SARS-CoV-2 : de l'immunité collective à l'immunité hybride

L'immunité collective, lorsqu'un agent pathogène ne peut plus se propager efficacement dans une population, est atteinte lorsqu'une grande partie de la population devient immunisée, ce qui rend improbable la propagation de l'infection d'une personne à l'autre et protège ceux qui ne sont pas immunisés.

Malgré la propagation mondiale du SRAS-CoV-2, l'incapacité de l'immunité induite par le virus et le vaccin à prévenir la transmission, combinée à l'émergence de variants antigéniquement distincts, a rendu l'immunité collective contre le SRAS-CoV-2 irréalisable à ce jour. Où cela nous mène-t-il ?

L'immunité collective signifie que dans une communauté ou une population, parce qu'un nombre suffisant de personnes ont été vaccinées ou ont acquis une immunité par infection naturelle, la communauté ou la population a un certain degré de résistance à la propagation et à l'apparition d'une certaine maladie, ce qui rend la propagation et l'apparition de la maladie est sous contrôle. Cette communauté ou ce groupe de personnes formera une barrière protectrice, et même un petit nombre de personnes qui ne sont pas protégées ou immunisées ne sont pas facilement infectées.

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La clé du développement de l'immunité collective est une réponse immunitaire efficace qui non seulement prévient l'infection et la maladie chez un individu, mais empêche également la transmission. Avec le taux de reproduction relativement élevé (R) de la souche ancestrale de SARS-CoV-2 (R=2.0–4.0), et en l'absence de vaccins hautement efficaces, les efforts initiaux pour contrôler la pandémie de COVID-19 se sont concentrés sur l'identification des personnes infectées et de leurs contacts et sur leur isolement.

Lorsque la transmission virale par des individus asymptomatiques est devenue apparente, des stratégies à l'échelle de la population, notamment la distanciation sociale et le confinement, ont été nécessaires et se sont avérées efficaces pour réduire la propagation de l'infection.

Il a été constaté que les personnes infectées par le SRAS-CoV-2 produisaient des anticorps neutralisants qui inhibent l'interaction entre le domaine de liaison au récepteur (RBD) du SRAS-CoV-2 et le récepteur de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 exprimé à la surface de la cellule hôte (ACE2).

Preuve initiale que ces anticorps ont persisté pendant des mois, associée à la démonstration qu'un antécédent d'infection par le SRAS-CoV-2 était associé à un risque d'infection inférieur de 84 %, avec un effet protecteur médian observé pendant 7 mois après l'infection primaire1 , à condition d'espérer que l'immunité collective pourrait être réalisable.

Pour certains épidémiologistes et médecins de santé publique, les impacts négatifs des confinements sociétaux étaient aussi préoccupants que les infections par le SRAS-CoV-2, et ils ont fait valoir que la réponse à la pandémie devrait être axée sur la protection des personnes les plus vulnérables. à risque, tout en permettant « le développement de l'immunité par infection naturelle » chez d'autres (Déclaration de Great Barrington, octobre 2020).
Cependant, pour que cela réussisse, l'immunité naturelle devait être robuste, associée à une propagation interhumaine réduite et persister sur une longue période. De plus, il faudrait qu'elle soit soutenue face à une potentielle évolution antigénique virale. Alternativement, l'immunité devrait être maintenue grâce au déploiement à grande échelle de vaccins efficaces. Avec le recul, une telle déclaration était prématurée.

À la fin de 2020, plusieurs variantes préoccupantes (COV) sont apparues, avec une aptitude et une transmissibilité virales accrues, laissant espérer qu'une infection naturelle ou l'utilisation de vaccins de première génération (contenant l'antigène de la souche ancestrale du SRAS-CoV-2) en résulterait dans une immunité protectrice généralisée. À l'exception de la variante Alpha, ces COV n'ont pas été neutralisés aussi efficacement par des anticorps dérivés d'infections antérieures par le SRAS-CoV-2 ou de schémas de primo-vaccination.

Par exemple, l'efficacité de deux doses de BNT162b2 ou de ChAdOx1 contre la transmission de Delta et Alpha était modeste (de l'ordre de 31 à 42 %)2. Des rapports ultérieurs sur la réduction de l'efficacité du vaccin contre l'infection à Omicron, notamment pour la protection primaire induite par le vaccin3, ont souligné la complexité croissante de la lutte contre le SRAS-CoV-2.

Les troisième (et quatrième) doses de rappel du vaccin se sont révélées efficaces, à court terme, contre les infections symptomatiques à COV dont Omicron. Le mécanisme à l'origine de cette efficacité améliorée du vaccin semble être une expansion des clones de lymphocytes B mémoire présents après la primo-immunisation ainsi que la stimulation de nouveaux clones avec une puissance et une ampleur accrues, ciblant des zones plus conservées du RBD.

De plus, il a été montré que dans une période dominée par l'infection Delta, la protection était significativement plus élevée chez les individus vaccinés (BNT162b2) présentant des signes d'infection antérieure que ceux sans infection antérieure4, et que la protection avec une ou deux doses de vaccin suite à une infection naturelle était significativement plus élevée. supérieure à la protection associée à une infection naturelle seule5.

L'immunité collective est irréalisable pour un virus où les infections naturelles ou les vaccins ne parviennent pas à induire une immunité stérilisante et où les variantes antigéniquement nouvelles échappent à l'immunité.

Néanmoins, la découverte selon laquelle une infection naturelle antérieure peut améliorer l'activité des vaccins peut encore être importante pour éclairer les stratégies vaccinales mondiales. En Afrique par exemple, où seulement 15 % de la population a terminé la primo-vaccination, environ 75 % de la population ont des anticorps contre le SRAS-CoV-2, bien qu'une séroprévalence aussi élevée que 97 % ait été signalée dans une communauté sud-africaine. suite à l'onde Omicron.

Dans une étude sur les ménages menée en Afrique du Sud, une infection antérieure par Beta et Delta était de 93 % (IC à 95 % 85-96 %) protectrice contre la réinfection pendant les 3 premiers mois et n'a diminué que légèrement à 87 % (IC à 95 % 79-93 %). ) après 9 mois6. Omicron, cependant, s'est avéré par la suite avoir une propension à la réinfection beaucoup plus élevée que n'importe quel VOC7 précédent, indiquant que l'infection seule ne produira pas une immunité pan-variante robuste et durable.
Dans les communautés à forte séroprévalence, les vaccins augmenteront l'immunité naturelle en augmentant les titres d'anticorps et en élargissant l'immunité. Il n'est pas clair pour le moment qu'une ou deux doses de vaccin administrées dans le contexte d'une infection antérieure aient une efficacité vaccinale équivalente et cela dépendra de l'évaluation de la prévention de l'infection ou de la maladie grave, de la nature du variant circulant après le rappel et de la durée de suivi, car la persistance de l'immunité peut varier selon la dose. Les personnes à haut risque, quel que soit leur statut sérologique, auront probablement besoin d'au moins deux doses.

On sait relativement peu de choses sur les différences d'immunité naturelle induites par la primo-infection avec les différents variants. Ce qui est clair, c'est que l'infection asymptomatique est associée à des concentrations ultérieures d'IgG spécifiques du virus inférieures à celles des infections symptomatiques, et cette variation de l'ampleur de la réponse immunitaire à l'amorçage naturel, ainsi que la variante à l'origine de l'infection, peut être pertinente aux réponses vaccinales ultérieures et influer sur l'efficacité du vaccin.

Chez les personnes vaccinées, une infection percée par Omicron semble induire moins d'anticorps neutralisants que Delta et cela peut également être vrai pour une infection primaire. Il a également été démontré qu'une vaccination antérieure imprime des réponses sérologiques envers la souche ancestrale contenue dans le vaccin8, bien que la pertinence biologique de ces différences dans les niveaux d'anticorps spécifiques aux variants en l'absence de corrélats robustes de protection ne soit pas claire.

La discussion autour de l'immunité collective et de la réduction de la transmission virale s'est naturellement concentrée sur la neutralisation des anticorps avec leur potentiel pour empêcher l'entrée virale dans les cellules humaines et arrêter l'infection. Bien que l'on ait décrit des lymphocytes T capables de faire avorter l'infection, ils semblent rares dans la population générale9. On pense que les cellules T jouent un rôle important dans la médiation de la protection contre les maladies graves plutôt que contre l'infection, tout en aidant également les cellules B à fabriquer des anticorps. Ces fonctions distinctes mais liées des systèmes immunitaires humoral et cellulaire sont renforcées par l'observation que la baisse de l'efficacité du vaccin est parallèle à la baisse des titres d'anticorps neutralisants sériques.

En revanche, la persistance relative des lymphocytes T CD4 plus et CD8 plus spécifiques du SRAS-CoV-2- périphériques10 est compatible avec un déclin plus lent de la protection contre le COVID sévère-19 et peut contribuer à modifier la gravité de la maladie après une réinfection par COV. Les lymphocytes T peuvent conserver la capacité de protéger contre la maladie des COV parce que les mutations dans les variantes semblent épargner en grande partie les épitopes des lymphocytes T. L'immunité des lymphocytes T peut expliquer la faible mortalité suite à une infection à Omicron dans les communautés à forte séroprévalence et/ou à couverture vaccinale élevée par rapport aux taux de mortalité élevés observés dans des contextes où la couverture vaccinale et l'immunité naturelle, en raison de confinements stricts, sont faibles.

Générer une immunité robuste contre le SRAS-CoV -2 à l'avenir est une priorité en cas d'émergence d'un nouveau COV. À court terme, cela impliquera probablement d'exploiter le pouvoir de «l'immunité hybride», c'est-à-dire d'augmenter intelligemment l'immunité naturelle généralisée grâce à l'utilisation rationnelle des vaccins existants. Cela pourrait inclure l'optimisation de l'utilisation des vaccins existants en adoptant des calendriers hétérologues utilisant des vaccins de différentes plateformes pour maximiser l'étendue de l'immunité induite par les vaccins.

À l'avenir, cela pourrait impliquer de nouveaux vaccins, peut-être avec des antigènes de plusieurs variantes ou un vaccin pan-SARS-CoV-2 «variant proof» ou même pan-arbovirus, éventuellement administré par voie muqueuse pour interrompre de manière optimale la transmission.

Le nombre de morts dans le monde de 6,15 millions attribué au SARS-CoV-2 aurait pu être beaucoup plus élevé sans des vaccins efficaces. Avec 491 millions de cas dans le monde, il aurait pu être beaucoup plus faible si l'immunité collective avait été réalisable. Malheureusement, jusqu'à présent, cela n'a pas été le cas.

Référence

1. Hall, VJ et al. Taux d'infection par le SRAS-CoV-2 des travailleurs de la santé positifs pour les anticorps par rapport aux travailleurs de la santé négatifs pour les anticorps en Angleterre : une grande étude de cohorte prospective multicentrique (SIREN). Lancette 397, 1459-1469 (2021).

2. Clifford, S. et al. Efficacité de BNT162b2 et de ChAdOx1 contre la transmission domestique du SARS-CoV-2 : une étude de cohorte prospective en Angleterre. Préimpression sur medRxiv https://doi.org/10.1101/ 2021.11.24.21266401 (2021).

3. Andrews, N. et al. Efficacité du vaccin Covid-19 contre la variante Omicron (B.1.1.529). N. Engl. J. Med. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2119451 (2022).

4. Pouwels, KB et al. Effet de la variante Delta sur la charge virale et l'efficacité du vaccin contre les nouvelles infections par le SRAS-CoV-2 au Royaume-Uni. Nat. Méd. 27, 2127-2135 (2021).

5. Nordström, P., Mallin, B. et Nordström, A. Risque de réinfection par le SRAS-CoV-2 et d'hospitalisation par COVID-19 chez les personnes ayant une immunité naturelle et hybride : une étude de cohorte rétrospective sur la population totale en Suède. Lancette infectée. Dis. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(22)00143-8 (2022).

6. Sun, K. et al. Persistance de l'immunité contre le SRAS-CoV-2, empreintes d'Omicron et projections de résurgences épidémiques dans les cohortes de population sud-africaines. Préimpression sur medRxiv https://doi.org/10.1101/ 2022.02.11.22270854 (2022).

7. Pulliam, JRC et al. Risque accru de réinfection par le SARS-CoV-2 associé à l'émergence d'Omicron en Afrique du Sud. Sciences https://doi.org/10.1126/science.abn4947 (2022).

8. Röltgen, K. et al. Empreinte immunitaire, étendue de la reconnaissance des variantes et réponse du centre germinal dans l'infection et la vaccination par le SRAS-CoV-2 humain. Cellule 185, 1025-1040 (2022).

9. Swadling, L. et al. Les lymphocytes T spécifiques à la polymérase préexistants se développent dans le SRAS-CoV séronégatif abortif-2. Nature 601, 110-117 (2022).

10. Zhang, Z. et al. Mémoire immunitaire humorale et cellulaire à quatre vaccins COVID-19. Préimpression sur bioRxiv https://doi.org/10.1101/ 2022.03.18.484953 (2022).

Intérêts concurrents

L'auteur ne déclare aucun intérêt concurrent.

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