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Souches de cellules humaines dans le développement de vaccins

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Les animaux sont utilisés dans la production industrialisée de vaccins humains depuis que des fermes vaccinales ont été établies pour récolter le virus de la cowpox sur les veaux à la fin des années 1800. à partir de ce moment, et jusqu’à la première moitié du 20e siècle, la plupart des vaccins continueraient à être développés avec l’utilisation d’animaux, soit en cultivant des agents pathogènes chez des animaux vivants, soit en utilisant des cellules animales.

bien que de nombreux vaccins et produits anti-toxines aient été développés avec succès de cette façon, l’utilisation d’animaux dans le développement de vaccins – en particulier d’animaux vivants – n’est pas idéale., Les animaux de recherche sont coûteux et nécessitent une surveillance approfondie, à la fois pour maintenir leur santé et pour assurer la viabilité continue de la recherche. Ils peuvent être porteurs d’autres bactéries ou virus qui pourraient contaminer le vaccin éventuel, comme avec les vaccins contre la polio du milieu du 20e siècle qui ont été fabriqués avec des cellules de singe et finalement trouvé pour contenir un virus de singe appelé SV40, ou Virus Simien 40. (Heureusement, le virus n’a pas été jugé nocif pour les humains.) De plus, certains agents pathogènes, tels que le virus de la varicelle, ne poussent tout simplement pas bien dans les cellules animales.,

même lorsque le développement du vaccin est fait à l’aide de produits animaux et non d’animaux vivants – comme la croissance de virus du vaccin antigrippal dans les œufs de poule – le développement peut être entravé ou même interrompu si la disponibilité des produits animaux diminue. Si une maladie frappait les poulets producteurs d’œufs, par exemple, ils pourraient produire trop peu d’œufs pour être utilisés dans le développement du vaccin contre la grippe saisonnière, ce qui entraînerait une grave pénurie de vaccins. (C’est une idée fausse commune que les vaccins antigrippaux pourraient être produits plus rapidement s’ils étaient cultivés dans des cultures cellulaires par rapport à l’utilisation d’œufs de poule embryonnés., En fait, la culture des virus vaccinaux dans des cultures cellulaires prendrait à peu près le même temps. Cependant, les cultures cellulaires n’ont pas les mêmes problèmes de disponibilité potentiels que les œufs de poule.)

pour ces raisons et d’autres, l’utilisation de techniques de culture cellulaire pour produire des virus vaccinaux dans des souches de cellules humaines constitue une avancée significative dans le développement de vaccins.

fonctionnement des Cultures cellulaires

Les cultures cellulaires impliquent la croissance de cellules dans un récipient de culture., Une culture cellulaire primaire est constituée de cellules prélevées directement dans des tissus vivants et jamais sous-cultivées, et peut contenir plusieurs types de cellules telles que les fibroblastes, les cellules épithéliales et endothéliales.

une souche cellulaire est une culture cellulaire qui ne contient qu’un seul type de cellule dans laquelle les cellules sont normales et ont une capacité finie de se répliquer. Les souches cellulaires peuvent être produites en prélevant des sous-cultures d’une culture primaire originale jusqu’à ce qu’il n’en reste qu’un seul type., Les cultures primaires peuvent être manipulées de différentes manières afin d’isoler un seul type de cellule; la filature de la culture dans une centrifugeuse peut séparer les grandes cellules des petites, par exemple. Une lignée cellulaire immortalisée est une culture cellulaire d’un seul type de cellule qui peut se reproduire indéfiniment. Normalement, les cellules sont soumises à la limite Hayflick, une règle nommée pour le biologiste cellulaire Leonard Hayflick, PhD. Hayflick a déterminé qu’une population des cellules humaines normales reproduire qu’un nombre fini de fois avant qu’ils cessent de se reproduire., Cependant, certaines cellules en culture ont subi une mutation, ou ont été manipulées en laboratoire, de sorte qu’elles se reproduisent indéfiniment. Un exemple d’une lignée cellulaire immortalisée est la lignée cellulaire dite HeLa, à partir de cellules cancéreuses du col utérin prélevées dans les années 1950 chez une femme nommée Henrietta Lacks. Les lignées cellulaires ne sont pas utilisées pour produire le virus vaccinal.

Les chercheurs peuvent développer des agents pathogènes humains comme des virus dans des souches cellulaires pour les atténuer, c’est – à-dire les affaiblir., Une façon dont les virus sont adaptés pour une utilisation dans les vaccins est de les modifier afin qu’ils ne soient plus en mesure de bien se développer dans le corps humain. Cela peut être fait, par exemple, en cultivant à plusieurs reprises le virus dans une souche de cellules humaines maintenue à une température inférieure à la température normale du corps. Afin de continuer à se répliquer, le virus s’adapte pour mieux se développer à la température la plus basse, perdant ainsi sa capacité initiale à bien se développer et à provoquer des maladies à des températures corporelles normales., Plus tard, lorsqu’il est utilisé dans un vaccin et injecté dans un corps humain vivant à température normale, il provoque toujours une réponse immunitaire mais ne peut pas se reproduire suffisamment pour provoquer une maladie.

vaccins développés à partir de souches de cellules humaines

le premier vaccin homologué fabriqué à partir d’une souche de cellules humaines était le vaccin à adénovirus utilisé par l’armée à la fin des années 1960. plus tard, d’autres vaccins ont été développés à partir de souches de cellules humaines, notamment le vaccin contre la rubéole mis au point par Stanley Plotkin, MD, à L’Institut Wistar de Philadelphie.,

en 1941, L’ophtalmologiste australien Norman Gregg s’est rendu compte pour la première fois que les cataractes congénitales chez les bébés étaient le résultat de l’infection de leur mère par la rubéole pendant la grossesse. En plus des cataractes, il a finalement été déterminé que le syndrome de rubéole congénitale (CRS) pouvait également causer la surdité, les maladies cardiaques, l’encéphalite, le retard mental et la pneumonie, entre autres., Au plus fort d’une épidémie de rubéole qui a commencé en Europe et s’est propagée aux États-Unis au milieu des années 1960, Plotkin a calculé que 1% de toutes les naissances à L’Hôpital Général de Philadelphie étaient affectées par le syndrome de rubéole congénitale. Dans certains cas, les femmes qui ont été infectées par la rubéole pendant la grossesse ont mis fin à leur grossesse en raison des risques graves liés au CRS.

à la suite d’un tel avortement, le fœtus a été envoyé à Plotkin dans le laboratoire qu’il avait consacré à la recherche sur la rubéole. En testant le rein du fœtus, Plotkin a trouvé et isolé le virus de la rubéole., Par ailleurs, Leonard Hayflick (travaillant également à L’Institut Wistar à cette époque) a développé une souche cellulaire appelée WI-38 en utilisant des cellules pulmonaires d’un fœtus avorté. Hayflick a constaté que de nombreux virus, y compris la rubéole, se développaient bien dans le WI-38, et il a montré qu’il s’avérait exempt de contaminants et sûr à utiliser pour les vaccins humains.

Plotkin a développé le virus de la rubéole qu’il avait isolé dans des cellules WI-38 maintenues à 30°C (86°F), de sorte qu’il a finalement très mal grandi à température corporelle normale. (Il a choisi l’approche à basse température à la suite d’expériences antérieures avec le poliovirus atténuant.,) Après que le virus ait été cultivé à travers les cellules 25 fois à la température la plus basse, il n’était plus capable de se répliquer suffisamment pour provoquer une maladie chez une personne vivante, mais était toujours capable de provoquer une réponse immunitaire protectrice. Le vaccin contre la rubéole développé avec WI – 38 est encore utilisé dans une grande partie du monde aujourd’hui dans le cadre du vaccin combiné ROR (rougeole, oreillons et rubéole).

problèmes éthiques liés aux Cultures de cellules humaines

bien qu’il soit maintenant utilisé aux États-Unis depuis plus de 30 ans, le vaccin antirubéoleux de Plotkin a d’abord été ignoré par les États-Unis., Food and Drug Administration en faveur des vaccins contre la rubéole développés à l’aide de cellules embryonnaires de canard et de cellules rénales de chien. À la fin des années 1960, le pays craignait qu’un vaccin mis au point à partir de cellules humaines puisse être contaminé par d’autres agents pathogènes, bien que cette préoccupation n’ait pas été étayée par des preuves documentées. Ceci est intéressant à la lumière de la découverte plus tôt dans la décennie que les vaccins contre la polio développés à l’aide de cellules rénales primaires de singe ont été contaminés par des virus simiens: c’est l’une des raisons pour lesquelles les chercheurs ont commencé à utiliser la souche de cellules humaines normale WI-38 en premier lieu., Selon Hayflick, cependant, la principale raison de L’utilisation de WI – 38 était le fait qu’il pouvait être stocké dans de l’azote liquide, reconstitué et testé soigneusement avant utilisation pour détecter la contamination des virus. (Aucun n’a jamais été trouvé dans WI-38.) Les cellules primaires du rein de singe ne pouvaient pas être congelées puis reconstituées pour être testées, car cela violerait le concept de cellules primaires-à l’origine la seule classe de cellules autorisée par la FDA à produire des vaccins contre les virus humains.,

Après avoir été testé, le vaccin de Plotkin a été homologué pour la première fois en Europe en 1970 et y a été largement utilisé avec un profil de sécurité élevé et une efficacité élevée. À la lumière de ces données et de profils d’effets secondaires plus importants avec les deux autres vaccins contre la rubéole, il a été autorisé aux États-Unis en 1979 et a remplacé le composant du vaccin antirubéoleux qui avait été précédemment utilisé pour le vaccin combiné RRO (rougeole, oreillons, rubéole) de Merck. En 2005, le CDC a déclaré la rubéole éliminée des États-Unis, bien que la menace des cas importés demeure., L’Organisation Mondiale de la santé a déclaré Les Amériques exemptes de rubéole en 2015.

Les groupes qui s’opposent à l’avortement ont soulevé des questions éthiques au sujet du vaccin contre la rubéole de Plotkin (et d’autres vaccins développés avec des souches de cellules humaines similaires) au fil des ans.

en raison de sa position sur l’avortement, certains membres de l’Église catholique ont demandé ses conseils moraux sur l’utilisation de vaccins développés à partir de souches cellulaires commencées avec des cellules fœtales humaines. Cela comprend le vaccin contre la rubéole ainsi que ceux contre la varicelle et l’hépatite A, et certains autres vaccins., La position officielle selon le Centre national catholique de bioéthique est que les individus devraient, lorsque cela est possible, utiliser des vaccins non développés avec l’utilisation de ces souches de cellules humaines. Cependant, dans le cas où le seul vaccin disponible contre une maladie particulière a été développé en utilisant cette approche, le NCBC note:

on est moralement libre d’utiliser le vaccin indépendamment de son association historique avec l’avortement. La raison en est que le risque pour la santé publique, si l’on choisit de ne pas vacciner, l’emporte sur la préoccupation légitime concernant les origines du vaccin., Ceci est particulièrement important pour les parents, qui ont l’obligation morale de protéger la vie et la santé de leurs enfants et de leur entourage.

Le NCBC note que les catholiques devraient encourager les sociétés pharmaceutiques à développer de futurs vaccins sans l’utilisation de ces souches cellulaires., Pour répondre aux préoccupations concernant le fait que les cellules fœtales restent des ingrédients réels des vaccins, ils notent spécifiquement que les cellules fœtales n’ont été utilisées que pour commencer les souches cellulaires utilisées dans la préparation du virus vaccinal:

Les cellules descendantes sont le milieu dans lequel ces vaccins sont préparés. Les lignées cellulaires considérées ont commencé à utiliser des cellules prélevées sur un ou plusieurs fœtus avortés il y a près de 40 ans. Depuis lors, les lignées cellulaires se sont développées indépendamment. Il est important de noter que les cellules descendantes ne sont pas les cellules de l’enfant avorté., Ils n’ont jamais, eux-mêmes, fait partie du corps de la victime.

au total, seuls deux fœtus, tous deux issus d’avortements par choix maternel, ont donné naissance aux souches cellulaires humaines utilisées dans le développement du vaccin. Aucun des deux avortements n’a été pratiqué dans le but de développer un vaccin.

vaccins actuels développés à l’aide de souches de cellules humaines

deux souches de cellules humaines principales ont été utilisées pour développer des vaccins actuellement disponibles, dans chaque cas avec les cellules fœtales originales en question obtenues dans les années 1960., La souche cellulaire WI-38 a été développée en 1962 aux États-Unis, et la souche cellulaire MRC-5 (également commencée avec des cellules pulmonaires fœtales) a été développée, en utilisant la technologie de Hayflick, en 1970 au centre de recherche médicale au Royaume-Uni. Il convient de noter que les méthodes de Hayflick consistaient à établir une énorme banque de cellules WI-38 et MRC-5 qui, bien qu’elles ne soient pas capables de se répliquer à l’infini comme des lignées cellulaires immortelles, répondront aux besoins de production de vaccins pendant plusieurs décennies à l’avenir.

Les vaccins ci-dessous ont été développés à l’aide de souches cellulaires WI-38 ou MRC-5.,

* vaccin non administré systématiquement

Les chercheurs ont estimé que les vaccins fabriqués dans le WI-38 et ses dérivés ont permis d’éviter près de 11 millions de décès et de prévenir (ou de traiter, dans l’exemple de la rage) 4,5 milliards de cas de maladie.

plusieurs vaccins actuellement disponibles aux États-Unis ont été développés à partir de souches de cellules animales, principalement à partir de cellules de singes verts africains. Ceux-ci comprennent les vaccins contre l’encéphalite japonaise, le rotavirus, la poliomyélite et la variole. Parmi ceux-ci, seuls les vaccins contre le rotavirus et la poliomyélite sont systématiquement administrés.,

Sources et lectures Supplémentaires

Albert, B., Johnson, A., Lewis, J., et coll. Biologie Moléculaire de la cellule. 4ème édition. New York: Garland Science; 2002.

Barr Labs. (2011). Notice-vaccin adénovirus de Type 4 et de type 7, vivant, Oral. (179 KO). Consulté le 01/10/2018.

GlaxoSmithKline. (2011). Notice D’Emballage-Havrix. (123 KO). Consulté le 01/10/2018.

Hayflick, L. correspondance personnelle. En avril 2017.

Merck & Co, Inc. (2009). Notice-vaccin contre la rougeole, les oreillons et la rubéole en direct. (196 KO). Consulté le 01/10/2018.,

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Merck & Co, Inc. (2010)., Package Insert – Varivax (Frozen). (220 KB). Accessed 01/10/2018.

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National Catholic Bioethics Center. (2006). FAQ on the Use of Vaccines. Accessed 01/10/2018.

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Sanofi Pasteur. (2015). Package Insert – IPOL. (213 KB). Accessed 01/10/2018.

Sgreccia, E. (2005)., Déclaration de L’Académie Pontificale pour la vie, y compris la traduction anglaise de « réflexions morales sur les vaccins préparés à partir de cellules dérivées de fœtus humains avortés. »Consulté le 01/10/2018.

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Dernière mise à jour 10 janvier 2018

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