-.i INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES...
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INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES
AGRICOLES (I.S.RA.)
-----mm
ISRA-UNITE DE PRODUCTION DE VACCINS
m-w---
LABORATOIRE NATIONAL DE L’ELEVAGE
ET DES RECHERCHES VETERINAIRES
BP 2057 - DAKAR-HANN
TECHNOLOGIES DES VACCINS EN SANTE ANIMALE
Par Dr. Mamady KONTE
Chef de l’Unité de Production de Vaccins
COMMUNICATION AU SEMINAIRE NATIONAL
SUR LES BIOTECHNOLOGIES
R é f . ISRA/UPV/LNERV
04-06 octobre, Saly Portudal
Octobre 1999
2
SEMINAIRE NATIONAL SUR LES BIOTECHNOLOGIES
(Saly Portudal, du 4 au 6 octobre 1999)
***Jr*
TECHNOLOGIES DES VACCINS EN SANTE ANIMALE
Par Dr. Mamady KONTE
ISRA/UPV - LNERV
BP 2057 - DAKAR-HANN
‘lXl.:8322762-Fax:83221 18
E.mail : konte~~elsmail.ca~
* * * * *
RESUME
Une bonne vaccination à effet durable nécessite la sélection de souches vaccinales adaptées,
la mise au point de vaccins efficaces et leur amélioratio:n constante.
La technologie de fabrication des vaccins dits classiques utilise encore l’agent infectieux total,
soit vivant et atténué dans son pouvoir pathogène (vaccins vivants, lyophilisés) soit inactivé
(vaccins tués, adjuvés), ou son produit d’excrétion traité à la chaleur et au formol
(anatoxines).
Avec l’avènement du génie génétique, les vaccins sont de plus en plus du type recombinant,
faisant appel à I’ADN et à son expression ; ainsi sont mis au point des vaccins recombinants
(VR) sub-unitaires, des VR -ADN, des VR vivants, sur la base d’un choix judicieux des
déterminants antigéniques d’intérêt, des vecteurs et de l’hôte.
MOTS CLES
Vaccin vivant - vaccin inactivé - vaccination - souche vaccinale - génie génétique - vaccin
recombinant - ADN - déterminant antigénique - vecteur - hôte d’expression.
3
TECHNOLOGIES DES VACCINS EN SANTE ANIMALE
****JC
INTRODUCTION
Les premières structures de gestion de l’élevage mises en place au Sénégal au début des
années 1930 ont eu pour mission essentielle la production de vaccins contre la peste et la
péripneumonie contagieuse qui décimaient alors le cheptel bovin. La gamme produite s’est
depuis élargie à d’autres types de vaccins pour en compter, aujourd’hui, 25 au total.
Autant que la gamme, la technologie de fabrication de ces vaccins dits classiques a elle aussi
connu une évolution et une amélioration constantes.
‘Une nouvelle génération de vaccins dits recombinants voient le jour à la faveur du
développement des techniques de biologie moléculaire et de génie génétique.
1 -TECHNOLOGIES DE FABRICATION DES VACCINS CLASSIQUES
1.1. Rappel historique
La mise au point des vaccins est partie de conception purement empirique avant de reposer
sur un processus scientifique rigoureux.
Les exemples qui ont été à l’origine du développement scientifique des technologies de
fabrication sont les vaccins contre la peste bovine (.PB) et la péripneumonie contagieuse
bovine (PPCB).
4
EVOLUTION TECHNOLOGIQUE DES VACCINS VETERINAIRES
T-
VACCINS CONTRE LA PESTE BOVINE
VACCINS CONTRE LA PPCB
TYPES DE VACCINS
MOTIFS D’ABANDON
TYPES DE VACCINS
MOTIFS D’ABANDON
1. Pestisation :
1. Dissémination du L.
M-ode de Willems : l. Dangers
locaux,
inoculation de bile
VPB
lymphe ou organe
généraux ;
fraîche
d’animaux
dans le
tissu
dissémination
morts,
sang de
conjonctif dense de la
malades
queue ou chanfrein
2. Brovat
d’organes : !. Rendement faible par !. V. à mvcoulasmes !. Le germe tué donne
amygdales, ganglions,
veau ;
immunité
inactivés
un mauvais vaccin
rate, poumon de veau
courte
inoculé
expérimentalement,
inactivés au formol,
au toluène ou acide
phénique
3. Vaccins atténués sur
1. V liquide de culture
A
1. Acidifkation e n 3
animaux, liauides :
en bouillon : souche
semaines tuant les
a-V. caminisé : 1930 : 3. a- Pouvoir pathogène
DK : Perized, Peritor
germes =
perte
souche Kabete 0 fixée: 1-ésiduel
et souche KEUJ
pouvoir
après 600 passages
antigénique=absence
sur caprins. Immunité
de protection
solide et durable
i. V. lyophilisés
b- V lapin% : 1938 : 3.b- Virulence résiduelle
souche Nakamura III
t- V. avianisés = vaccins t.a-
Production
fixée
après
800l
vivants d’ovoculture : ndustrielle
difficile,
passages sur lapin.
atténuation sur œuf, nnocuité irrégulière
Immunité solide et
broyat du jaune d’œuf
durable
+
diluant de
lyoplhilisation
c- V avianisé : 1946 : 3 .c- Virulence résiduelle
(=Sérum de cheval.
VBP
sur
Ck3.d
Souc:hes T2 et T4
embryonné.
Bon L
(AGper du LNERV)
rendement : 100 doses,
par œuf, immunitt!
l- V.ttténués sur œuf
solide et durable
puis
cultivés en
bouilllon
:
souches :
d- V lapinisé-avianisé
3 .d- Technologie lourde
KH3J/86, T1/44, Tl-
1953 : bon vaccin
SR. Remplacement du
sérum par le lait
4. V. de
culture
écrémé
stérile au
tissulaire : 1957 : 5OC t
LNERV
000 doses/2 reins de
veau.
Immunité
5. V. Bisec : V. bivalent
précoce, solide, dure
:ontre PB et PPCB :
2 ans, puis sur cellule
souches KabeteO/T 1 -SR
Ver0
5
1.2. Schémas généraux de fabrication des vaccins
1.2.1, Vaccins vivants atténués
a)- Choix de la souche vaccinale :
- Soit souche locale isolée de cadavre ou d’animaux morts, passages sur animaux
différents ou sur cultures cellulaires accompagnées de tests de pathogénicité à différentes
étapes jusqu’à stabilisation puis caractérisation complète.
- Soit acquisition de souches atténuées universelles à caractéristiques connues auprès
de laboratoires de référence fournisseurs.
b)- Ultime passage pour préparer les banques meres et les banques de travail
c)- Préparation d’un lot de production par culture en masse sur cellules (vaccins
viraux) ou en bouillon (vaccins bactériens, mycoplasmilques)
d)- Adjonction d’un support de lyophilisation (sérum ou lait écrémé)
e)- Répartition en flacons puis lyophilisation
f)- Sur souches vaccinales et en cours de production il est procédé à des contrôles
d’identité et de pureté ; le contrôle interne de qualité est complet pour le produit fini
(lyophilisat), intégrant le test d’efficacité.
g)- Le produit fini est soumis à un contrôle externe de qualité avant autorisation pour
la vente.
N.B. : Le vaccin contre le charbon bactéridien est un vaccin bactérien vivant en ce qu’il est
constitué par une suspension de spores viables en eau glycérinée éliminant les formes
végétatives à bonne température. C’est un vaccin liquide non lyophilisé.
1.2.2. Vaccins inactivés
a)- Souches vaccinales : En général il s’agit d’une souche sauvage pleinement
virulente isolées de cas pathologiques locaux.
b)- Culture en masse du germe purifié sur un milieu de culture approprié (liquide ou
cellulaire).
c)- Inactivation de la culture par adjonction de formol (plus communément) en
proportion adéquate
d)- Adjonction d’un adjuvant de l’immunité (salin ou huileux)
e)- Répartition en ampoules ou flacons
f)- Comme pour les vaccins vivants atténués des contrôles internes pré-, per- et post-
production sont effectués avant le contrôle final externe:.
1.2.3. Anatoxines vaccinales
a)- Souches vaccinales : souches locales virulentes
b)- Culture en sac de cellophane pour l’obtention d’une toxine pure par dialyse
c)- Traitement de la toxine par action combinee du formol et de la chaleur donnant
I’anatoxine
d)- La DMM est déterminée et la dilution de I’anatoxine faite en conséquence avant
répartition.
e)- Les tests de pureté et d’innocuité sont essentiels, la toxine étant un bon
immunogène.
II - LES VACCINS RECOMBINANTS
2.1. Généralités
Les vaccins classiques pêchent souvent par leur manque de spécificité, les interférences
antigéniques, d’efficacité incomplète et irrégulière et, Ipour les vaccins vivants de garder une
pathogénicité résiduelle.
A ces insuffisances intrinsèques liées au vaccin lui-même s’ajoute des diffkultés de
conservation et de respect de la chaîne de froid en mil.ieu tropical, de reconstitution (s’il y a
lieu) et d’administration du vaccin à l’animal au niveau des troupeaux.
Ces défauts sont évités, pour les plus importants, avec l’avènement des vaccins dits
recombinants. Ces vaccins ne font plus appel à l’agent infectieux dans sa totalité mais
uniquement à son ADN et un fragment précis de I’ADN codant pour l’épitope spécifique qui
donne lieu à la production de l’anticorps protecteur et seulement celui-là. Ainsi sont écartés
toute pathogénicité résiduelle, toute interférence antigénique et le manque de spécificité. De
plus, n’étant plus question de germe, toute thermosensibilité peut être exclue. La mise au
point de vaccins polyvalents devient aisée.
La technologie générale de mise au point des vaccins recombinants fait intervenir différents
éléments : la source de I’ADN codant pour un antigène ou un épitope d’intérêt, un véhicule
pour transporter le fragment d’ADN ou vecteur pouvant servir seulement au transfert de gène
mais aussi pour certains d’assurer l’expression de ce gène dans un hôte adéquat, le dernier
élément, qui est soit une cellule procaryote soit une cellule eucaryote et dont il sera possible
d’identifier le clone recombinant recherché.
2.2.Construction d’une souche vaccinale recombinante
2.2.1. L’antigène d’intérêt et la source d’ADN spécifique
Le pouvoir antigénique du vaccin est fondamentale, celui qui suscite la synthèse d’anticorps
protecteur. Les meilleurs antigènes sont de nature protéinique. Toute protéine est codée par un
gène spécifique et un seul.
7
La première étape consiste à identifier (par clonage/stSquençage) et à isoler ce fragment de
génome, si la séquence est connue au préalable, sinon la synthétiser par voie chimique ou à
partir de 1’ARNm.
Exemple : la toxine botulinique induit la production d’antitoxine assurant une protection
hautement spécifique de l’animal producteur. Le gène codant pour la toxine sera identifié (par
voie descendante ou ascendante) et isolé grâce à des en;zymes de re »striction.
2.2.2. Le vecteur de transfert et/ou d’expression
L’ ADN synthétisé ou les fragments d’ADN génomique doivent être portés par un vecteur
(plasmide, bactériophage, cosmide) capable de se répliquer et d’être transféré dans une cellule
(l’hôte adéquat). Cette recombinaison in vitro demande une préparation complémentaire de
I’ADN vecteur et du fragment d’ADN à insérer. L(a stratégie la plus simple et la plus
commune est la coupure par la même enzyme de restriction des deux ADN.
2.2.3. Clonage de I’ADN recombiné dans une cellule en culture
Le mélange d’ADN hybrides recombinés et d’ADN non recombinés (ADN vecteur et
fragments d’ADN à insérer) peut être introduit dans une bactérie par transfert (plasmide) ou
infection (bactériophage) ou dans une cellule eucaryote en culture par transfection (ADN nu)
ou par infection avec un virus à ADN.
Le plasmide recombinant transféré dans une bactérie va s’autorépliquer sans affecter la
croissance de la culture bactérienne. En étalant ces bactéries diluées sur de la gélose stérile, il
sera possible d’isoler des colonies bactériennes correspondant chacune à une bactérie
contenant un plasmide (clone bactérien). A l’inverse, le bactériophage recombinant va se
reproduire en provoquant, lors d’un cycle lytique, la lyse des bactéries. Dans ces conditions
l’on isolera des plages de lyse sur un tapis de bactéries correspondant à l’infection par un
bactériophage recombinant.
2.2.4, Identification du clone cellulaire ou du virus contenant I’ADN recombinant
Il s’agit d’identifier, d’aller « pêcher » le clone bactérien ou cellulaire, la plage de lyse
contenant I’ADN recombinant recherché.
A cet effet, il est utilisé des marqueurs de sélection, associés au vecteur ou au fragment
d’ADN à détecter (gènes de résistance aux antibiotiques des plasmides, gène normal pour un
hôte muté pour ce marqueur). Des sondes moléculaires peuvent aussi être utilisées pour
rechercher le bon clone dans une population hétérogène par hybridation in situ.
2.3.Exemples de vaccins recombinants
2.3.1. Vaccins recombinauts subunitaires
Une partie isolée ou synthétisée de la protéine d’enveloppe d’un virus ou d’une protéine de
surface d’une bactérie d’intérêts peuvent être utilisées comme une voie alternative à la place
de ces microorganismes . Les clones recombinants de bactéries (ou de levures) produisent ces
protéines en grandes en culture et qui sont ensuite purifiées et utilisées comme vaccin.
2.3.2. Vaccins vivants recombinants
Il s’agit de vaccins constitués d’un vecteur vivant, viral ou bactérien, dépourvu de virulence
pour l’espèce à vacciner, que l’on a rendu capable par génie génétique d’exprimer un ou
plusieurs antigènes hétérologues susceptibles d’induire un immunité protectrice contre le
pathogéne dont ils proviennent.
2.4. Exemples de vaccins recombinants en santé animale
2.4.1. Vaccins recombinants rbalisés
- Vaccin vivant recombinant à partir d’une souche recombinante de Bacillus anthracis
produisant un épitope immongène de Clostridium perfï-ingens (USA, 1997).
- Vaccin vivant recombinant thermostable contre la peste bovine utilisant une souche
recombinante du virus de la vaccine (cow-pox) exprimant la protéine d’enveloppe
immunogène du virus de la peste bovine (ILMB, UC Davis, CA, USA, 1997).
2.4.2. Vaccins recombinants en projet au Sénégal
- Vaccin vivant recombinant contre, à la fois, le charbon bactéridien et le charbon
symptomatique utilisant une souche avirulente recombinante de Bacillus anthracis (vecteur
d’expression) exprimant l’épitope immunogène de Clostridium chauvei.
- Vaccin vivant recombinant contre le botulisme dû aux sérotypes C et D de Clostridium
botulinum par utilisation d’un Baculovirus (virus d’insecte, non pathogène pour l’animal et
excellent vecteur d’expression multiple) recombinant, exprimant les épitopes immunogènes
toxiniques des deux sérotypes d’intérêt.
CONCLUSION
Le Sénégal grâce le LNERV est un pionnier et une référence en matière de technologies des
vaccins vétérinaires classiques en Afrique.
Les avancées scientifiques et technologiques que connaît le monde orientent vers de nouveaux
produits qui, assurément seront les seuls de demain puisque déjà préférés aujourd’hui. Le
Sénégal ne peut être en marge de cette dynamique et c’est à bon escient que le projet de mise
au point de ce nouveau type de vaccin figure en bonne place dans le plan stratégique de
1’ISRA.
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ET DES RECHERCHES VETERINAIRES
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Par Dr. Mamady KONTE
Chef de l’Unité de Production de Vaccins
COMMUNICATION AU SEMINAIRE NATIONAL
SUR LES BIOTECHNOLOGIES
R é f . ISRA/UPV/LNERV
04-06 octobre, Saly Portudal
Octobre 1999
2
SEMINAIRE NATIONAL SUR LES BIOTECHNOLOGIES
(Saly Portudal, du 4 au 6 octobre 1999)
***Jr*
TECHNOLOGIES DES VACCINS EN SANTE ANIMALE
Par Dr. Mamady KONTE
ISRA/UPV - LNERV
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‘lXl.:8322762-Fax:83221 18
E.mail : konte~~elsmail.ca~
* * * * *
RESUME
Une bonne vaccination à effet durable nécessite la sélection de souches vaccinales adaptées,
la mise au point de vaccins efficaces et leur amélioratio:n constante.
La technologie de fabrication des vaccins dits classiques utilise encore l’agent infectieux total,
soit vivant et atténué dans son pouvoir pathogène (vaccins vivants, lyophilisés) soit inactivé
(vaccins tués, adjuvés), ou son produit d’excrétion traité à la chaleur et au formol
(anatoxines).
Avec l’avènement du génie génétique, les vaccins sont de plus en plus du type recombinant,
faisant appel à I’ADN et à son expression ; ainsi sont mis au point des vaccins recombinants
(VR) sub-unitaires, des VR -ADN, des VR vivants, sur la base d’un choix judicieux des
déterminants antigéniques d’intérêt, des vecteurs et de l’hôte.
MOTS CLES
Vaccin vivant - vaccin inactivé - vaccination - souche vaccinale - génie génétique - vaccin
recombinant - ADN - déterminant antigénique - vecteur - hôte d’expression.
3
TECHNOLOGIES DES VACCINS EN SANTE ANIMALE
****JC
INTRODUCTION
Les premières structures de gestion de l’élevage mises en place au Sénégal au début des
années 1930 ont eu pour mission essentielle la production de vaccins contre la peste et la
péripneumonie contagieuse qui décimaient alors le cheptel bovin. La gamme produite s’est
depuis élargie à d’autres types de vaccins pour en compter, aujourd’hui, 25 au total.
Autant que la gamme, la technologie de fabrication de ces vaccins dits classiques a elle aussi
connu une évolution et une amélioration constantes.
‘Une nouvelle génération de vaccins dits recombinants voient le jour à la faveur du
développement des techniques de biologie moléculaire et de génie génétique.
1 -TECHNOLOGIES DE FABRICATION DES VACCINS CLASSIQUES
1.1. Rappel historique
La mise au point des vaccins est partie de conception purement empirique avant de reposer
sur un processus scientifique rigoureux.
Les exemples qui ont été à l’origine du développement scientifique des technologies de
fabrication sont les vaccins contre la peste bovine (.PB) et la péripneumonie contagieuse
bovine (PPCB).
4
EVOLUTION TECHNOLOGIQUE DES VACCINS VETERINAIRES
T-
VACCINS CONTRE LA PESTE BOVINE
VACCINS CONTRE LA PPCB
TYPES DE VACCINS
MOTIFS D’ABANDON
TYPES DE VACCINS
MOTIFS D’ABANDON
1. Pestisation :
1. Dissémination du L.
M-ode de Willems : l. Dangers
locaux,
inoculation de bile
VPB
lymphe ou organe
généraux ;
fraîche
d’animaux
dans le
tissu
dissémination
morts,
sang de
conjonctif dense de la
malades
queue ou chanfrein
2. Brovat
d’organes : !. Rendement faible par !. V. à mvcoulasmes !. Le germe tué donne
amygdales, ganglions,
veau ;
immunité
inactivés
un mauvais vaccin
rate, poumon de veau
courte
inoculé
expérimentalement,
inactivés au formol,
au toluène ou acide
phénique
3. Vaccins atténués sur
1. V liquide de culture
A
1. Acidifkation e n 3
animaux, liauides :
en bouillon : souche
semaines tuant les
a-V. caminisé : 1930 : 3. a- Pouvoir pathogène
DK : Perized, Peritor
germes =
perte
souche Kabete 0 fixée: 1-ésiduel
et souche KEUJ
pouvoir
après 600 passages
antigénique=absence
sur caprins. Immunité
de protection
solide et durable
i. V. lyophilisés
b- V lapin% : 1938 : 3.b- Virulence résiduelle
souche Nakamura III
t- V. avianisés = vaccins t.a-
Production
fixée
après
800l
vivants d’ovoculture : ndustrielle
difficile,
passages sur lapin.
atténuation sur œuf, nnocuité irrégulière
Immunité solide et
broyat du jaune d’œuf
durable
+
diluant de
lyoplhilisation
c- V avianisé : 1946 : 3 .c- Virulence résiduelle
(=Sérum de cheval.
VBP
sur
Ck3.d
Souc:hes T2 et T4
embryonné.
Bon L
(AGper du LNERV)
rendement : 100 doses,
par œuf, immunitt!
l- V.ttténués sur œuf
solide et durable
puis
cultivés en
bouilllon
:
souches :
d- V lapinisé-avianisé
3 .d- Technologie lourde
KH3J/86, T1/44, Tl-
1953 : bon vaccin
SR. Remplacement du
sérum par le lait
4. V. de
culture
écrémé
stérile au
tissulaire : 1957 : 5OC t
LNERV
000 doses/2 reins de
veau.
Immunité
5. V. Bisec : V. bivalent
précoce, solide, dure
:ontre PB et PPCB :
2 ans, puis sur cellule
souches KabeteO/T 1 -SR
Ver0
5
1.2. Schémas généraux de fabrication des vaccins
1.2.1, Vaccins vivants atténués
a)- Choix de la souche vaccinale :
- Soit souche locale isolée de cadavre ou d’animaux morts, passages sur animaux
différents ou sur cultures cellulaires accompagnées de tests de pathogénicité à différentes
étapes jusqu’à stabilisation puis caractérisation complète.
- Soit acquisition de souches atténuées universelles à caractéristiques connues auprès
de laboratoires de référence fournisseurs.
b)- Ultime passage pour préparer les banques meres et les banques de travail
c)- Préparation d’un lot de production par culture en masse sur cellules (vaccins
viraux) ou en bouillon (vaccins bactériens, mycoplasmilques)
d)- Adjonction d’un support de lyophilisation (sérum ou lait écrémé)
e)- Répartition en flacons puis lyophilisation
f)- Sur souches vaccinales et en cours de production il est procédé à des contrôles
d’identité et de pureté ; le contrôle interne de qualité est complet pour le produit fini
(lyophilisat), intégrant le test d’efficacité.
g)- Le produit fini est soumis à un contrôle externe de qualité avant autorisation pour
la vente.
N.B. : Le vaccin contre le charbon bactéridien est un vaccin bactérien vivant en ce qu’il est
constitué par une suspension de spores viables en eau glycérinée éliminant les formes
végétatives à bonne température. C’est un vaccin liquide non lyophilisé.
1.2.2. Vaccins inactivés
a)- Souches vaccinales : En général il s’agit d’une souche sauvage pleinement
virulente isolées de cas pathologiques locaux.
b)- Culture en masse du germe purifié sur un milieu de culture approprié (liquide ou
cellulaire).
c)- Inactivation de la culture par adjonction de formol (plus communément) en
proportion adéquate
d)- Adjonction d’un adjuvant de l’immunité (salin ou huileux)
e)- Répartition en ampoules ou flacons
f)- Comme pour les vaccins vivants atténués des contrôles internes pré-, per- et post-
production sont effectués avant le contrôle final externe:.
1.2.3. Anatoxines vaccinales
a)- Souches vaccinales : souches locales virulentes
b)- Culture en sac de cellophane pour l’obtention d’une toxine pure par dialyse
c)- Traitement de la toxine par action combinee du formol et de la chaleur donnant
I’anatoxine
d)- La DMM est déterminée et la dilution de I’anatoxine faite en conséquence avant
répartition.
e)- Les tests de pureté et d’innocuité sont essentiels, la toxine étant un bon
immunogène.
II - LES VACCINS RECOMBINANTS
2.1. Généralités
Les vaccins classiques pêchent souvent par leur manque de spécificité, les interférences
antigéniques, d’efficacité incomplète et irrégulière et, Ipour les vaccins vivants de garder une
pathogénicité résiduelle.
A ces insuffisances intrinsèques liées au vaccin lui-même s’ajoute des diffkultés de
conservation et de respect de la chaîne de froid en mil.ieu tropical, de reconstitution (s’il y a
lieu) et d’administration du vaccin à l’animal au niveau des troupeaux.
Ces défauts sont évités, pour les plus importants, avec l’avènement des vaccins dits
recombinants. Ces vaccins ne font plus appel à l’agent infectieux dans sa totalité mais
uniquement à son ADN et un fragment précis de I’ADN codant pour l’épitope spécifique qui
donne lieu à la production de l’anticorps protecteur et seulement celui-là. Ainsi sont écartés
toute pathogénicité résiduelle, toute interférence antigénique et le manque de spécificité. De
plus, n’étant plus question de germe, toute thermosensibilité peut être exclue. La mise au
point de vaccins polyvalents devient aisée.
La technologie générale de mise au point des vaccins recombinants fait intervenir différents
éléments : la source de I’ADN codant pour un antigène ou un épitope d’intérêt, un véhicule
pour transporter le fragment d’ADN ou vecteur pouvant servir seulement au transfert de gène
mais aussi pour certains d’assurer l’expression de ce gène dans un hôte adéquat, le dernier
élément, qui est soit une cellule procaryote soit une cellule eucaryote et dont il sera possible
d’identifier le clone recombinant recherché.
2.2.Construction d’une souche vaccinale recombinante
2.2.1. L’antigène d’intérêt et la source d’ADN spécifique
Le pouvoir antigénique du vaccin est fondamentale, celui qui suscite la synthèse d’anticorps
protecteur. Les meilleurs antigènes sont de nature protéinique. Toute protéine est codée par un
gène spécifique et un seul.
7
La première étape consiste à identifier (par clonage/stSquençage) et à isoler ce fragment de
génome, si la séquence est connue au préalable, sinon la synthétiser par voie chimique ou à
partir de 1’ARNm.
Exemple : la toxine botulinique induit la production d’antitoxine assurant une protection
hautement spécifique de l’animal producteur. Le gène codant pour la toxine sera identifié (par
voie descendante ou ascendante) et isolé grâce à des en;zymes de re »striction.
2.2.2. Le vecteur de transfert et/ou d’expression
L’ ADN synthétisé ou les fragments d’ADN génomique doivent être portés par un vecteur
(plasmide, bactériophage, cosmide) capable de se répliquer et d’être transféré dans une cellule
(l’hôte adéquat). Cette recombinaison in vitro demande une préparation complémentaire de
I’ADN vecteur et du fragment d’ADN à insérer. L(a stratégie la plus simple et la plus
commune est la coupure par la même enzyme de restriction des deux ADN.
2.2.3. Clonage de I’ADN recombiné dans une cellule en culture
Le mélange d’ADN hybrides recombinés et d’ADN non recombinés (ADN vecteur et
fragments d’ADN à insérer) peut être introduit dans une bactérie par transfert (plasmide) ou
infection (bactériophage) ou dans une cellule eucaryote en culture par transfection (ADN nu)
ou par infection avec un virus à ADN.
Le plasmide recombinant transféré dans une bactérie va s’autorépliquer sans affecter la
croissance de la culture bactérienne. En étalant ces bactéries diluées sur de la gélose stérile, il
sera possible d’isoler des colonies bactériennes correspondant chacune à une bactérie
contenant un plasmide (clone bactérien). A l’inverse, le bactériophage recombinant va se
reproduire en provoquant, lors d’un cycle lytique, la lyse des bactéries. Dans ces conditions
l’on isolera des plages de lyse sur un tapis de bactéries correspondant à l’infection par un
bactériophage recombinant.
2.2.4, Identification du clone cellulaire ou du virus contenant I’ADN recombinant
Il s’agit d’identifier, d’aller « pêcher » le clone bactérien ou cellulaire, la plage de lyse
contenant I’ADN recombinant recherché.
A cet effet, il est utilisé des marqueurs de sélection, associés au vecteur ou au fragment
d’ADN à détecter (gènes de résistance aux antibiotiques des plasmides, gène normal pour un
hôte muté pour ce marqueur). Des sondes moléculaires peuvent aussi être utilisées pour
rechercher le bon clone dans une population hétérogène par hybridation in situ.
2.3.Exemples de vaccins recombinants
2.3.1. Vaccins recombinauts subunitaires
Une partie isolée ou synthétisée de la protéine d’enveloppe d’un virus ou d’une protéine de
surface d’une bactérie d’intérêts peuvent être utilisées comme une voie alternative à la place
de ces microorganismes . Les clones recombinants de bactéries (ou de levures) produisent ces
protéines en grandes en culture et qui sont ensuite purifiées et utilisées comme vaccin.
2.3.2. Vaccins vivants recombinants
Il s’agit de vaccins constitués d’un vecteur vivant, viral ou bactérien, dépourvu de virulence
pour l’espèce à vacciner, que l’on a rendu capable par génie génétique d’exprimer un ou
plusieurs antigènes hétérologues susceptibles d’induire un immunité protectrice contre le
pathogéne dont ils proviennent.
2.4. Exemples de vaccins recombinants en santé animale
2.4.1. Vaccins recombinants rbalisés
- Vaccin vivant recombinant à partir d’une souche recombinante de Bacillus anthracis
produisant un épitope immongène de Clostridium perfï-ingens (USA, 1997).
- Vaccin vivant recombinant thermostable contre la peste bovine utilisant une souche
recombinante du virus de la vaccine (cow-pox) exprimant la protéine d’enveloppe
immunogène du virus de la peste bovine (ILMB, UC Davis, CA, USA, 1997).
2.4.2. Vaccins recombinants en projet au Sénégal
- Vaccin vivant recombinant contre, à la fois, le charbon bactéridien et le charbon
symptomatique utilisant une souche avirulente recombinante de Bacillus anthracis (vecteur
d’expression) exprimant l’épitope immunogène de Clostridium chauvei.
- Vaccin vivant recombinant contre le botulisme dû aux sérotypes C et D de Clostridium
botulinum par utilisation d’un Baculovirus (virus d’insecte, non pathogène pour l’animal et
excellent vecteur d’expression multiple) recombinant, exprimant les épitopes immunogènes
toxiniques des deux sérotypes d’intérêt.
CONCLUSION
Le Sénégal grâce le LNERV est un pionnier et une référence en matière de technologies des
vaccins vétérinaires classiques en Afrique.
Les avancées scientifiques et technologiques que connaît le monde orientent vers de nouveaux
produits qui, assurément seront les seuls de demain puisque déjà préférés aujourd’hui. Le
Sénégal ne peut être en marge de cette dynamique et c’est à bon escient que le projet de mise
au point de ce nouveau type de vaccin figure en bonne place dans le plan stratégique de
1’ISRA.