Heterologous vaccination regimens with self-amplifying RNA and Adenoviral COVID vaccines induce superior immune responses than single dose vaccine regimens in mice.
Alexandra J Spencer, et al. https://doi.org/10.1101/2021.01.28.428665 ; preprint January 29, 2021
University of Oxford Immunology Network,
Par le Docteur Anne-Lise Munier (Infectiologue, Lariboisière, Paris)
En réponse à la pandémie de COVID 19, de nombreux candidats vaccins ont été développés dans un délai rapide. Les résultats très encourageants des études pivots ont été une réelle source d’espoir et ont permis de débuter en un temps record des campagnes de vaccination de masse dans le monde.
Nous avons accès, actuellement en France, à deux technologies vaccinales : les vaccins à ARN messager (Pfizer BioNTech et Moderna) et le vaccin à vecteur viral à Adénovirus d’AstraZeneca (AZ).
Les études cliniques des vaccins à ARNm retrouvent une efficacité de l’ordre de 94 à 95%. Ces résultats retrouvés dans les études de phase 3 ont été confirmés dans la vraie, comme on a pu le voir récemment en Israël.
Les données du vaccin AZ retrouvent quant à elles une efficacité de l’ordre de 62 à 90% selon la dose et le délai reçu entre les deux doses (meilleure efficacité lorsque la 2e dose est reçue 12 semaines après la première injection).
La tolérance de ces différents vaccins est très satisfaisante et il n’y a pas eu d’effet indésirable inattendu supplémentaire lors du déploiement à large échelle.
Ces vaccins semblent efficaces également contre le variant anglais mais l’inquiétude se porte sur les variants Sud-Africains et Brésiliens pour lesquels on observe une diminution de l’efficacité vaccinale, plus visible pour le vaccin à Adénovirus. Les données de ce dernier sur 2000 sujets jeunes en Afrique du Sud n’a retrouvé une protection que de 22% ; en revanche, une protection contre les formes graves pourrait être plus élevée (aucun cas chez ces patients).
Dans le contexte de vaccination à large échelle, une autre difficulté est attendue. Il s’agit d’une difficulté d’ordre logistique liée à l’acheminement, au stockage et à la distribution des vaccins, en particulier pour les vaccins à ARNm qui doivent être conservés congelés (-80°C pour le Pfizer, -20°C pour le Moderna), ainsi qu’aux pénuries (délais de production et de livraisons, problème d’adéquation entre l’offre et la demande). De ce point de vue, le vaccin AZ a l’avantage d’une conservation au réfrigérateur pendant 6 mois ce qui simplifie grandement la distribution.
A ce jour, les données concernant des schémas vaccinaux combinant des vaccins différents sont extrêmement attendues car ils pourraient nous aider dans cette double problématique : améliorer l’efficacité contre les variants (avantage aux vaccins à ARNm) et simplifier la logistique (avantage aux vaccins à Adénovirus).
Une équipe anglaise a évalué cette question dans un modèle animal.
Matériel et Méthodes
Il s’agit d’une étude expérimentale évaluant la réponse immunitaire chez la souris après différents schémas vaccinaux : ARNm puis Adénovirus, Adénovirus puis ARNm, 1 ou 2 doses d’Adénovirus ou 1 ou 2 doses d’ARNm.
Le vaccin Adénovirus utilisé était le vaccin ChAdOx1 d’AstraZeneca.
La 2e dose était réalisée 4 semaines après la première.
Les souris étaient sacrifiées 3 semaines après dernière dose de vaccin. Le sérum et les rates étaient collectés pour l’analyse de l’immunité humorale (mesure de la réponse IgG, IgG2, IgG1, IgA, IgM, test d’avidité) et cellulaire (mesure de la production d’IFNɣ et de TNFα).
Résultats
La vaccination hétérologue, quel que soit l’ordre de la combinaison, permettait une meilleure réponse anticorps qu’une monodose de vaccin avec un titre élevé d’anticorps neutralisants. Cette réponse était équivalente à une double vaccination ARNm et supérieure à une monodose de l’un ou l’autre des vaccins.
De plus, la réponse immunitaire de type cellulaire après une vaccination hétérologue était dominée par les cellules T cytotoxiques sécrétant l’IFNɣ et le TNFα et T CD4+ qui était supérieure à la réponse induite par une vaccination homologue chez la souris.
Interprétation/Commentaires
Ces données bien que préliminaires et sur modèle animal sont une piste intéressante de réflexion. On remarque que la vaccination hétérologue donne des résultats au moins aussi bons que la vaccination ARNm. De plus, la réponse cellulaire semble supérieure et on sait qu’une vaccination induisant à la fois une protection humorale et cellulaire est la meilleure option pour une protection à long terme.
A noter que la comparaison entre les schémas hétérologues et la double vaccination par le vaccin à Adénovirus est à prendre avec précaution car on a pu remarquer que l’immunité était supérieure lorsqu’on espaçait les 2 doses à 12 semaines. Or ce n’est pas le schéma utilisé dans cette étude.
Ces résultats ont une importance toute particulière à l’heure où l’on fait face à une augmentation de la circulation des variants moins couverts par la vaccination, en particulier Sud-Africain et Brésilien. La pénurie de vaccin à ARNm n’a, à ce jour, pas permis de vacciner aussi largement que nécessaire les populations à risque. C’est le cas en particulier du personnel soignant jeune et sans comorbidité, qui bien que moins à risque de forme grave est particulièrement exposé. Nombreux sont ceux qui ont été vaccinés par le vaccin AZ qui pourrait perdre de son efficacité si le variant Sud-Africain devenait prédominant. On pourrait alors proposer un rattrapage par un vaccin à ARNm. Un schéma vaccinal alternatif, combinant plusieurs technologies vaccinales, permettrait également de simplifier le colossal défi logistique de la vaccination à large échelle.
Les données rapportées dans cette étude sont précliniques et doivent être confirmées chez l’homme. Par ailleurs, on attend impatiemment des données cliniques et des données de la vraie vie dans les régions ayant expérimenté ces schémas hétérologues.
Ces informations expliquent que la piste de la vaccination hétérologue soit proposée par le Conseil d’Orientation de la stratégie vaccinale (Note du 18 février 2021 relative au vaccin ChAdOx1 nCoV-19 (AZD1222) produit par Astra Zeneca – mise à jour le 25 février 2021 : « Dans l’hypothèse où on observerait une augmentation de la prévalence du variant 501Y.V2 dans les semaines à venir, et sans évidence de protection du vaccin ChAdOx1 nCoV-19 contre ce variant, il serait alors possible d’envisager des rappels de vaccination avec les autres types de vaccins disponibles »).
Références
- Ploack, Thomas, Kitchin et al., Safety and efficacy of the BNT162bmRNA Covid-19 vaccine. N Engl J Med 2020;383:2603-15
- Dagan, Kepten et al., BNT162b2 mRNA Covid-19 Vaccine in a Nationwide Mass Vaccination Setting, N Engl J Med, 2021 Feb 24.
- Voysey, Clemens, Madhi et al. Safety and efficacy of the ChAdOx1 nCoV-19 vaccine (AZD1222) against SARS-CoV-2: an interim analysis of four randomised controlled trials in Brazil, South Africa, and the UK. The Lancet 2020;397:99-111
- Madhi, Baillie, Cutland et al., Safety and efficacy of the ChAdOx1 nCoV-19 (AZD1222) Covid-19 vaccine against the B.1.351 variant in South Africa, medRxiv preprint 12 Feb 2021, doi:https://doi/org/10.1101/2021.02.10.21251247