La résistance aux antibiotiques est un problème mondial dans la mesure où il existe un risque grave que des infections courantes deviennent bientôt incurable. Pendant ce temps, les vaccins se sont développés il y a près d'un siècle nous protègent encore des maladies mortelles. Qu'est-ce qui pourrait expliquer cette différence?

Les bactéries ont développé une résistance à chaque antibiotique jamais développé. Parfois, cela se produit très peu de temps après l'introduction d'un antibiotique. Ça a pris juste six ans pour la résistance à la pénicilline, le premier antibiotique, à se généraliser dans les hôpitaux britanniques.

Mais la résistance aux vaccins n'a arrivé rarement. Et les vaccins nous ont aidés à éradiquer la variole et, espérons-le bientôt, la polio. Une étude précédente a proposé deux arguments convaincants pour expliquer ce phénomène, en mettant en évidence des différences cruciales entre les mécanismes des médicaments et des vaccins.

Mais d'abord, expliquons ce que nous entendons par résistance et comment elle prend naissance. Lors d'une infection, les virus et les bactéries se multiplient rapidement. Dans le processus, ils copient leur matériel génétique des millions de fois. Ce faisant, des erreurs se produisent souvent, chaque erreur modifiant légèrement leur génome. Ces erreurs sont appelées mutations.

Le plus souvent, les mutations ont peu ou pas d'effet ou sont très préjudiciables à l'efficacité du virus. Mais parfois - très rarement - les agents pathogènes peuvent avoir de la chance et une mutation peut empêcher un antibiotique de pénétrer dans une cellule ou changer le site où un médicament ou un anticorps se lierait, les empêchant d'agir. Nous appelons ces mutations de «résistance» ou de «fuite».

Première différence: nombre de cibles

Les vaccins fonctionnent en introduisant une partie inoffensive d'un pathogène, appelée antigène, dans le corps. Ils entraînent notre système immunitaire à produire des protéines en forme de Y, ou anticorps, qui se lient spécifiquement à elles. Ils stimulent également la production de globules blancs spécifiques appelés lymphocytes T, qui peuvent détruire les cellules infectées et aider à produire des anticorps.

En se liant aux antigènes, les anticorps peuvent aider à détruire les agents pathogènes ou à les empêcher de pénétrer dans les cellules. De plus, notre système immunitaire crée non seulement un seul anticorps, mais jusqu'à des centaines d'anticorps différents - ou épitopes - chacun ciblant différentes parties de l'antigène.

En comparaison, les médicaments, tels que les antibiotiques ou les antiviraux, sont généralement de petites molécules qui inhibent une enzyme ou une protéine spécifique, sans lesquelles un agent pathogène ne peut survivre ou se répliquer. En conséquence, la résistance aux médicaments ne nécessite généralement la mutation que d'un seul site. D'un autre côté, bien que cela ne soit pas impossible, la probabilité d'évolution des mutations d'échappement pour tous, voire la plupart, des épitopes ciblés par des anticorps est extrêmement faible pour la plupart des vaccins.

 Alors que les antibiotiques n'ont généralement qu'une seule cible, les vaccins créent de multiples anticorps se liant à une partie différente d'un antigène, ce qui rend l'évolution de la résistance plus difficile. Célia Souque

Avec les médicaments, il est également possible de réduire la probabilité de résistance en utilisant plusieurs en même temps - une stratégie appelée thérapie combinée - qui est utilisée pour traiter le VIH et la tuberculose. Vous pourriez penser aux anticorps de votre corps agissant comme une thérapie combinée massivement complexe, avec des centaines de médicaments légèrement différents, réduisant ainsi le risque d'évolution de la résistance.

Deuxième différence: le nombre d'agents pathogènes

Une autre différence clé entre les antibiotiques et les vaccins réside dans le moment où ils sont utilisés et le nombre d'agents pathogènes présents. Les antibiotiques sont utilisés pour traiter une infection déjà établie lorsque des millions d'agents pathogènes sont déjà dans le corps. Mais les vaccins sont utilisés à titre préventif. Les anticorps qu'ils créent peuvent agir au tout début d'une infection lorsque le nombre d'agents pathogènes est faible. Cela a des conséquences importantes, car la résistance est un jeu de nombres. Il est peu probable qu'une mutation de résistance se produise pendant la réplication de quelques agents pathogènes, mais les chances augmentent avec la présence de plus d'agents pathogènes.

 Plus il y a d'agents pathogènes lors d'une infection, plus il est probable qu'une mutation de résistance se produise. Célia Souque

Cela ne veut pas dire que la résistance aux vaccins n'évolue jamais: un bon exemple est la grippe. Grâce à son taux de mutation élevé, le virus de la grippe peut rapidement accumuler suffisamment de mutations pour que les anticorps ne le reconnaissent plus - un processus appelé «Dérive antigénique». Cela explique en partie pourquoi le vaccin contre la grippe doit être changé chaque année.

Qu'est-ce que cela nous apprend sur les vaccins contre le SRAS-CoV-2? Doit-on s'inquiéter de la perte d'efficacité des nouveaux vaccins? Heureusement, le nouveau coronavirus dispose d'un mécanisme de relecture qui réduit les erreurs qu'il fait lors de la réplication de son génome, et signifie que des mutations se produisent beaucoup moins fréquemment que dans les virus de la grippe.

En outre, il a été confirmé que les deux Oxford / AstraZeneca les nouveautés Pfizer / BioNTech les vaccins peuvent stimuler efficacement la liaison des anticorps à plusieurs épitopes, ce qui devrait ralentir l'évolution de la résistance.

Mais nous devons tout de même être prudents. Comme mentionné précédemment, les chiffres comptent pour la résistance. Plus il y a de virus - comme dans une pandémie à croissance rapide - plus il est probable que l'un d'eux atteigne le jackpot et développe des mutations ayant un impact significatif sur l'efficacité des vaccins. Si tel est le cas, une nouvelle version du vaccin peut être nécessaire pour créer des anticorps contre ces virus mutés. C'est également pourquoi il est essentiel d'essayer de maintenir le nombre d'infections à un faible niveau grâce à la prévention et à la recherche des contacts pour que les vaccins continuent à fonctionner le plus longtemps possible.

A propos de l'auteur

Célia Souque, Chercheur postdoctoral, Microbiologie, Université d'Oxford et Louis du Plessis, Chercheur postdoctoral, Université d'Oxford

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Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.