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Timing et efficacité des vaccins : Points clés

Une étude révèle comment le moment de la vaccination influence la réponse immunitaire et les niveaux d'anticorps.

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La vaccination a joué un rôle clé dans la réduction de l'impact du COVID-19 dans le monde entier depuis que les vaccins ont été d'abord approuvés en décembre 2020. Parmi les premiers vaccins, il y avait un basé sur un vecteur adénoviral appelé ChAdOx1 et deux vaccins à ARN messager nommés BNT162b2 et mRNA-1273. Au fur et à mesure que plus de données sont devenues disponibles grâce aux essais cliniques et études, des différences dans l'efficacité de chaque type de vaccin à prévenir le COVID-19 symptomatique ont été observées, notamment en ce qui concerne la durée entre les doses.

Vue d'ensemble de l'efficacité des vaccins

Par exemple, BNT162b2 a été rapporté avec une efficacité de 95 % après deux doses administrées à trois semaines d'intervalle, et cela a chuté à 91,3 % après au moins six mois. En revanche, ChAdOx1 a montré une efficacité de 62,1 % après deux doses données dans un délai de douze semaines. Les études ont généralement trouvé que BNT162b2 était plus efficace que ChAdOx1 pour prévenir le COVID-19 symptomatique.

De plus, le timing entre la première et la deuxième dose a eu un impact sur l'efficacité des deux vaccins. Pour ChAdOx1, des intervalles plus longs entre les doses ont entraîné une meilleure efficacité par rapport à des intervalles plus courts. De même, pour BNT162b2, prolonger le calendrier de vaccination a également conduit à des taux d'infection symptomatique plus bas.

Défis de compréhension des réponses immunologiques

Malgré la reconnaissance de ces différences d'efficacité des vaccins, il manque encore une compréhension claire de la manière dont les différents vaccins et les calendriers de vaccination affectent le système immunitaire. Les deux, ChAdOx1 et BNT162b2, créent des réponses immunitaires fortes, y compris des Cellules B mémoire qui aident le corps à se souvenir de comment lutter contre le virus. Cependant, ils déclenchent des réactions immunitaires différentes. ChAdOx1 tend à produire de fortes réponses des cellules T et des types d'Anticorps spécifiques, tandis que BNT162b2 favorise des niveaux élevés de différents anticorps, en particulier les IgA et IgG.

En raison des différences dans le déploiement des vaccins, il est difficile de cerner les effets du type de vaccin et du calendrier sur les réponses immunitaires. Les chercheurs peuvent analyser les réponses immunitaires pour mieux comprendre comment le système immunitaire réagit à ces vaccins selon différents facteurs.

Le rôle de la modélisation dynamique

Pour obtenir des informations sur ces réponses immunitaires, les chercheurs ont utilisé un modèle dynamique qui suit le comportement des marqueurs immunitaires après la vaccination. Cette approche permet aux chercheurs de voir les tendances et les corrélations entre les composants du système immunitaire. Il existe deux principaux types de modèles : phénoménologiques, qui se concentrent sur les relations statistiques, et mécanistes, qui expliquent les processus biologiques sous-jacents. Les modèles mécanistes peuvent fournir des informations plus claires mais peuvent rencontrer des difficultés en raison de données limitées, ce qui rend difficile l'identification des véritables processus biologiques en jeu.

Dans cette recherche, un modèle mécaniste a été développé pour examiner les réactions immunitaires aux vaccins COVID-19 ChAdOx1 et BNT162b2. Il prend en compte comment des facteurs comme le temps écoulé depuis la vaccination influencent les réponses immunitaires. Ce modèle se concentre spécifiquement sur deux types de cellules productrices d'anticorps : les Plasmablastes et les cellules plasmatiques, qui proviennent toutes deux de cellules B mémoire stimulées par le vaccin.

Résultats de l'étude

En ajustant le modèle à divers marqueurs immunitaires, les chercheurs ont pu voir comment les vaccins se comportaient. Ils ont découvert que BNT162b2 entraînait une plus grande prolifération de cellules B mémoire par rapport à ChAdOx1, bien qu'aucune grande différence ne soit constatée en fonction de l'âge ou de l'intervalle entre les doses en ce qui concerne la croissance générale des cellules B mémoire.

Cependant, le timing des doses a affecté la rapidité avec laquelle les anticorps étaient produits par les plasmablastes ; des intervalles plus courts ont conduit à des taux de production plus faibles. Cela suggère que d'attendre un peu plus longtemps entre les doses pourrait conduire à une réponse immunitaire plus forte dans l'ensemble.

Mesurer les réponses des anticorps

Les chercheurs ont également examiné combien de temps différents types d'anticorps restaient dans le corps après la deuxième dose de ChAdOx1 ou BNT162b2. Après avoir reçu ChAdOx1, les niveaux d'anticorps ont atteint un pic environ 16 jours après la vaccination, tandis que BNT162b2 a atteint son pic environ 17 jours après la vaccination. Après avoir atteint le pic, les niveaux d'anticorps ont commencé à diminuer régulièrement, mais le rythme de la diminution était différent entre les deux vaccins.

De plus, les personnes vaccinées avec BNT162b2 ont maintenu des niveaux d'anticorps plus élevés sur une période plus longue par rapport à celles vaccinées avec ChAdOx1. Le temps écoulé depuis la vaccination et le type de vaccin étaient importants pour déterminer combien de temps ces anticorps restaient efficaces.

Importance du calendrier de vaccination

Les résultats ont indiqué que le temps entre la première et la deuxième dose influence significativement le succès des anticorps. Par exemple, ceux qui ont reçu leur deuxième dose moins de 28 jours après la première avaient des niveaux d'anticorps plus bas comparés à ceux qui ont attendu plus longtemps. Bien que cette étude n'ait pas trouvé de fortes tendances liées à l'âge, elle a souligné l'importance de la programmation de la vaccination pour maximiser l'efficacité de la vaccination.

Limites de l'étude

Bien que la recherche ait fourni des informations précieuses, elle a aussi des limites. La taille de l'échantillon était relativement petite, ce qui peut affecter l'applicabilité des résultats à des populations plus larges. L'étude s'est également principalement concentrée sur des échantillons de sang, ce qui peut manquer d'autres réponses immunitaires se produisant dans des régions du corps comme les ganglions lymphatiques. De plus, l'interaction entre d'autres cellules immunitaires, comme les cellules T auxiliaires, n'a pas été considérée, ce qui joue un rôle dans la réponse immunitaire globale.

Implications pour les futures stratégies de vaccination

Comprendre ces facteurs est crucial pour le développement futur de vaccins. En sachant comment l'âge et les calendriers de vaccination impactent les réponses immunitaires, les stratégies de vaccination peuvent être mieux adaptées à différents groupes. Cela peut conduire à une protection améliorée pour diverses populations. Un suivi continu des réponses immunitaires après la vaccination est également important pour garantir l'efficacité des vaccins au fil du temps.

Si les autorités sanitaires tiennent compte de ces résultats, elles pourraient optimiser les plans de vaccination, y compris la fréquence des rappels et comment s'ajuster aux variants viraux émergents. Cela pourrait soutenir les initiatives visant à améliorer l'accès et la distribution des vaccins, en particulier dans les pays moins riches.

Conclusion

L'étude éclaire comment les vaccins ChAdOx1 et BNT162b2 affectent la réponse immunitaire et révèle l'importance du timing entre les doses. La recherche souligne que la manière dont les vaccins interagissent avec le système immunitaire peut varier considérablement en fonction de leur type et de leur calendrier d'administration. En approfondissant notre compréhension de ces dynamiques, les responsables de la santé peuvent améliorer les stratégies de vaccination pour de meilleurs résultats en matière de santé publique, surtout dans un monde qui fait encore face à des défis liés aux maladies virales.

Source originale

Titre: Memory B cell proliferation drives differences in neutralising responses between ChAdOx1 and BNT162b2 SARS-CoV-2 vaccines

Résumé: Vaccination against COVID-19 has been pivotal in reducing the global burden of the disease. However, Phase III trial results and observational studies underscore differences in efficacy across vaccine technologies and dosing regimens. Notably, mRNA vaccines have exhibited superior effectiveness compared to Adenovirus (AdV) vaccines, especially with extended dosing intervals. Using in-host mechanistic modelling, this study elucidates these variations and unravels the biological mechanisms shaping the immune responses at the cellular level. We used data on the change in memory B cells, plasmablasts, and antibody titres after the second dose of a COVID-19 vaccine for Australian healthcare workers. Alongside this dataset, we constructed a kinetic model of humoral immunity which jointly captured the dynamics of multiple immune markers, and integrated hierarchical effects into this kinetics model, including age, dosing schedule, and vaccine type. Our analysis estimated that mRNA vaccines induced 2.1 times higher memory B cell proliferation than AdV vaccines after adjusting for age, interval between doses and priming dose. Additionally, extending the duration between the second vaccine dose and priming dose beyond 28 days boosted neutralising antibody production per plasmablast concentration by 30%. We also found that antibody responses after the second dose were more persistent when mRNA vaccines were used over AdV vaccines and for longer dosing regimens. Reconstructing in-host kinetics in response to vaccination could help optimise vaccine dosing regimens, improve vaccine efficacy in different population groups, and inform the design of future vaccines for enhanced protection against emerging pathogens. SIGNIFICANCE STATEMENTThere are differences in vaccine efficacy across different SARS-CoV-2 vaccine technologies and dosing regimens. Using an in-host mechanistic model that describes antibody production fitting to in-host immune markers, we found that mRNA vaccines are twice as effective at stimulating memory B cell proliferation when compared to AdVs vaccines and that a longer time between the second vaccine dose and priming dose increases the neutralising antibody production per plasmablast concentration. These findings disentangle the effect of vaccine type and time since the priming dose, aiding in the understanding of immune responses to SARS-CoV-2 vaccination.

Auteurs: David Hodgson, Y. Liu, L. Carolan, S. Mahanty, K. Subbarao, S. Sullivan, A. Fox, A. J. Kucharski

Dernière mise à jour: 2024-07-11 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.11.24310221

Source PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.11.24310221.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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