miscellanées scientifiques du mois d'octobre 2020 - spécial vaccins

La mathématique de la vaccination : effet de seuil et équilibre de Nash, Alexis Carrel et la culture des cellules, Pierre Victor Galtier, précurseur du vaccin contre la rage, le spectre de la minautorisation, et l'utilisation de l'aluminium dans nos vaccins

Mathématiques de la vaccination : effet de seuil et équilibre de Nash 

La vaccination est aussi affaire de mathématiques. C'est ce que j'ai découvert en consultant un site écrit par un mathématicien concernant les aspects "techniques" de la vaccination. 

https://www.ceremade.dauphine.fr/~turinici/images/stories/work/confs/Paris18StChristophe/Turinici_vaccination_nov18.pdf

mais aussi un article du monde sur ce sujet 

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwiO-sW8gt_sAhXrAGMBHTSlAtIQFjAAegQIBRAC&url=https%3A%2F%2Fwww.lemonde.fr%2Fsciences%2Farticle%2F2017%2F09%2F21%2Fla-vaccination-sous-l-il-des-mathematiques_5189096_1650684.html&usg=AOvVaw31Fg73TD1DJyNe-6Oo276X

Le premier élément important a considérer c'est l'efficacité de la vaccination : combien faut il vacciner de population pour que la vaccination globale soit efficace ? C'est ainsi qu'on met en place des "modéles mathématiques" pour refléter les dynamiques de vaccination. C'est qu'il y a une relation univoque entre le taux de contamination et la couverture vaccinale : au dela d'un certain seuil la vaccination protége l'ensemble de la population. Celle ci découle de la nature de la maladie que la vaccination est censée protéger et en particulier de son taux de contamination. 

Ce taux de contamination nommé "Ro" (taux de reproduction) détermine "l'efficacité" contagieuse du virus. Il est toujours variable (une maladie tend a étre de moins en moins contagieuse au fil du temps) et spécifique à une maladie donné Le covid19 est ainsi bien plus contagieux que la grippe. 

Exemples de maladies, leurs taux de reproduction (Ro) et le seuil d’immunité de groupe estimé selon la formule : 

Maladie           Ro (variation)           Seuil immunité de groupe

Grippe             2-4                             50-75%

Variole             5-7                              80-85%

Diphtérie         5-7                             80-85%

Poliomyélite     6 (2-14)                     83%

Rubéole            6                                83%

Oreillons           8 (4-14)                     87%

Coqueluche       15 (5-35)                   93%

Rougeole            16 (9-18)                   94%

Mais un autre aspect statistique doit etre pris en compte dans le cadre d'une politique de vaccination : le fait qu'une vaccination n'est pas forcément efficace à 100%. La aussi on dispose d'outils mathématiques pour comprendre la situation 

Mais un dernier aspect fait également appel aux mathématiques : le choix rationnel de se vacciner ou pas. On peut considérer que d'un point de vue "rationnel" (ou le seul critère en jeu dans la décision est un objectif mesurable et atteignable en fonction d'un calcul) il y a une divergence entre l'intérêt collectif (qui est d'atteindre le fameux "équilibre de groupe") et l'intéret individuel (qui est de se reposer sur le groupe en prenant pour soi même un minimum de risque. 

Cette situation est décrite par un théorème de la théorie des jeu, "l'équilibre de Nash" 

 Imaginons la situation suivante. Je suis face à un groupe de 100 personnes qui ne se connaissent pas et je leur demande d’écrire « égoïste » ou « altruiste » sur une feuille de papier sans se concerter. J’annonce que je donnerai 50 euros à chaque égoïste, et que pour tout altruiste, je donnerai 1 euro à chacun des 99 autres. Si tout le monde a un comportement altruiste, chacun recevra 99 euros. Au contraire, si tout le monde est égoïste chacun ne recevra que 50 euros. Comment croyez-vous que les gens réagissent lorsque des psychologues réalisent ­l’expérience ? Le choix altruiste est le choix qu’on peut qualifier de social, pour le bien commun. Et le choix égoïste est rationnel car personne n’a intérêt à en changer sous peine de perdre 50 euros : on appelle cela un équilibre de Nash.

C’est un peu la même chose pour la vaccination. Le choix égoïste consiste à ne pas vacciner son enfant parce que l’on pense qu’il y a un petit risque d’effet secondaire, mais surtout parce qu’on est persuadé qu’il y aura suffisamment d’autres enfants qui ­seront vaccinés, au-dessus du seuil, pour que la maladie ne se développe pas et que son enfant ne soit pas malade. Ce choix ­égoïste est rationnel… si la proportion des ­altruistes est supérieure au seuil.

Culture cellulaires : Alexis Carrel entre génie et imposture 

Des cellules souches pour réparer l'Humain - Chercheur&Co

Un des problémes de la production de vaccin est la difficulté a "cultiver" les virus. Pendant tout une période, la production de vaccin s'est fait en recourant a des animaux indispensables a la production d'antiviraux : des génisses pour la variole, des moutons pour la rage, des oeufs fécondés pour la fiévre jaune et la grippe, et des cervaux de souris pour l'encéphalite japonaise. Cette production, outre les difficultés intrinséques a ses méthodes de production pose un probléme de sécurité important : comment garantir que l'animal qui est utilisé pour la production de vaccin n'est pas atteint d'un autre virus transmissible à l'homme ? 

 C'est pourquoi l'avénement des cultures de cellules dans les années 1950 a constitué une révolution dans la production vaccinale. En particulier elle a permis la production d'un vaccin contre la polyomélite, une maladie qui faisait jusque là des ravages dans la population. Cette révolution a été possible avec la participation d'un médecin génial mais aussi raciste et partisan de l'euthanasie des plus faibles,Alexis Carrel 

On connais maintenant surtout Alexis Carrel en raison de ses prises de positions : son racisme affiché (courant par ailleurs chez les médecins européens) et surtout sa défense acharné des théses  eugénistes "pour la pureté de la race" Un de ses ouvrages "l'homme cet inconnu" a eu un lecteur attentif et admiratif : Adolf Hitler. C'est Hitler lui même qui fit pression sur le maréchal Pétain pour qu'il crée un "institut pour l'étude des problémes humains" qui développe l'ensembles des thémes chers à alexis carrel (eugénisme et racisme en particulier) 

Mais cela n'empéche pas que Alexis Carrel a révolutionné la production de cultures de cellules. A l'origine, Alexis Carrel est surtout un chirurgien extrémement inventif et performant. Il va utiliser ses connaissances a la réalisation de techniques médicales nouvelles, en particulier dans la production de cellules 

En particulier il a créé une technique révolutionnaire pour l'époque la "culture en goutte pendante"  : une lamelle de verre est recouvert de plasma dans lequel il place un un fragment du coeur d'un poulet avec un milieu nutritif. Ce dispositif est placé au coeur d'une étuve stérile Cette méthode va révolutionner la technique des cultures de tissus.  

Une des innovations consiste a ne pas laisser se développer la cellule mais a la "repiquer" dans des conditions d'asepsie contrôlée. C'est en utilisant des techniques mises au point dans son activité de chirurgien qu'il a permis cette évolution essentielle qui a permis la production de masse de nombreux vaccins. Selon son équipe, il parviendra a développer sa culture de "cœur de poulet" pendant 37 ans Il affirmera même que cette technique qu'il a élaboré donne des "cellules immortelles" En fait on s'apercevra plus tard qu'il n'en est rien et qu'il s'agit d'une "triche" scientifique, sans qu'il soit établi que lui même était au courant.  

Mais ses travaux sur ce sujet vont donner l'impulsion nécessaire à trois chercheurs de Harvard : John Enders, Thomas Weller et Frederik Robbin. Ceux ci vont aller de découvertes en découvertes, permettant de développer des techniques de production massive de vaccin a partir de cultures de cellules de reins de singes. 

Les trois chercheurs précités recevront le prix nobel de médecine en 1954 pour leurs travaux sur la production de vaccins contre la polyomélite. 

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Pierre victor Galtier, l'inventeur du vaccin contre la rage 

Tout le monde connait Pasteur, et sa découverte du vaccin contre la rage. Pas mal de monde aussi connait Jenner, l'inventeur du principe même de la vaccination, qui a découvert le vaccin contre la variole. Pierre Victor Galtier est lui un illustre inconnu Pourtant il a été le premier a mettre au point un vaccin contre la rage sur des annimaux (il était vétérinaire) Et ses travaux ont beaucoup servi à Pasteur qui n'a jamais reconnu son antériorité.

Effectivement, il n'a jamais pu expérimenter sur l'homme Mais ses affirmations étaient prophétiques : « J'ai entrepris des expériences en vue de rechercher un agent capable de neutraliser le virus rabique après qu'il a été absorbé, et de prévenir ainsi l'apparition d'une maladie, parce que étant persuadé, d'après mes recherches microscopiques, que la rage une fois déclarée est et restera longtemps, sinon toujours incurable, à cause des lésions qu'elle détermine dans les centres nerveux, j'ai pensé que la découverte d'un moyen préventif efficace équivaudrait presque à la découverte d'un traitement curatif, surtout si son action était réellement efficace, un jour ou deux après la morsure, après l'inoculation du virus.»

Pasteur à ce moment là recherchait un traitement sur le traitement du "charbon du mouton et sur le choléra des poules". Il a pris alors connaissance de ces travaux et en a fait une communication à l'académie des sciences en présentant "un précieux travail de monsieur Galtier". Cela sera le seul témoignage public de ce que Pasteur doit à Galtier, mais on sait que Pasteur en fait s'est beaucoup intéressé à ces recherches.  

Le spectre de la minautorisation 

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La vaccination a toujours suscité des oppositions plus ou moins résolues : questions de périodes mais aussi de circonstance. Il est frappant par exemple de constater que la france, le pays de la vaccination par excellence soit aussi le pays occidental le plus opposé à cette technique actuellement. L'histoire même de la vaccination est friande de ces injonctions paradoxales.

On sait que la vaccination a été inventé par un médecin anglais, Jenner, pour lutter contre l'épidémie de variole qui faisait des ravages considérables dans la population et avait cette particularité de toucher toutes les classes sociales, des plus riches aux plus misérables. La technique précédement utilisée pour lutter contre le virus était de s'injecter soi même la maladie en la prélevant sur un malade atteint d'une forme "relativement bégnine" de la maladie. C'était une technique dangereuse qui aboutissait parfois à des décés. Le fait de substituer au virus dangereux un virus d'une autre espéce ne présentant pas "a priori" de danger pour l'espéce humaine n'aurait pas du poser de problème. Or c'est quand la "vaccination" de Jenner a commencé à se répandre qu'il s'est constitué un mouvement "antivax" puissant. Le principal argument de celui ci était la "minautorisation" possible des patients traités avec ce produit : en injectant un "vaccin fait à partir de vache" n'allait on pas devenir une vache soi même ? Des cornes n'allaient elle pas pousser ? Ne se mettrait on pas à bêler ? Cette façon de polémiquer est assez vite abandonnée, mais elle est remplacée par une dénonciation du risque de laisser un "virus animal" pénétrer notre intimité, et ce d'autant plus qu'il y a effectivement un problème bien réel, le fait qu'un animal utilisé pour produire un vaccin peut développer d'autres maladies, possiblement transmissibles à l'homme.

De l'aluminium dans nos vaccins : pourquoi, et avec quelles conséquences

Les adjuvants utilisés depuis plus de 50 ans dans les vaccins sont à l'origine la conséquence de l'utilisation de deux catégories de vaccins : on peut utiliser des virus "vivants mais atténués" ou des virus "inactivés" Dans ce dernier cas,  la réponse immunitaire est insuffisante, et on a trouvé une solution efficace, celle d'utiliser un adjuvant. L'adjuvant le plus utilisé dans les vaccins qui le réclament est composé de sels d'aluminium. Mais il en existe d'autres. Par exemple, la production de vaccin contre le virus de la grippe pose d'énormes problèmes de production, et on utilise alors des adjuvants qui permettent de réduire de beaucoup la quantité d'antigène (le virus utilisé dans le vaccin) nécessaire. Cela permet de produire plus vite, ou en quantité plus importantes les doses de vaccin nécessaires 

L'utilisation de l'aluminium comme adjuvant pose des problèmes de santé et serait responsable d'une maladie spécifique, la myofaciite à macrofages, une maladie particulièrement invalidante. Un médecin, Romain Gherardi, va se mobiliser contre cette maladie, et en déterminer la cause, l'utilisation de l'aluminium comme adjuvant dans des vaccins. S'en suivra une lutte acharnée, ou les grandes firmes pharmaceutiques utiliserons leurs moyens (considérables) pour faire taire l'empêcheur de vacciner en rond.  

Ce conflit va être utilisé à son tour par les milieux "antivax" toujours prompts a se saisir d'une défaillance des vaccins pour faire avancer leur combat. Et la situation sera présentée de telle façon qu'elle remette en cause l'utilisation des adjuvants alors que cette affection ne touche que quelques individus.

C'est qu'une des difficulté de cette affection est la diversité des symptômes et la difficulté à la qualifier. Un des signes pronostiques principaux est une "fatigue chronique" et inexplicable. Des douleurs musculaires persistantes. Des difficultés cognitives sont également constatées. Mais ces symptômes apparaissent de façon différentiée, après une durée d'incubation elle aussi variable. L'ampleur de l'affection est elle aussi discutée. C'est qu'un phénomène comme la "fatigue chronique" est de plus en plus constaté, de plus en plus répandu. 

Sources : 

Romain Gherardi Toxic Story, deux ou trois vérités embarrassantes sur des adjuvants des vaccins Editions Actes Sud 2006 256 pages

Lise barnéoud Les vaccins, la science et nous, ce qu'il faut savoir pour faire des choix éclairés Champs Actuel 2018 242 pages

François Salvadori Laurent henri Vignaud Antivax : la résistance aux vaccins du XVII siécle à nos jours Editions Vendémiaire 2018 360 pages

Jean François Saluzza La saga des vaccins contre les virus Belin 2011 304 pages. 

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