Ag inclure dans le vaccin et sous quelle forme? Immunogènicité: comment induire une réponse immunitaire? une réponse effectrice adaptée? une réponse immunitaire durable? Efficacité: protection dans les essais cliniques, protection sur le terrain, protection épidémiologique Innocuité

13 Constance des Propriétés du Système Immunitaire Sollicitées par la Vaccination Reconnaissance Apprentissage Mémoire

14 Théorie de la Sélection Clonale un lymphocyte B une molécule d Ig un antigène

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16 Les Différents Mécanismes de Défense vis à vis des Agents Pathogènes Immunité Innée et Immunité Adaptative

17 IMMUNITE INNEE Pathogen-Associated-Molecular-Patterns ( PAMP S ) Pattern-Recognition-Receptors

18 Cellules Dentritiques

19 La famille des Toll-Like receptors (TLRs) dsdna Viral ssrna CpG DNA Les TLRs représentent une famille de récepteurs r qui reconnaissent des structures moléculaires endogènes nes et propres aux microorganismes.

20 Les Ligands des Récepteurs Toll-Like

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22 Inflammasome et sels d aluminium

23 Cellules Dentritiques Présentation des Antigènes Précurseur CD immature CD mature CD 34+ macropinocytose CMH classe II - CMH classe II + CD14+ CD14- CD32+ CD32- CD14+ CD14- B7- B7+

24 Rôle de Défense de la Cellule Dentritique (inflammation) CD14 Cytokines Inflammatoires Défense chimiokines

25 Rôle d Instruction de la Cellule Dentritique CD14 Cytokines Inflammatoires Défense B7 ( costimulation ) cytokines Th1/Th2 chimiokines

26 Interaction entre une Cellule Dentritique et un Lymphocyte T

27 BALANCE Th1/Th2/Th17 Tho IL12 IL23 IL4 Th1 Th2 Th17

28 MOLECULE D IMMUNOGLOBULINE hinge region

29 Les Lymphocytes T CD8+: Effecteurs Majeurs de la Réponse Anti-Virale

30 Hypersensibilité de Type IVc et IVd Granulomes

31 Propriétés immunologiques et cliniques des Vaccins Antigénicité Immunogénicité Efficacité Innocuité

32 Développement Vaccinal : Stratégies Sélection et obtention de l antigène Identification des épitopes B (Ac neutralisants) des épitopes T (CTL) Immunogénicité (systèmes de délivrance) réponse B réponse T système lymphoïde associé aux muqueuses redirection réponse immunitaire (Th1/Th2/Th17) mémoire immunitaire

33 Antigénicité

34 «Vaccins Traditionnels» Vaccins viraux et bactériens tués inactivés Vaccins viraux et bactériens vivants atténués

35 Vaccins sous-unité Anatoxines tétanique et diphtérique AgHBs, HPV Ag vaccinaux polysaccharidiques

36 ANTIGENICITE Déterminants antigèniques B Déterminants antigèniques T Déterminants immunogènes Déterminants protecteurs

37 Déterminants Antigéniques B Conformationnels > séquentiels Superficiels Forte mobilité atomique Continus ou discontinus Hydrophiles Identification par cartographie épitopique

38 Déterminants Antigéniques T Séquentiels et continus Hydrophobes Résidus d ancrage caractéristiques aux molécules CMH de classe I aux molécules CMH de classe II Identification par cartographie épitopique

39 Un Exemple de Développement Rationnel d un Vaccin La Vaccination contre l Hépatite B

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47 Immunogénicité Induction d une réponse immunitaire Instruction de l Immunité adaptative pour induire les mécanismes effecteurs appropriés Induction d une mémoire immunitaire

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49 Anticorps Vaccinaux Mise en évidence in vitro 1. Liaison à l Antigène vaccinal/virus/bactérie - Réactions primaires : ELISA - Spécificité/Seuil/Titre 2. Réactions secondaires RIA - Agglutination et hémagglutination (bactéries) - Neutralisation (virus) - Fixation du complément 3. Numération des cellules B secrétrices d Ac spécifiques - ELISPOT

50 ELISPOT-1 Filtres de nitrocellulose recouverts d Ac de capture Ajout des cellules +/- stimulation Incubation Lyse et lavages Ajout Ac biotinylé de révélation Ajout complexe avidine-enzyme (HRP ou AP) ou fluorophore Ajout substrat enzymatique ou excitation UV Comptage

51 ELISPOT-2 +Ag -Ag Très haute sensibilité (~1/10 5 cellules) Information sur le nombre de cellules spécifiques + quantité produite Difficultés: Reproductibilité (importance des contrôles, du lecteur) Pas de phénotype des cellules sécrétrices (mais possibilité de sélection avant) Pas de récupération des cellules

52 PRINCIPE du TEST de CYTOTOXICITE Cellule cible présentant les antigènes viraux Traceur dans la cellule cible (Cr 51 ) Mise en contact avec les PBL Relargage du traceur dans le surnageant si LT CD8+ CTL PBL CTL CTL No CTL Lyse Lyse -

53 CRT [chromium[ release test] % cytotoxicité 100 env gag wt pol ratio effecteurs:cibles cpm Cr51 surnageant % cytotoxicité = cpm Cr51 total env gag pol = cibles exprimant les antigènes du VIH wt = cible contrôle (négatif)

54 Tétramère Pentamère

55 Immunogénicité: Mémoire Immunitaire

56 Stratégies pour Optimiser la Mémoire Immunitaire Prime/boost hétérologue Augmenter le help T CD4 Cytokines Favoriser la co-stimulation Bloquer la co-stimulation négative

57 L Immunogénicité dépend de l adjuvant ou du systéme de délivrance vaccinale

58 Systèmes de Délivrance des Vaccins Virus chimériques Vecteurs viraux et bactériens ADN nu

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62 Adjuvants Les adjuvants sont des molécules qui incorporées dans les préparations vaccinales augmentent l intensité et la durée de la réponse immunitaire spécifique des Ag vaccinaux ou en influencent la nature (Th1/Th2/Th17 ;Cellulaire/humorale ).

63 Qualités d un Adjuvant Dépourvu de toxicité Fonction de véhicule pour l Ag Fonction immunostimulatrice Fonction d immunomodulation (instruction) Induit une mémoire immunitaire ( diminue le nombre et la fréquence des rappels)

64 Adjuvants : difficultés Manque d études comparatives Mécanismes d action mal connus Critères d enregistrement exigeants Action adjuvante qui augmente souvent l action toxique Pas d adjuvant universel:couple Ag/Adjuvant

65 Les différents adjuvants Adjuvants véhicules Adjuvants immunostimulants Adjuvants de l immunité des muqueuses

66 ADJUVANTS Adjuvants bactériens MDP Adjuvants végétaux QuilA Iscoms QS21 Adjuvants synthétiques MF59 Cytokines IL12,IL2

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68 Développement Clinique d un Nouveau Vaccin Phase 1 Première administration chez l homme(adulte) Innocuité acceptable Effet biologique attendu Phase 2 Etablir dans la population cible les conditions permettant une tolérance et une immunogénicité optimale (formulation,doses, voie d administration, schéma vaccinal, durée de la réponse, mémoire,etc ) Phase 3 Etablir l efficacité protectrice en sachant que le critère d évaluation est clinique ou établir un critère d immunogénicité quand il existe une corrélation immunogénicité/protection. Confirmer l innocuité sur une plus large échelle

69 Efficacité vaccinale Les différentes approches Efficacité sérologique : capacité d induire des anticorps protecteurs ; essais cliniques contrôlés, prospectifs, randomisés pré AMM ou enquêtes post commercialisation Efficacité épidémiologique : capacité à protéger les individus ; efficacité vaccinale sur le terrain Efficacité d un programme de vaccination : capacité à réduire morbidité et mortalité ; mesure d impact, surveillance épidémiologique

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