La mise au point et l’autorisation des vaccins préventifs contre le SARS-CoV-2, permettant en partie le contrôle de la pandémie, se sont faits en un temps record. Deux mois après l’identification du SARS-CoV-2 et le séquençage de son génome, les premiers essais cliniques ont démarré chez l’homme, permettant d’initier les essais de phase III moins de sept mois après la déclaration de l’épidémie. La mobilisation exceptionnelle des États, des industriels, des équipes de recherche et des participants aux essais ont permis ce développement à une vitesse inédite. L’urgence sanitaire explique ensuite l’évaluation accélérée des données d’efficacité et de sécurité des candidats vaccins par les autorités réglementaires, dont l’European Medicines Agency (EMA), grâce à un examen continu (rolling review) permettant la délivrance rapide d’autorisations de mise sur le marché (AMM).1

Technologies des vaccins autorisés en France et résultats des études pivots

En date du 29 mars 2022, près de 350 candidats vaccins recensés par l’Organisation mondiale de la santé (OMS) étaient en cours de développement, parmi lesquels plus de 150 évalués chez l’homme.2
Cinq vaccins contre le SARS-CoV-2 ont obtenu une AMM en Europe :1
– deux sont des vaccins à ARNm (AMM le 21 décembre 2020 pour le vaccin BNT162b2 [Pfizer-BioNTech, Comirnaty] et le 6 janvier 2021 pour le vaccin mRNA1273 [Moderna, Spikevax]) ;
– deux autres sont des vaccins à vecteur viral de type adénovirus (AMM le 29 janvier 2021 pour le vaccin ChAdOx1 nCoV19 [AstraZeneca-université d’Oxford, Vaxzevria] et le 11 mars 2021 pour le vaccin Ad26.COV2.S [Janssen]) ;
– Enfin, le vaccin NVX-CoV2373 (Novavax, Nuvaxovid) est à pseudoparticules virales avec adjuvant (Matrix-M) ; il a obtenu une AMM le 20 décembre 2021.

Vaccins à ARNm : la nouveauté en pratique clinique

Développée au début des années 1990, la technologie des vaccins à ARN messager (ARNm) avait obtenu des résultats encourageants contre certains virus (virus d’immunodéficience humaine, grippe, Zika) et correspond ­actuellement à 18 % des candidats vaccins contre le ­Covid-19 évalués en clinique.2-5
Ces vaccins sont composés d’ARNm codant la protéine Spike du SARS-CoV-2 enveloppé par une couche lipidique (liposomes ou nanoparticules) qui permet la fusion avec la membrane de la cellule réceptrice, facilite ainsi son entrée dans le cytoplasme de la cellule, et protège également l’ARNm des enzymes de dégradation. L’ARNm est ensuite traduit par les ribosomes en protéine qui est exprimée à la surface de la cellule, stimulant ainsi la réponse immunitaire.
Faciles à synthétiser et à produire, avec un bon profil d’immunogénicité et de sécurité (aucun risque infectieux ni risque de survenue de mutagenèse), les vaccins à ARNm sont une technologie prometteuse.
Les essais de phase III pour les deux vaccins à ARNm contre le Covid-19 ayant obtenu une AMM européenne montrent une efficacité remarquable sur l’infection précoce par la souche originale : 95 % (intervalle de confiance [IC] à 95 % : 90,3-97,6) pour le vaccin BNT162b2 (Comirnaty) et 94,1 % (IC à 95 %: 89,3-96,8) pour le vaccin mRNA1273 (Spikevax). Ces données sont confirmées par les données en vie réelle.6-8
Face à l’émergence de « variants préoccupants » du SARS-CoV-2, plusieurs laboratoires pharmaceutiques développent des vaccins adaptés ou évaluent de nouvelles stratégies vaccinales, notamment en dose de rappel (boost).

Efficacité démontrée pour les vaccins à vecteurs viraux

Les vaccins à vecteurs viraux utilisent une souche virale génétiquement modifiée (par exemple, adénovirus humain ou virus de la stomatite vésiculaire pour les vaccins contre le virus Ebola) afin de produire dans l’organisme la ou les protéine(s) d’intérêt du virus cible. Pour ce faire, le gène d’intérêt codant pour la protéine immunogène (protéine S dans le cas du Covid-19) est inséré dans le génome du vecteur viral.
Ces vaccins sont globalement très immunogènes et sûrs ; l’immunité préexistante contre le vecteur peut cependant affaiblir l’efficacité du vaccin.
Ils sont dits « réplicatifs » ou « non réplicatifs » en fonction de leur capacité ou non à se multiplier ; les ­vaccins vectorisés actuellement autorisés en France sont non réplicatifs et représentent 15 % des candidats vaccins contre le Covid-19 évalués en phase clinique.2
Le gène de la protéine S est exprimé à partir du vecteur ChAdOx1 (adénovirus du chimpanzé) pour ChAdOx1 nCoV19 (AstraZeneca-université d’Oxford, Vaxzevria), et du vecteur Ad26 (adénovirus humain de type 26) pour Ad26.COV2.S (Janssen).
Selon une analyse combinée des résultats de quatre essais réalisés chez des personnes de plus de 18 ans, l’efficacité après une seule dose du vaccin ChAdOx1 nCoV19 est évaluée à 76 % (IC à 95 %: 59,3-85,9) ; les données suggèrent une protection survenant environ trois semaines après la première injection du vaccin et persistant au moins douze semaines après cette première injection (date d’administration de la deuxième dose).9 L’efficacité dans les essais cliniques est évaluée à 70,4 % (IC à 95 % : 54,8-80,6) après deux doses,10 données confirmées en vie réelle.11
Une injection unique du vaccin Ad26.COV2.S permet, quant à elle, d’obtenir une efficacité de 66,9 % (IC à 95 % : 59-73,4) contre toutes les formes confondues d’infection à SARS-CoV-2 à quatorze jours de l’injection ; l’efficacité est meilleure contre les seules formes graves de la maladie, évaluée à 76,7 % (IC à 95 % : 54,6-89,1).12

Vaccins protéiques, les plus récents

Deux types de technologie se distinguent : vaccins à sous-unités protéiques ou à pseudoparticules virales.

Vaccins à sous-unités protéiques : encore à l’essai

Ils représentent la majorité des candidats vaccins contre le Covid-19 évalués en phases cliniques (34 % du total).2 Des vaccins similaires dirigés contre le SARS-CoV-1 avaient donné des résultats d’immunogénicité satis­faisants chez le primate non humain.
Ils nécessitent la présence d’un adjuvant et l’administration de plusieurs doses pour être immunogènes.
Plusieurs équipes développent ce type de vaccin en utilisant la protéine S ou le domaine de liaison du récepteur (receptor binding domain [RBD]). Un candidat vaccin developpé par les laboratoires pharmaceutiques Sanofi Pasteur et GSK, utilisant une protéine recombinante avec un adjuvant lipidique, est ainsi actuellement à l’étude en phase III.2 Ce candidat vaccin est également en cours d’évaluation dans des stratégies vaccinales de rappel.

Vaccins à pseudoparticules virales, efficaces aussi contre les variants

Ils représentent 5 % des candidats vaccins Covid-19 évalués en clinique.2 Ils sont composés d’un assemblage de protéines d’intérêt sous forme de pseudoparticules virales imitant la structure du virus. Ils ne sont pas infectieux (car dénués de matériel génétique) et peuvent induire une forte réponse immunitaire.
Le vaccin à particules virales NVX-CoV2373 (Nuvaxovid) a actuellement une AMM.1 Il a démontré une efficacité globale de 89,7 % (IC à 95 % : 80,2-94,6), de 86,3 % (IC à 95 %: 71,3-93,5) contre le variant B.1.1.7 (Alpha) et jusqu’à 96,4 % (IC à 95 % : 73,8-99,5) contre les souches « non variant Alpha ».13

Données d’efficacité en vie réelle

De nombreuses questions à propos de ces vaccins persistaient ou ont émergé après leur mise sur le marché : quelle efficacité contre les formes graves, sur les variants viraux, sur les popula­tions à risque comme les immunodéprimés, sur la trans­mission ? quelle durée de protection ?
Manquaient également des données de sécurité permettant de recenser d’éventuels effets indésirables rares (c’est-à-dire supérieurs à 1 risque pour 10 000 vaccinés).14
Les études d’efficacité en vie réelle et de pharmacovigilance conduites après l’AMM utilisent des sources de données et des méthodes d’analyse spécifiques (tableau 1) ; elles ont permis la réévaluation au fil de l’eau des politiques vaccinales.

Efficacité vaccinale chez les adultes : les leçons de 2021

Les données collectées en vie réelle ont rapidement permis d’ajuster les recommandations en population générale.

Excellentes performances contre les formes graves

Dès le printemps 2021, les données d’efficacité en vie réelle venues d’Israël et du Royaume-Uni ont confirmé les données des essais cliniques, montrant une très forte efficacité des vaccins (à ARNm comme à vecteur viral) sur les formes graves, mesurée dès quatorze jours après la première dose et atteignant plus de 90 % sept jours après la deuxième dose.8, 11

Nécessité de doses de rappel

L’été et l’automne 2021 ont été marqués par l’émergence et la diffusion du variant Delta. Des données d’efficacité vaccinale à distance de la deuxième dose ont mis en ­évidence, d’une part, l’importance d’administrer deux doses pour garder une efficacité contre ce nouveau variant, d’autre part, une perte de l’immunité quatre à six mois après la deuxième injection.15 Enfin, des études britanniques et israéliennes ont montré la compen­sation de la perte d’efficacité par une troisième dose (rappel), qui était déjà administrée chez les immuno­déprimés ;16, 17 ces données ont été confirmées par un essai de phase III.18

Spécificités des patients immunodéprimés

La performance des vaccins à ARNm et à vecteurs viraux chez les personnes âgées a laissé espérer une bonne efficacité vaccinale chez les patients immunodéprimés à risque d’avoir une plus faible réponse vaccinale mais aussi de développer des formes graves.
Du fait de l’hétérogénéité de l’immunodépression et de la très forte couverture vaccinale, les études épidémiologiques sont difficiles à mener : en cas de résultat positif, l’interprétation est limitée par l’hétérogénéité des techniques de mesure et l’absence de corrélat de ­protection. Cependant, plusieurs revues de la littéra­ture et méta-analyses s’accordent sur l’absence d’effets ­indésirables spécifiques mais sur une efficacité vaccinale globalement plus faible, surtout chez les patients atteints de maladies hématologiques, greffés d’organes ou traités par des agents lymphopéniants (exemple des anticorps monoclonaux anti-CD20).19, 20 Ces résultats ont abouti, dès le mois d’avril 2021, aux recommandations de doses supplémentaires, puis à l’utilisation de stratégies complémentaires comme l’administration prophylactique d’anticorps monoclonaux.

Données d’efficacité sur le variant Omicron

L’Organisation mondiale de la santé (OMS) a adopté une définition claire des variants à suivre (variants of interest [VOI]) et des variants préoccupants (variants of concern [VOC]) du SARS-CoV-2.21

Apports des études d’immunogénicité…

Pour les VOC Omicron (B.A.1 et B.A.2), les premières études d’immunogénicité ont rapidement mis en évidence un échappement vaccinal (moins important sur les formes sévères), avec une capacité neutralisante diminuée de l’immunité post-infectieuse et post-vaccinale, en particulier après deux doses de vaccin et à distance de la vaccination. Cependant, l’efficacité vaccinale est en partie restaurée avec une troisième dose, voire une quatrième (pour les vaccins à ARNm).22, 23

... complétées par les études épidémiologiques

De nombreux biais existent dans les études épidémio­logiques : comparabilité entre populations vaccinée et non vaccinée (surtout dans un contexte de passe ­sanitaire), infections anciennes au SARS-CoV-2, etc.
Les premières données d’Afrique du Sud ont évalué le taux de protection avec deux doses à 70 % sur les formes hospitalisées, mais à 33 % toutes les formes confondues.24
Les données du Royaume-Uni ont confirmé qu’une dose de rappel a une faible efficacité vaccinale sur les formes symptomatiques mais une efficacité préservée sur les formes graves (tableau 2).25, 26
Enfin, les données du Qatar confirment la faible ­efficacité vaccinale sur les formes symptomatiques et rapidement décroissante après deux doses (10 % de protection après quatre à six mois) mais également après trois doses (de 59,9 à 40,5 % après deux mois) ; ­l’efficacité contre les formes graves reste bonne, évaluée à 70 % après une deuxième dose (avec un taux maintenu au cours du temps), et augmentant à plus de 90 % après une troisième dose.
Ces résultats suggèrent l’importance de l’immunité cellulaire induite par la vaccination, qui jouerait un rôle majeur dans la protection contre les formes sévères et qui serait moins sensible aux mutations des variants.27, 28
Pour contrer la baisse d’efficacité après la troisième dose, une quatrième dose a été proposée, notamment aux personnes âgées, pour lesquelles de précédentes études ont montré une plus forte diminution de l’efficacité ­vaccinale au cours du temps.29 Le recul est encore limité en ce qui concerne cette quatrième dose, mais quelques données sont déjà disponibles : des études israéliennes montrent un gain d’efficacité modeste chez le personnel soignant (30 % avec le vaccin BNT162b2 [Comirnaty] et 11 % avec le vaccin mRNA1273 [Spikevax]), mais une diminution de l’incidence d’un facteur 2 pour les formes symptomatiques (effet régressant rapidement) et d’un facteur 4 sur les formes graves (effet persistant) pour les personnes âgées de 60 ans et plus.30, 31
Enfin, des données concernant l’efficacité vaccinale du vaccin BNT162b2 (Comirnaty) sur les enfants et les adolescents avec un schéma à deux doses montrent une bonne efficacité sur le variant Delta sans perte d’efficacité à six mois, mais une efficacité moindre sur le variant Omicron : 68 % sur les hospitalisations des enfants de 5 à 11 ans, mais 40 % pour les adolescents de 12 à 18 ans (79 % sur les formes sévères).32

L’essentielle pharmacovigilance

Si les premiers signalements d’effets indésirables rares ont été rapportés par les cliniciens, la quantification du risque a été réalisée grâce aux registres, en particulier VigiBase de l’OMS, le programme Vaccine Adverse Event Reporting System (VAERS) américain et les bases de ­données suédoises ou danoises.33, 34

Myocardite et vaccins à ARNm

Des données américaines ont été publiées sur le risque de myocardite avec les vaccins à ARNm.35 La plupart des cas rapportés font suite à la deuxième dose (76 % des cas), en médiane trois jours après l’injection. L’incidence est maximale pour les hommes de 12 à 17 ans, évaluée à 62,8 par million de doses versus 2,4 par million de doses pour les plus de 30 ans ; concernant les femmes, l’incidence relevée est respectivement de 4,2 et 1 par million de doses. L’effet du sexe et de l’âge a été confirmé par l’analyse de la base de données VigiBase : le risque retrouvé étant près de 10 fois supérieur pour les hommes par rapport aux femmes, et plus de 20 fois plus élevé pour un âge de 12 à 17 ans par rapport à un âge de plus de 30 ans.36
Enfin, le taux d’incidence varie en fonction des pays, de 2,7 cas pour 100 000 en Israël à 1,4 cas pour 100 000 au Danemark (sous réserve d’un taux de déclaration différent). Les études danoises ont confirmé un risque 2 à 4 fois plus élevé pour le vaccin mRNA1273 (Spikevax) par rapport au vaccin BNT162b2 (Comirnaty), l’explication possible étant un dosage plus important pour le premier (100 µg versus 30 µg).37

Vaccins à vecteurs viraux : gare aux thromboses !

Le syndrome VITT (vaccine-induced immune thrombotic thrombocytopenia) a été identifié à la suite de deux premières publications rapportant la survenue d’événements thromboemboliques graves après administration du vaccin ChAdOx1 nCoV19 (AstraZeneca-université d’Oxford, Vaxzevria).38-43 Cette présentation clinique est similaire à celle des thrombopénies induites par l’héparine, avec la détection fréquente d’anticorps ­anti-­PF4 et parfois des tableaux de coagulation intravasculaire disséminée. Les fréquences rapportées ­varient en fonction des pays, du vaccin utilisé mais aussi de la moyenne d’âge (moins fréquent chez les ­personnes âgées). On estime ainsi que l’incidence est de 3,2 par million de doses aux États-Unis (avec le vaccin Ad26.COV2.S de Janssen), comparé à 9,4 par million de doses au Royaume-Uni (avec le vaccin ChAdOx1 nCoV19 [Vaxzevria]), tandis qu’il est de 1 cas sur 26 000 en Norvège.44, 45 Ce syndrome serait lié à l’utilisation d’une plateforme vaccinale adénovirus.
Des syndromes de Guillain-Barré post-vaccinaux ont également été signalés (entre 1,8 et 53 cas par million de doses), avec une incidence plus élevée entre 30 et 65 ans.46

Données rassurantes pour les femmes enceintes

Les données de tolérance peuvent aussi apporter des réponses positives. Ainsi, il n’y a pas eu d’effets indésirables spécifiques rapportés après vaccination durant la grossesse, ni pour la femme enceinte ni pour les nouveau-nés.47, 48 Elle est donc recommandée par le Conseil d’orientation de la stratégie vaccinale et la Haute Autorité de santé (HAS) aux femmes ayant un désir de grossesse, ou enceintes quel que soit leur âge et le trimestre de la grossesse (deux doses de primovaccination et une dose de rappel).

Des avancées fulgurantes à parfaire et dont le monde entier devrait bénéficier

Le succès des vaccins contre le Covid-19 est indéniable, démontré par les essais cliniques et confirmé par les études en vie réelle ; de nombreuses inconnues persistent néanmoins près de dix-huit mois après le début de la campagne vaccinale. Outre celle de la durée de la protection conférée par le schéma vaccinal à trois doses et de la fréquence des rappels, se pose la question de l’efficacité vaccinale sur les variants préoccupants à venir, pouvant justifier des doses de rappel ou l’adaptation des compositions vaccinales.
La place de vaccins faisant appel à des technologies différentes, administrés en rappel (boost hétérologue), est en cours d’évaluation. De même, le développement de vaccins plus efficaces sur la transmission est attendu. Enfin, l’accès aux vaccins dans les pays à faible niveau de revenus est un enjeu majeur en termes éthique, ­économique, épidémiologique et de santé publique. 
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Résumé

La pandémie de Covid-19, responsable d’une crise sanitaire sans précédent, a pu être en partie contrôlée par le développement rapide de vaccins efficaces contre le SARS-CoV-2. À ce jour, cinq vaccins sont autorisés en Europe, dix sont reconnus par l’Organisation mondiale de la santé et plus de 150 candidats vaccins sont en développement clinique. Ce contexte de maladie pandémique émergente a montré l’intérêt de la recherche et des données en vie réelle. Le développement des cinq vaccins utilisés en France a fait appel à différentes technologies, avec des résultats d’études de phase III convaincants. Les données en vie réelle permettent de conforter les connaissances sur ces vaccins en matière d’efficacité et de sécurité : elles ont montré l’importance d’une dose de rappel pour protéger des formes graves à variants Delta et Omicron ; elles ont permis de caractériser et mesurer l’incidence d’événements indésirables rares, comme la toxicité myocardique des vaccins à ARNm ou le risque de thromboses thrombopéniques pour les vaccins vectorisés. La recherche doit cependant se poursuivre, car de nombreuses questions restent en suspens.