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Pourquoi les vaccins provoquent-ils parfois de la fièvre ?

Pourquoi les vaccins provoquent-ils parfois de la fièvre ?



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Comment un vaccin provoque-t-il une réponse immunitaire telle que la fièvre ? Pourquoi seules certaines personnes ressentent ces réactions ? Pourquoi ces réactions pourraient-elles changer lors de doses ultérieures du même vaccin ou de vaccins similaires ?


Explication : Pourquoi les vaccins COVID-19 provoquent-ils des effets secondaires ?

Une fraction des personnes ressent des effets secondaires après avoir reçu leurs vaccins COVID-19. Le professeur Martin Michaelis et le Dr Mark Wass de les School of Biosciences explique ce qui pourrait en être la cause:

« Après avoir été vacciné contre le COVID-19, plus d'un individu sur dix souffre d'effets secondaires similaires à ceux du COVID-19. Ceux-ci incluent la sensibilité, la chaleur, la douleur, les démangeaisons ou les ecchymoses au site d'injection, la fatigue, les frissons, les douleurs articulaires/musculaires et les nausées.

« Moins de 10 % présentent également des rougeurs, un gonflement ou une grosseur au site d'injection, de la fièvre, des vomissements, de la diarrhée et d'autres symptômes de maladies infectieuses tels que fièvre, toux, maux de gorge et/ou écoulement nasal.

«Bien que cela puisse sembler être la vraie maladie, il s'agit en fait de la réponse du système immunitaire au vaccin. Aucun des vaccins COVID-19 disponibles ne contient le SARS-CoV-2, le coronavirus qui cause le COVID-19. Ils utilisent différentes stratégies pour ne présenter que des parties du virus au système immunitaire et ils ne provoquent pas de maladie infectieuse.

«La raison pour laquelle ces symptômes peuvent ressembler à la maladie contre laquelle le vaccin nous protège est que la maladie et le vaccin induisent une réponse immunitaire similaire. Cette réponse immunitaire induite par le vaccin vous protégera ensuite du COVID-19 à l'avenir.

« De nombreux symptômes de maladies infectieuses ne sont pas causés par l'agent pathogène mais par notre propre réponse immunitaire, c'est pourquoi de nombreux symptômes sont génériques pour de nombreuses maladies. C'est aussi pourquoi il est impossible de discriminer avec certitude les maladies infectieuses sans test.

« Notamment, les effets secondaires des vaccins peuvent également être causés par « l’effet nocebo », une alternative polarisée du célèbre « effet placebo ». Alors que l'effet placebo est associé à des améliorations cliniques apparemment causées par l'effort psychologique du patient, ils peuvent également induire des réponses négatives, l'« effet nocebo ».

« Les réponses négatives sont connues pour avoir entraîné l'arrêt des thérapies chez jusqu'à 25 % des patients dans les bras placebo des essais cliniques. Parfois, les effets secondaires sont plus importants dans le groupe placebo que dans le groupe recevant le traitement actif.

«Des niveaux similaires de réponses négatives sont signalés dans les bras de traitement et de placebo des essais de vaccins COVID-19. Ainsi, pour certaines personnes vaccinées, le fait de savoir qu'elles ont été vaccinées peut être suffisante pour entraîner des effets secondaires.

«En fin de compte, les effets secondaires associés aux vaccinations contre le COVID-19 ne sont pas un signe de la maladie. Les vaccins COVID-19 ne sont pas capables d'infecter qui que ce soit avec le SRAS-CoV-2, le coronavirus causant COVID-19. Les résultats négatifs sont probablement dus à la réponse immunitaire au vaccin ou au fait de savoir que nous avons été vaccinés en agissant comme un « nocebo ».


Pourquoi la deuxième dose du vaccin COVID-19 peut vous faire sentir moche

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Avec votre première dose de vaccin Pfizer ou Moderna, vous avez peut-être ressenti une légère douleur au bras.

Mais la deuxième dose est en train de gagner la réputation d'avoir du punch. Environ 40 à 50 pour cent des personnes présentent des symptômes tels que fatigue, maux de tête et même frissons ou fièvre.

Alors que des millions de Californiens attendent leurs clichés, ils se demandent : que se passe-t-il ? Nous avons demandé à des experts.

Question : Pourquoi ressentons-nous des effets secondaires aux vaccins ?

UNE: « La ‘réactogénicité’ que nous constatons – les réactions locales et systémiques – est de courte durée et se produit généralement entre un et trois jours après la vaccination. Ils sont essentiellement le reflet de la façon dont votre corps développe l'immunité.

• Grace Lee, M.D., professeur de pédiatrie à la Stanford University School of Medicine

Question : Pourquoi la deuxième dose cause-t-elle plus de problèmes ?

UNE: Le premier coup apprend à vos cellules immunitaires à reconnaître le virus qu'il est en train de développer. Avec le deuxième coup, il y a plus de cellules immunitaires prêtes et attendant de lancer une défense majeure. Les douleurs musculaires et la fièvre proviennent de l'inflammation que vos cellules immunitaires envoient une alarme sous la forme de produits chimiques appelés cytokines.

« Votre système immunitaire est « amorcé » avec la première dose. Vous êtes « boosté » avec la deuxième dose. Cela reflète la réponse rapide de votre corps. … Votre corps le voit pour la deuxième fois et s'en souvient, et développe la puissante réponse immunitaire dont il a besoin pour répondre à l'infection.

• Grace Lee, M.D., professeur de pédiatrie à la Stanford University School of Medicine

Q. Que puis-je faire pour contrer les effets secondaires ?

UNE. Ne soyez pas tenté de sauter votre deuxième dose. Les clichés Pfizer-BioNTech sont espacés de 21 jours, les clichés Moderna sont espacés de 28 jours. Bien que la première dose offre une certaine protection environ 12 jours, vous ne serez pleinement protégé que deux semaines après votre deuxième dose.

Si possible, programmez la deuxième dose lorsque vous pourrez vous reposer davantage. Si vous ressentez des effets secondaires intenses, vous pouvez prendre sans danger de l'acétaminophène (Tylenol) ou de l'ibuprofène (Advil). La glace peut aider un bras douloureux. Les réactions allergiques graves sont très rares.

Question : Y a-t-il des différences d'âge dans la réponse?

UNE: Les personnes âgées ont tendance à avoir une réponse plus douce que les personnes plus jeunes parce que «leur système immunitaire ne réagit pas aussi vigoureusement que celui d'un jeune, mais ils bénéficient toujours d'une protection à 95% contre le virus».

• William Schaffner, M.D., professeur de médecine préventive et de maladies infectieuses à la faculté de médecine de l'Université Vanderbilt

Question : Pourquoi tout le monde n'en fait-il pas l'expérience ?

UNE: Mis à part l'âge, les experts ne savent pas pourquoi certaines personnes ont des réactions plus intenses que d'autres.

« Chacun réagit différemment. Il y a vraiment toute une gamme d'effets secondaires ou de réactions et tout le monde n'en aura pas beaucoup. Et ce n'est pas grave car nous avons des données d'essais selon lesquelles même chez ceux qui n'ont pas d'effets secondaires, il y a une grande efficacité. »

• Grace Lee, M.D., professeur de pédiatrie à la Stanford University School of Medicine

Question : Je me sentais bien après la deuxième dose. Cela signifie-t-il que je ne suis pas protégé ?

UNE: Repensez à votre éducation. Vous pourriez avoir de bons souvenirs du plaisir de l'école primaire. Le lycée ou le collège était plus difficile. Ils comptent tous les deux.

« La primo-vaccination a appris les choses faciles au système immunitaire, comme à l'école primaire. Les fractions de sixième année et tout ça – elles sont assez faciles, mais importantes.

Cela veut-il dire que l'enseignement primaire n'était pas vraiment une éducation, parce qu'il ne vous a pas vraiment fait mal ? Non.

Et puis il a fait des études secondaires ou collégiales, ce qui est un peu difficile. Il est entré dans le calcul et la physique. Mais quand même, le système immunitaire est passé par là, et c'était vraiment génial.

En fin de compte, vous avez eu la pleine éducation. C’est exactement ainsi que fonctionnent les vaccins.

• Bali Pulendran, M.D., professeur de microbiologie et d'immunologie à la Stanford University School of Medicine

Question : Pourquoi les autres vaccins ne causent-ils pas ces problèmes ?

«Cela arrive avec beaucoup, beaucoup d'autres vaccins. Avec le vaccin contre le zona Shingrix, les gens disent parfois : « Oh mon Dieu, ce deuxième coup. J'ai eu de la fièvre pendant une journée.

«Ce n'est pas quelque chose qui est unique aux vaccins à ARNm. C'est une caractéristique générale de tout vaccin.

• Bali Pulendran, M.D., professeur de microbiologie et d'immunologie à la Stanford University School of Medicine

Question : Si je suis exposé au virus après la vaccination, vais-je également ressentir ces symptômes ?

UNE: Improbable.

« Cela dépendra de la quantité de virus qui pénètre dans votre système. Si vous êtes exposé, il entrera dans vos voies nasales et, espérons-le, il y restera. C'est ce que nous appelons « l'immunité muqueuse ». C'est une réponse immunitaire locale.

«Ce n'est pas comme cette deuxième dose de vaccin, qui est injectée dans tout votre système, et donc les ganglions lymphatiques réagissent. C'est une réponse de tout le corps.

• Aruna Subramanian, M.D., professeur clinicien de médecine - maladies infectieuses à Stanford Healthcare

Question : Que sont les « échecs vaccinaux » ?

UNE: « Nous apprenons que ces deux vaccins semblent très bien fonctionner pour prévenir les maladies graves et les hospitalisations. Mais dans les essais cliniques, certaines personnes ont développé une maladie symptomatique. Et c'est un signe que le vaccin ne fonctionne pas aussi bien que nous le souhaitons. Nous aimerions que cela prévienne toutes les maladies.

• Annie Luetkemeyer, M.D., professeur de maladies infectieuses à l'UC San Francisco

Question : Y a-t-il un risque que je sois infecté après avoir été vacciné, mais que je ne présente aucun symptôme ?

UNE: «Je suppose que ce que nous allons découvrir sur l'infection asymptomatique – si et quand elle survient après la vaccination – c'est que les gens ont juste un peu de virus autour.

« Cela ne sera probablement pas suffisant pour vraiment mettre en place une infection robuste ou une réponse inflammatoire. Je soupçonne que nous n'allons pas voir de complications « à long terme ». Est-ce que c'est contagieux ou non pour les autres? Cela reste à voir."

• Annie Luetkemeyer, M.D., professeur de maladies infectieuses à l'UCSF

Question : Après la deuxième dose, combien de temps les vaccins offrent-ils une protection ?

UNE: Nous ne savons pas encore.

« Les données sont incomplètes car nous n’avons pas eu ces vaccins depuis très longtemps. Mais la bonne nouvelle est - depuis que nous les avons eus et avons pu les étudier - nous n'avons pas vraiment vu de baisse significative des niveaux d'immunité.

"Pour le moment, il semble que la" demi-vie "des anticorps après la vaccination soit d'au moins un an, et probablement plus que cela."

• Joel Ernst, M.D., professeur de médecine et chef de la division de médecine expérimentale à l'UCSF

Question : Est-il probable que nous ayons besoin de « coups de rappel » en cours ?

UNE: Si nécessaire, les « rappels » de vaccins pourraient aider de deux manières. Ils peuvent recharger la réponse immunitaire contre le virus d'origine. Ils peuvent également aider à repousser une nouvelle variante virale qui pourrait rendre les vaccins existants inefficaces. Mais on ne sait pas si elles sont nécessaires.

"Ce que nous ne savons pas, c'est exactement quel niveau d'anticorps est suffisant pour nous protéger. Il y a donc beaucoup de surveillance en ce moment, et une quantité croissante de séquençage viral pour savoir quelles variantes apparaissent. »


De quels vaccins mes enfants ont-ils besoin ?

Parce que la preuve d'immunisation est souvent une condition préalable à l'inscription à l'école ou à la garderie, il est important de tenir vos enfants à jour de leurs vaccins. L'avantage de le faire est que vos enfants seront protégés des maladies qui pourraient leur causer de graves problèmes de santé. Les vaccins recommandés pour les enfants de 0 à 6 ans comprennent :

À un moment ou à un autre, chacune des maladies traitées par ces vaccins a constitué une grave menace pour la santé des enfants, leur coûtant la vie par milliers aujourd'hui, la plupart de ces maladies sont à leur plus bas niveau depuis des décennies, grâce aux vaccinations.

Il est important de maintenir les vaccinations de votre enfant dans les délais et à jour, mais si votre enfant manque une dose prévue, il peut le « rattraper » plus tard. .


Comment les événements indésirables sont-ils surveillés ?

VAERS

Le CDC et la FDA ont créé le Vaccine Adverse Event Reporting System en 1990. L'objectif du VAERS, selon le CDC, est de « détecter les signaux possibles d'événements indésirables associés aux vaccins ». (Un signal dans ce cas est la preuve d'un événement indésirable possible qui émerge dans les données collectées.) Environ 30 000 événements sont signalés chaque année au VAERS. Entre 10 % et 15 % de ces rapports décrivent des événements médicaux graves qui entraînent une hospitalisation, une maladie mettant la vie en danger, une invalidité ou le décès.

VAERS est un système de déclaration volontaire. Toute personne, comme un parent, un fournisseur de soins de santé ou un ami du patient, qui soupçonne une association entre une vaccination et un événement indésirable peut signaler cet événement et les informations le concernant au VAERS. Le CDC enquête ensuite sur l'événement et essaie de savoir si l'événement indésirable a en fait été causé par la vaccination.

Le CDC déclare qu'il surveille les données du VAERS pour

  • Détecter les événements indésirables nouveaux, inhabituels ou rares liés au vaccin
  • Surveiller les augmentations des événements indésirables connus
  • Identifier les facteurs de risque potentiels pour les patients pour des types particuliers d'événements indésirables
  • Identifier les lots de vaccins avec un nombre ou des types accrus d'événements indésirables signalés
  • Évaluer l'innocuité des vaccins nouvellement homologués

Tous les événements indésirables signalés au VAERS ne sont pas en fait causé par un vaccin. Les deux événements peuvent être liés dans le temps seulement. Et, il est probable que tous les événements indésirables résultant de la vaccination ne soient pas signalés au VAERS. Le CDC déclare que de nombreux événements indésirables tels que l'enflure au site d'injection sont sous-déclarés. Les événements indésirables graves, selon le CDC, "sont probablement plus susceptibles d'être signalés que les événements mineurs, en particulier lorsqu'ils surviennent peu de temps après la vaccination, même s'ils peuvent être fortuits et liés à d'autres causes".

Le VAERS a identifié avec succès plusieurs événements indésirables rares liés à la vaccination. Parmi eux se trouvent

  • Un problème intestinal après l'introduction du premier vaccin contre le rotavirus (le vaccin a été retiré en 1999)
  • Maladies neurologiques et gastro-intestinales liées au vaccin contre la fièvre jaune

De plus, selon Plotkin et al., le VAERS a identifié le besoin d'une enquête plus approfondie sur l'association du ROR avec un trouble de la coagulation sanguine, une encéphalopathie après le ROR et une syncope après la vaccination (Plotkin SA et al. Vaccins, 5 e éd. Philadelphie : Saunders, 2008).

Lien de données sur la sécurité des vaccins

Le CDC a établi ce système en 1990. Le VSD est une collection de bases de données liées contenant des informations provenant de grands groupes médicaux. Les bases de données liées permettent aux responsables de recueillir des données sur la vaccination parmi les populations desservies par les groupes médicaux. Les chercheurs peuvent accéder aux données en proposant des études au CDC et en les faisant approuver.

Le VSD a quelques inconvénients. Par exemple, peu d'enfants complètement non vaccinés sont répertoriés dans la base de données. Les groupes médicaux fournissant des informations à VSD peuvent avoir des populations de patients qui ne sont pas représentatives des grandes populations en général. De plus, les données ne proviennent pas d'essais randomisés, contrôlés et en aveugle, mais de la pratique médicale réelle. Par conséquent, il peut être difficile de contrôler et d'évaluer les données.

L'analyse rapide du cycle est un programme du VSD, lancé en 2005. Il surveille les données en temps réel pour comparer les taux d'événements indésirables chez les personnes récemment vaccinées avec les taux chez les personnes non vaccinées. Le système est principalement utilisé pour surveiller les nouveaux vaccins. Parmi les nouveaux vaccins surveillés dans l'analyse en cycle rapide figurent le vaccin conjugué contre le méningocoque, le vaccin contre le rotavirus, le vaccin RROV, le vaccin dcaT et le vaccin contre le VPH. Les associations possibles entre les événements indésirables et la vaccination sont ensuite étudiées plus avant.


18.5 Vaccins

Pour de nombreuses maladies, la prévention est la meilleure forme de traitement, et peu de stratégies de prévention des maladies sont aussi efficaces que la vaccination. La vaccination est une forme d'immunité artificielle. En stimulant artificiellement les défenses immunitaires adaptatives, un vaccin déclenche une production de cellules mémoire similaire à celle qui se produirait lors d'une réponse primaire. Ce faisant, le patient est capable de développer une forte réponse secondaire lors de l'exposition à l'agent pathogène, mais sans avoir à souffrir d'abord d'une infection initiale. Dans cette section, nous explorerons plusieurs types différents d'immunité artificielle ainsi que divers types de vaccins et les mécanismes par lesquels ils induisent une immunité artificielle.

Classifications de l'immunité adaptative

Toutes les formes d'immunité adaptative peuvent être décrites comme actives ou passives. L'immunité active fait référence à l'activation des propres défenses immunitaires adaptatives d'un individu, tandis que l'immunité passive fait référence au transfert des défenses immunitaires adaptatives d'un autre individu ou animal. L'immunité active et passive peut être subdivisée selon que la protection est acquise naturellement ou artificiellement.

L'immunité active naturelle est une immunité adaptative qui se développe après une exposition naturelle à un agent pathogène (Figure 18.24). Les exemples incluraient l'immunité à vie qui se développe après la guérison d'une infection par la varicelle ou la rougeole (bien qu'une infection aiguë ne soit pas toujours nécessaire pour activer l'immunité adaptative). La durée pendant laquelle un individu est protégé peut varier considérablement en fonction de l'agent pathogène et des antigènes impliqués. Par exemple, l'activation de l'immunité adaptative par les structures de pointes protéiques lors d'une infection virale intracellulaire peut activer l'immunité à vie, tandis que l'activation par les antigènes des capsules glucidiques lors d'une infection bactérienne extracellulaire peut activer l'immunité à plus court terme.

L'immunité passive naturelle implique le passage naturel d'anticorps d'une mère à son enfant avant et après la naissance. L'IgG est la seule classe d'anticorps qui peut traverser le placenta du sang de la mère à l'approvisionnement en sang du fœtus. Le transfert placentaire d'IgG est une défense immunitaire passive importante pour le nourrisson, qui dure jusqu'à six mois après la naissance. Les IgA sécrétoires peuvent également être transférées de la mère à l'enfant par le lait maternel.

L'immunité passive artificielle fait référence au transfert d'anticorps produits par un donneur (humain ou animal) à un autre individu. Ce transfert d'anticorps peut être effectué en tant que mesure prophylactique (c'est-à-dire pour prévenir la maladie après exposition à un agent pathogène) ou en tant que stratégie de traitement d'une infection active. Par exemple, l'immunité passive artificielle est couramment utilisée pour la prophylaxie post-exposition contre la rage, l'hépatite A, l'hépatite B et la varicelle (chez les personnes à haut risque). Les infections actives traitées par immunité passive artificielle comprennent les infections à cytomégalovirus chez les patients immunodéprimés et les infections à virus Ebola. En 1995, huit patients de la République démocratique du Congo atteints d'infections actives à Ebola ont été traités par des transfusions sanguines de patients qui se remettaient d'Ebola. Un seul des huit patients est décédé (un taux de mortalité de 12,5 %), ce qui était bien inférieur au taux de mortalité de 80 % attendu pour Ebola chez les patients non traités. 2 L'immunité passive artificielle est également utilisée pour le traitement de maladies causées par des toxines bactériennes, notamment le tétanos, le botulisme et la diphtérie.

L'immunité active artificielle est la base de la vaccination. Elle implique l'activation de l'immunité adaptative par l'exposition délibérée d'un individu à des agents pathogènes affaiblis ou inactivés, ou à des préparations constituées d'antigènes pathogènes clés.

Vérifie ta compréhension

  • Quelle est la différence entre l'immunité active et passive?
  • Quelle sorte d'immunité est conférée par un vaccin?

Immunité de troupeau

Les quatre types d'immunité qui viennent d'être décrits résultent du système immunitaire adaptatif d'un individu. Pour une maladie donnée, un individu peut être considéré comme immunisé ou sensible en fonction de sa capacité à développer une réponse immunitaire efficace lors de l'exposition. Ainsi, toute population donnée est susceptible d'avoir des individus qui sont immunisés et d'autres individus qui sont sensibles. Si une population compte très peu d'individus sensibles, même ces individus sensibles seront protégés par un phénomène appelé immunité collective . L'immunité collective n'a rien à voir avec la capacité d'un individu à développer une réponse immunitaire efficace, elle se produit plutôt parce qu'il y a trop peu d'individus sensibles dans une population pour que la maladie se propage efficacement.

Les programmes de vaccination créent une immunité collective en réduisant considérablement le nombre d'individus sensibles dans une population. Même si certains individus de la population ne sont pas vaccinés, tant qu'un certain pourcentage est immunisé (naturellement ou artificiellement), il est peu probable que les quelques individus sensibles soient exposés à l'agent pathogène. Cependant, comme de nouveaux individus entrent constamment dans les populations (par exemple, par naissance ou par déménagement), des programmes de vaccination sont nécessaires pour maintenir l'immunité collective.

Regard sur l'éthique

Vaccination : obligation ou choix

De plus en plus de parents choisissent de ne pas vacciner leurs enfants. Ils sont surnommés « antivaxxers », et la majorité d'entre eux pensent que les vaccins sont une cause de l'autisme (ou d'autres maladies), un lien qui a maintenant été complètement réfuté. D'autres s'opposent aux vaccins pour des raisons religieuses ou morales (par exemple, l'argument selon lequel la vaccination Gardasil contre le VPH peut favoriser la promiscuité sexuelle), pour des raisons éthiques personnelles (par exemple, une objection de conscience à toute intervention médicale) ou pour des motifs politiques (par exemple, la notion que les vaccinations obligatoires sont une violation des libertés individuelles). 3

On pense que ce nombre croissant de personnes non vaccinées a entraîné de nouvelles flambées de coqueluche et de rougeole. Nous nous attendrions à ce que l'immunité collective protège les personnes non vaccinées dans notre population, mais l'immunité collective ne peut être maintenue que si suffisamment de personnes sont vaccinées.

La vaccination est clairement bénéfique pour la santé publique. Mais du point de vue du parent individuel, la vue peut être plus trouble. Les vaccins, comme toutes les interventions médicales, comportent des risques associés, et bien que les risques de la vaccination puissent être extrêmement faibles par rapport aux risques d'infection, les parents peuvent ne pas toujours comprendre ou accepter le consensus de la communauté médicale. Ces parents ont-ils le droit de refuser la vaccination de leurs enfants ? Devraient-ils être autorisés à mettre leurs enfants – et la société dans son ensemble – en danger ?

De nombreux gouvernements insistent sur la vaccination des enfants comme condition d'admission à l'école publique, mais il est devenu facile dans la plupart des États de se retirer de l'obligation ou de garder les enfants hors du système public. Depuis les années 1970, la Virginie-Occidentale et le Mississippi ont mis en place une exigence stricte pour la vaccination des enfants, sans exception, et aucun des deux États n'a eu de cas de rougeole depuis le début des années 1990. Les législateurs californiens ont récemment adopté une loi similaire en réponse à une épidémie de rougeole en 2015, ce qui rend beaucoup plus difficile pour les parents de se retirer des vaccins si leurs enfants fréquentent des écoles publiques. Compte tenu de ce bilan et des efforts législatifs renouvelés, d'autres États devraient-ils adopter des exigences aussi strictes ?

Quel rôle les prestataires de soins de santé devraient-ils jouer dans la promotion ou l'application de la vaccination universelle ? Des études ont montré que de nombreux parents peuvent changer d'avis en réponse aux informations fournies par les agents de santé, mais est-ce le rôle des agents de santé d'essayer de persuader les parents de faire vacciner leurs enfants ? Certains prestataires de soins de santé sont naturellement réticents à traiter des patients non vaccinés. Ont-ils le droit de refuser le service aux patients qui refusent les vaccins ? Les compagnies d'assurance ont-elles le droit de refuser la couverture aux antivaxxeurs ? Ce sont toutes des questions éthiques que les décideurs peuvent être contraints de traiter alors que de plus en plus de parents contournent les normes de vaccination.

Variolation et vaccination

Il y a des milliers d'années, on a d'abord reconnu que les individus qui survivaient à une infection variolique étaient immunisés contre les infections ultérieures. La pratique consistant à inoculer les individus pour les protéger activement de la variole semble avoir son origine au 10 e siècle en Chine, lorsque la pratique de la variolisation a été décrite (Figure 18.25). La variolisation fait référence à l'inoculation délibérée d'individus avec du matériel infectieux provenant de croûtes ou de pustules de victimes de la variole. Les matières infectieuses ont été soit injectées dans la peau, soit introduites par voie nasale. L'infection qui s'est développée était généralement plus bénigne que la variole acquise naturellement, et la guérison de l'infection plus bénigne a fourni une protection contre la maladie la plus grave.

Bien que la majorité des individus traités par variolisation n'aient développé que des infections bénignes, la pratique n'était pas sans risques. Des infections plus graves et parfois mortelles se produisaient, et comme la variole était contagieuse, les infections résultant de la variole pouvaient conduire à des épidémies. Malgré cela, la pratique de la variolisation pour la prévention de la variole s'est étendue à d'autres régions, notamment l'Inde, l'Afrique et l'Europe.

Bien que la variole ait été pratiquée depuis des siècles, le médecin anglais Edward Jenner (1749-1823) est généralement crédité du développement du processus moderne de vaccination. Jenner a observé que les laitières qui ont développé la variole, une maladie similaire à la variole mais plus bénigne, étaient immunisées contre la variole plus grave. Cela a conduit Jenner à émettre l'hypothèse que l'exposition à un agent pathogène moins virulent pourrait fournir une protection immunitaire contre un agent pathogène plus virulent, offrant une alternative plus sûre à la variolisation. En 1796, Jenner a testé son hypothèse en obtenant des échantillons infectieux d'une lésion active de cowpox d'une laitière et en injectant les matériaux à un jeune garçon (Figure 18.26). Le garçon a développé une infection bénigne qui comprenait une fièvre légère, une gêne au niveau des aisselles (aisselles) et une perte d'appétit. Lorsque le garçon a ensuite été infecté par des échantillons infectieux de lésions de variole, il n'a pas contracté la variole. 4 Cette nouvelle approche a été appelée vaccination , un nom dérivé de l'utilisation de la variole bovine (latin vide signifiant « vache ») pour se protéger contre la variole. Aujourd'hui, nous savons que le vaccin de Jenner a fonctionné parce que le virus du cowpox est génétiquement et antigéniquement lié à la Variole virus qui ont causé la variole. L'exposition aux antigènes de la variole a entraîné une réponse primaire et la production de cellules mémoires identiques ou apparentées à des épitopes du virus variolique lors d'une exposition ultérieure à la variole.

Le succès de la vaccination antivariolique de Jenner a conduit d'autres scientifiques à développer des vaccins contre d'autres maladies. Le plus notable est peut-être Louis Pasteur, qui a mis au point des vaccins contre la rage, le choléra et l'anthrax. Au cours des 20 e et 21 e siècles, des vaccins efficaces ont été mis au point pour prévenir un large éventail de maladies causées par des virus (p. ex., varicelle et zona, hépatite, rougeole, oreillons, polio et fièvre jaune) et des bactéries (p. pneumonie, tétanos et coqueluche).

Vérifie ta compréhension

  • Quelle est la différence entre la variolisation et la vaccination contre la variole ?
  • Expliquez pourquoi la vaccination est moins risquée que la variole.

Classes de vaccins

Pour qu'un vaccin offre une protection contre une maladie, il doit exposer un individu à des antigènes spécifiques d'un agent pathogène qui stimuleront une réponse immunitaire adaptative protectrice. De par sa nature, cela comporte un certain risque. Comme pour tout médicament pharmaceutique, les vaccins peuvent provoquer des effets indésirables. Cependant, le vaccin idéal ne provoque aucun effet indésirable grave et ne présente aucun risque de contracter la maladie qu'il est censé prévenir. Divers types de vaccins ont été développés avec ces objectifs à l'esprit. Ces différentes classes de vaccins sont décrites dans la section suivante et résumées dans le tableau 18.3.

Vaccins vivants atténués

Les vaccins vivants atténués exposent un individu à une souche affaiblie d'un agent pathogène dans le but d'établir une infection subclinique qui activera les défenses immunitaires adaptatives. Les agents pathogènes sont atténués pour diminuer leur virulence à l'aide de méthodes telles que la manipulation génétique (pour éliminer les facteurs de virulence clés) ou la culture à long terme dans un hôte ou un environnement non naturel (pour favoriser les mutations et diminuer la virulence).

En établissant une infection active, les vaccins vivants atténués stimulent une réponse immunitaire plus complète que certains autres types de vaccins. Les vaccins vivants atténués activent à la fois l'immunité cellulaire et humorale et stimulent le développement de la mémoire pour une immunité durable. Dans certains cas, la vaccination d'un individu avec un agent pathogène vivant atténué peut même conduire à la transmission naturelle de l'agent pathogène atténué à d'autres individus. Cela peut amener les autres individus à développer également une infection subclinique active qui active leurs défenses immunitaires adaptatives.

Les inconvénients associés aux vaccins vivants atténués comprennent les défis associés au stockage et au transport à long terme ainsi que le potentiel pour un patient de développer des signes et des symptômes de maladie pendant l'infection active (en particulier chez les patients immunodéprimés). Il existe également un risque que l'agent pathogène atténué revienne à sa pleine virulence. Le tableau 18.3 énumère des exemples de vaccins vivants atténués.

Vaccins inactivés

Les vaccins inactivés contiennent des agents pathogènes entiers qui ont été tués ou inactivés par la chaleur, des produits chimiques ou des radiations. Pour que les vaccins inactivés soient efficaces, le processus d'inactivation ne doit pas affecter la structure des antigènes clés de l'agent pathogène.

Comme l'agent pathogène est tué ou inactif, les vaccins inactivés ne produisent pas d'infection active et la réponse immunitaire qui en résulte est plus faible et moins complète que celle provoquée par un vaccin vivant atténué. Typiquement, la réponse n'implique que l'immunité humorale, et l'agent pathogène ne peut pas être transmis à d'autres individus. De plus, les vaccins inactivés nécessitent généralement des doses plus élevées et de multiples rappels, pouvant provoquer des réactions inflammatoires au site d'injection.

Malgré ces inconvénients, les vaccins inactivés présentent les avantages d'une stabilité de stockage à long terme et d'une facilité de transport. De plus, il n'y a aucun risque de provoquer des infections actives graves. Cependant, les vaccins inactivés ne sont pas sans effets secondaires. Le tableau 18.3 énumère des exemples de vaccins inactivés.

Vaccins sous-unitaires

Alors que les vaccins vivants atténués et inactifs exposent un individu à un agent pathogène affaibli ou mort, les vaccins sous-unitaires n'exposent le patient qu'aux antigènes clés d'un agent pathogène, et non à des cellules entières ou à des virus. Les vaccins sous-unitaires peuvent être produits soit en dégradant chimiquement un agent pathogène et en isolant ses antigènes clés, soit en produisant les antigènes par génie génétique. Étant donné que ces vaccins ne contiennent que les antigènes essentiels d'un agent pathogène, le risque d'effets secondaires est relativement faible. Le tableau 18.3 énumère des exemples de vaccins sous-unitaires.

Vaccins Toxoïdes

Comme les vaccins sous-unitaires, les vaccins anatoxines n'introduisent pas un agent pathogène entier chez le patient, ils contiennent des toxines bactériennes inactivées, appelées anatoxines. Les vaccins toxoïdes sont utilisés pour prévenir les maladies dans lesquelles les toxines bactériennes jouent un rôle important dans la pathogenèse. Ces vaccins activent l'immunité humorale qui neutralise les toxines. Le tableau 18.3 énumère des exemples de vaccins toxoïdes.

Vaccins conjugués

Un vaccin conjugué est un type de vaccin sous-unitaire qui consiste en une protéine conjuguée à un polysaccharide en capsule. Les vaccins conjugués ont été développés pour améliorer l'efficacité des vaccins sous-unitaires contre les agents pathogènes dotés de capsules de polysaccharides protectrices qui les aident à échapper à la phagocytose, provoquant des infections invasives pouvant entraîner une méningite et d'autres affections graves. Les vaccins sous-unitaires contre ces agents pathogènes introduisent des antigènes polysaccharidiques capsulaires T-indépendants qui entraînent la production d'anticorps pouvant opsoniser la capsule et ainsi combattre l'infection. Cependant, les enfants de moins de deux ans ne répondent pas efficacement à ces vaccins. Les enfants réagissent efficacement lorsqu'ils sont vaccinés avec le vaccin conjugué, dans lequel une protéine avec des antigènes T-dépendants est conjuguée au polysaccharide de la capsule. L'antigène conjugué protéine-polysaccharide stimule la production d'anticorps contre à la fois la protéine et le polysaccharide de la capsule. Le tableau 18.3 énumère des exemples de vaccins conjugués.

Classes de vaccins
Classer La description Avantages Désavantages Exemples
Live attenuated Weakened strain of whole pathogen Cellular and humoral immunity Difficult to store and transport Chickenpox, German measles, measles, mumps, tuberculosis, typhoid fever, yellow fever
Long-lasting immunity Risk of infection in immunocompromised patients
Transmission to contacts Risk of reversion
Inactivated Whole pathogen killed or inactivated with heat, chemicals, or radiation Ease of storage and transport Weaker immunity (humoral only) Cholera, hepatitis A, influenza, plague, rabies
No risk of severe active infection Higher doses and more boosters required
Subunit Immunogenic antigens Lower risk of side effects Limited longevity Anthrax, hepatitis B, influenza, meningitis, papillomavirus, pneumococcal pneumonia, whooping cough
Multiple doses required
No protection against antigenic variation
Toxoid Inactivated bacterial toxin Humoral immunity to neutralize toxin Does not prevent infection Botulism, diphtheria, pertussis, tetanus
Conjugate Capsule polysaccharide conjugated to protein T-dependent response to capsule Costly to produce Méningite
(Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitides)
No protection against antigenic variation
Better response in young children May interfere with other vaccines

Vérifie ta compréhension

  • What is the risk associated with a live attenuated vaccine?
  • Why is a conjugated vaccine necessary in some cases?

Micro Connections

DNA Vaccines

DNA vaccines represent a relatively new and promising approach to vaccination. A DNA vaccine is produced by incorporating genes for antigens into a recombinant plasmid vaccine. Introduction of the DNA vaccine into a patient leads to uptake of the recombinant plasmid by some of the patient’s cells, followed by transcription and translation of antigens and presentation of these antigens with MHC I to activate adaptive immunity. This results in the stimulation of both humoral and cellular immunity without the risk of active disease associated with live attenuated vaccines.

Although most DNA vaccines for humans are still in development, it is likely that they will become more prevalent in the near future as researchers are working on engineering DNA vaccines that will activate adaptive immunity against several different pathogens at once. First-generation DNA vaccines tested in the 1990s looked promising in animal models but were disappointing when tested in human subjects. Poor cellular uptake of the DNA plasmids was one of the major problems impacting their efficacy. Trials of second-generation DNA vaccines have been more promising thanks to new techniques for enhancing cellular uptake and optimizing antigens. DNA vaccines for various cancers and viral pathogens such as HIV, HPV, and hepatitis B and C are currently in development.

Some DNA vaccines are already in use. In 2005, a DNA vaccine against West Nile virus was approved for use in horses in the United States. Canada has also approved a DNA vaccine to protect fish from infectious hematopoietic necrosis virus. 5 A DNA vaccine against Japanese encephalitis virus was approved for use in humans in 2010 in Australia. 6

Clinical Focus

Resolution

Based on Olivia’s symptoms, her physician made a preliminary diagnosis of bacterial meningitis without waiting for positive identification from the blood and CSF samples sent to the lab. Olivia was admitted to the hospital and treated with intravenous broad-spectrum antibiotics and rehydration therapy. Over the next several days, her condition began to improve, and new blood samples and lumbar puncture samples showed an absence of microbes in the blood and CSF with levels of white blood cells returning to normal. During this time, the lab produced a positive identification of Neisseria meningitidis , the causative agent of meningococcal meningitis , in her original CSF sample.

N. meningitidis produces a polysaccharide capsule that serves as a virulence factor. N. meningitidis tends to affect infants after they begin to lose the natural passive immunity provided by maternal antibodies. At one year of age, Olivia’s maternal IgG antibodies would have disappeared, and she would not have developed memory cells capable of recognizing antigens associated with the polysaccharide capsule of the N. meningitidis. As a result, her adaptive immune system was unable to produce protective antibodies to combat the infection, and without antibiotics she may not have survived. Olivia’s infection likely would have been avoided altogether had she been vaccinated. A conjugate vaccine to prevent meningococcal meningitis is available and approved for infants as young as two months of age. However, current vaccination schedules in the United States recommend that the vaccine be administered at age 11–12 with a booster at age 16.

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Lien vers l'apprentissage

In countries with developed public health systems, many vaccines are routinely administered to children and adults. Vaccine schedules are changed periodically, based on new information and research results gathered by public health agencies. In the United States, the CDC publishes schedules and other updated information about vaccines.

Notes de bas de page

    K. Mupapa, M. Massamba, K. Kibadi, K. Kivula, A. Bwaka, M. Kipasa, R. Colebunders, J. J. Muyembe-Tamfum. “Treatment of Ebola Hemorrhagic Fever with Blood Transfusions from Convalescent Patients.” Journal des maladies infectieuses 179 Suppl. (1999): S18–S23. Elizabeth Yale. “Why Anti-Vaccination Movements Can Never Be Tamed.” Religion & Politics, July 22, 2014. http://religionandpolitics.org/2014/07/22/why-anti-vaccination-movements-can-never-be-tamed. N. J. Willis. “Edward Jenner and the Eradication of Smallpox.” Scottish Medical Journal 42 (1997): 118–121. M. Alonso and J. C. Leong. “Licensed DNA Vaccines Against Infectious Hematopoietic Necrosis Virus (IHNV).” Recent Patents on DNA & Gene Sequences (Discontinued) 7 no. 1 (2013): 62–65, issn 1872-2156/2212-3431. doi 10.2174/1872215611307010009. S.B. Halstead and S. J. Thomas. “New Japanese Encephalitis Vaccines: Alternatives to Production in Mouse Brain.” Expert Review of Vaccines 10 no. 3 (2011): 355–64.

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    • Auteurs : Nina Parker, Mark Schneegurt, Anh-Hue Thi Tu, Philip Lister, Brian M. Forster
    • Éditeur/site Web : OpenStax
    • Titre du livre : Microbiologie
    • Date de parution : 1 nov. 2016
    • Lieu : Houston, Texas
    • URL du livre : https://openstax.org/books/microbiology/pages/1-introduction
    • Section URL: https://openstax.org/books/microbiology/pages/18-5-vaccines

    © 20 août 2020 OpenStax. Le contenu des manuels produit par OpenStax est sous licence Creative Commons Attribution License 4.0. Le nom OpenStax, le logo OpenStax, les couvertures de livres OpenStax, le nom OpenStax CNX et le logo OpenStax CNX ne sont pas soumis à la licence Creative Commons et ne peuvent être reproduits sans le consentement écrit préalable et exprès de Rice University.


    Influence of Age on Vaccine Responsiveness

    Aging is associated with a decline in immunological functions leading to a state of immunosenescence. 11,20 The changes include a decline in the B- and T cell repertoire along with a decrease of the naïve cell pool, while the memory and terminally differentiated T effector cells of restricted diversity increase. Part of this transformation has been associated with cytomegalovirus (CMV) infection. 21-23 As a consequence of this immune remodelling elderly people are more susceptible to infectious diseases 24 and at the same time vaccination in the elderly is less immunogenic and hence less effective. 25 For booster vaccinations it has been shown that the period of protection is reduced with generally lower post-booster antibody concentrations due to a more rapid decline of protective antibody levels compared to young vaccinees. 26 It was shown recently, however, that a decline in the quantity of antibody levels does not necessarily correlate with a decline in the antibody quality in the elderly no age-related differences in the antibody avidity or neutralising activity of antibodies was found compared to young controls. 27 Response rates to booster vaccination in the elderly may further depend on the type of vaccine being used for primary vaccination, as long lasting protection and good responsiveness to boosting has been described after exposure to live vaccines, such as polio, earlier in life. 28

    With respect to primary vaccination in the elderly, data on the immunogenicity are scarce, the few existing datasets confirm lower antibody concentrations compared to younger vaccine recipients. 27,29 In particular, to what extent cellular responses to primary vaccination are affected by age and concomitant CMV infection has not been described so far. We therefore performed a study to determine age-associated differences of humoral and cellular immune responses upon primary vaccination with a neo-antigen. We chose to study primary responses to inactivated Japanese encephalitis (JE) vaccine as it can be assumed that the included subjects have not been previously exposed to this antigen/virus that is endemically restricted to parts of the Asian continent. Comparing JE-specific antibody responses between elderly (mean 68 years) and young vaccinees (mean 24 years) revealed significantly lower antibody titres in the elderly with more than 40% not (or hardly) responding to JE-vaccination. The reduced humoral immune responses in the elderly were associated with reduced cytokine production of in vitro stimulated PMBCs along with a significant increase of T regulatory cells. Additionally, higher frequencies of late-differentiated effector and effector memory cells, while lower percentages of early differentiated and naïve CD4 + and CD8 + cells were detected among the elderly vaccinees. CMV has been described as major driver of immunosenescence, the majority of elderly subjects were seropositive for CMV which correlated with the reduced antibody titres and increased late differentiated CD8 + and CD4 + T cells. Recently a novel CMV-induced regulatory CD4 + T cell subset has been described in CMV-infected people. 30 Whether the increased T regulatory cells described in our study are also CMV induced and responsible for the described response failure is currently under investigation. 31 Our data suggest that primary vaccination with a neo-antigen should preferentially be applied at younger age (㱐 years) to ensure sufficient and long lasting responsiveness. To improve immune responses in cases where primary vaccination is indicated in elderly (㹠 years) accelerated schedules, higher doses or vaccines including immune-enhancing adjuvants need to be considered and more data generated. 24


    Could some vaccines make diseases more deadly?

    Vaccines save millions of lives every year by teaching our immune systems how to combat certain viruses or bacteria. But a new study suggests that, paradoxically, they could sometimes teach pathogens to become more dangerous as well.

    The study is controversial. It was done in chickens, and some scientists say it has little relevance for human vaccination they worry it will reinforce doubts about the merits or safety of vaccines. It shouldn't, says lead author Andrew Read, a biologist at Pennsylvania State University, University Park: The study provides no support whatsoever for the antivaccine movement. But it does suggest that some vaccines may have to be monitored more closely, he argues, or supported with extra measures to prevent unintended consequences.

    Evolutionary science suggests that many pathogens aren't deadly, or not even very virulent, because if they kill their host too quickly they can’t spread to other victims. Now enter vaccination. Some vaccines don't prevent infection, but they do reduce how sick patients become. As Read first argued in a La nature paper 14 years ago, by keeping their hosts alive, such "imperfect" or "leaky" vaccines could give deadlier pathogens an edge, allowing them to spread when they would normally burn out quickly.

    Now, Read has published a paper showing that this seems to have happened with Marek’s disease, a viral infection in chickens. Marek's disease spreads when infected birds shed the virus from their feather follicles, which is then inhaled with dust by other chickens. Poultry farmers routinely vaccinate against the disease, which keeps their flocks healthy but does not stop chickens from becoming infected and spreading the virus. Over the past few decades, Marek's disease has become much more virulent—which some researchers believe is the result of vaccination.

    Read and researchers at the Pirbright Institute in Compton, U.K., infected chickens with Marek’s disease virus of different strains known to span the spectrum from low to high virulence. When the birds weren't vaccinated, infection with highly virulent strains killed them so fast that they shed very little virus—orders of magnitude less than when they were infected with less virulent strains. But in vaccinated birds, the opposite was true: Those infected with the most virulent strains shed more virus than birds infected with the least virulent strain.

    In one experiment, unvaccinated birds infected with the most virulent strains were housed together with healthy birds. Again, the infected chickens were dead in no time, leaving them no chance to spread the disease to their healthy cagemates. But when vaccinated birds were infected with the highly virulent strain, they lived longer and all the healthy birds housed with them became infected and died. Thus, "vaccination enabled the onward transmission of viruses otherwise too lethal to transmit, putting unvaccinated individuals at great risk of severe disease and death,” the authors write online today in PLOS Biologie.

    The study is convincing, says Michael Lässig, a physicist at the University of Cologne in Germany who studies the evolution of influenza. "But it’s a very special set of circumstances," he cautions. "I would be careful about drawing general conclusions.”

    Adrian Hill, a vaccine researcher at the University of Oxford in the United Kingdom, says the experiments support the idea that vaccines helped make Marek’s disease deadlier, but don't prove it. Many other things have changed in the poultry industry in the last decades flocks have become much bigger, for instance, which could also favor more virulent strains. But Read says those "hot strains" would die out very quickly if the vaccines were taken away.

    Hill doesn't doubt that some vaccines could lead to enhanced virulence the real question is how likely this is to happen. His answer: It's highly unlikely, and not something we should be worried about. "They have taken 15 years to do an experiment on the only example of this happening.”

    Read counters that there may well be other examples. Feline calicivirus, which causes a respiratory infection in cats, is a strong candidate, he says “there have been outbreaks of “superhot” strains in vaccinated populations.” Read is particularly worried about avian influenza. In Europe and the United States, entire poultry flocks are usually culled to stop an outbreak Asian farmers often use bird flu vaccines. "You could have the emergence of superhot strains,” as a result, he says. Ab Osterhaus, a virologist at Erasmus MC in Rotterdam, the Netherlands, says this is “very unlikely, but a scenario that cannot be excluded.”

    But what about human diseases? Most human vaccines in use today aren't "leaky" they are very good at stopping disease transmission. But as researchers turn to diseases that are more difficult to protect against, such as malaria or HIV, they are setting their sights lower, aiming for vaccines that prevent severe disease but not infection. "We are entering the era of leaky vaccines in humans,” Read says. Candidate vaccines against Ebola or malaria—one of which recently received an important stamp of approval in Europe—should definitely be used if they are safe and effective, he says, but they could lead to more virulent pathogens. "We need to have a responsible discussion about this.”

    But to Hill, these comments themselves are irresponsible. Read "has no more evidence this will happen with an Ebola vaccine than that it’ll happen with any other vaccine in humans,” he says. "He should stop scaremongering.” The whole distinction between leaky and nonleaky vaccines is flawed, Hill argues: "Every vaccine is leaky, in that some people don’t get protected by it, some people are partially protected, some people have prevention of disease, and others prevention of infection.” Millions of people around the world receive a shots every month, and there is no evidence that that has ever led to any disease becoming deadlier, Hill says.

    What's more, natural immunity should have the same effect, he adds: After we recover from a disease, we usually end up with a limited, “leaky” protection against a pathogen that is not very different from what vaccines achieve, Hill says. "For malaria, whatever today’s vaccine does is a drop in the ocean of all the immunity that is happening in Africa from all the infections in all the people.”

    Hill worries that Read's work will play into the hands of antivaxxers. But Read says that even if a human vaccine is ever shown to cause dangerous evolution of the pathogen, that wouldn't be a reason not to vaccinate. The most important thing would be to support vaccination with other measures that curb transmission, such as bed nets for malaria.

    Ironically, increased virulence would make it even more important to vaccinate everyone, he says, because universal vaccination would prevent the more dangerous strains from harming anyone. This is actually what has happened in Marek’s disease, Read says. "I believe because of these vaccines the industry has created superhot strains, but the vaccine still works fantastically well, because it can be delivered to every single vulnerable bird."


    COVID Vaccine Side Effects Include High Fever, Body Aches and Bad Headaches, Experts Say

    As the world inches closer to effective COVID-19 vaccines becoming available, public health experts are warning that people should be prepared for the possibility that they could experience severe, but ultimately unharmful, side effects after being given the vaccines.

    Vaccines from Moderna and Pfizer, both given in two doses approximately one month apart, could soon be approved for public use after data released from clinical trials showed that they may be up to 95 percent effective in providing immunity against the virus. While neither vaccine is believed to come with significant life-threatening side effects, experts are warning that those who receive the vaccines should be ready for unpleasant but temporary reactions.

    "We really need to make patients aware that this is not going to be a walk in the park," Dr. Sandra Fryhofer of the American Medical Association said during a recent meeting of a group of experts who advise the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) on vaccines, according to a Monday report from CNBC.

    "They are going to know they had a vaccine," Fryhofer added. "They are probably not going to feel wonderful. But they've got to come back for that second dose."

    In the Moderna vaccine trials, the only common "severe" side effect seen after the first dose was pain at the injection site, occurring in 2.7 percent of patients. After the second dose, the most common severe side effect was fatigue, which was seen in 9.7 percent of participants. Muscle aches or pains were experienced by 8.9 percent, while 5.2 had joint pain. Another 4.5 percent had headaches and 4.1 percent experienced pain at the injection site.

    Luke Hutchison, a 43-year-old computational biologist who participated in the Moderna trials, told Science magazine that he endured an "unbearable" 102 degree fever after getting an injection of what he assumes was the vaccine, although he can't be certain because participants do not know whether they received a placebo instead.

    "I started shaking. I had cold and hot rushes. I was sitting by the phone all night long thinking: 'Should I call 911?'" Hutchison said of his symptoms, which were gone after about 12 hours. "Nobody prepared me for the severity of this."

    All vaccines come with a list of possible side effects, including rare but serious side effects. However, experts have long stressed that with modern vaccines it is not possible to contract the pathogen that one is being vaccinated against by taking the vaccine itself, while any side effects that do occur are nearly always short-lived and far less serious than the disease it provides protection against, even if they are unpleasant.

    Detailed safety data from late stage trials of Pfizer's vaccine, developed in collaboration with the German company BioNTech, has not yet been released, but the companies said the vaccine does not present "any serious safety concerns." Initial data showed that fatigue and headaches were the most common side effects, both occurring in fewer than 4 percent of trial participants after the second dose.

    Since both vaccines have the potential to result in severe but temporary side effects, possibly more often than other common vaccines like flu shots, some experts have urged doctors and public health officials to inform the public that effects like a temporary but high fever are possible, while taking care to counter those who would use the ultimately harmless side effects to promote anti-vaccination conspiracy theories.

    "Public health professionals are going to have to have a story that gets out in front of [stories like Hutchison's]&mdashthat responds to the way that people are going to try to make that a story about vaccine injury," Bernice Hausman, a vaccine controversy expert at the Pennsylvania State University College of Medicine, told Science.


    Why doesn't the flu vaccine work sometimes?

    New research on why the influenza vaccine was only modestly effective in recent years shows that your immune history with the flu has a lot to do with your response to the vaccine.

    Low effectiveness of the flu vaccine is often blamed on problems with how the vaccine is designed and produced. Sometimes the flu strains chosen for the vaccine are a poor match for those that end up circulating in the public, especially in years when the H3N2 strain predominates. The majority of flu vaccines given around the world are also grown in eggs, which can cause the virus to mutate and differ from circulating strains, and thus become less protective.

    In 2012-13, the H3N2 component of the flu vaccine was effective in just 39 percent of people. That season, public health officials believed that adaptations in egg-grown vaccines were the problem. But in a new study published this week in the journal Clinical Infectious Diseases, researchers from the University of Chicago, Harvard University and others show that poor immune responses, not egg adaptions, may explain the low effectiveness of the vaccine that year.

    &ldquoEgg adaptations have variable effects,&rdquo said Sarah Cobey, PhD, assistant professor of ecology and evolution at UChicago and lead author of the study. &ldquoSometimes they matter and sometimes they don&rsquot, but what seems to make the most difference is immune history.&rdquo

    A complicated immune system history

    What&rsquos at play seems to be a phenomenon known as &ldquooriginal antigenic sin.&rdquo Flu vaccines are designed to get the immune system to produce antibodies that recognize the specific strains of the virus someone may encounter in a given year. These antibodies target unique sites on the virus, and latch onto them to disable it. Once the immune system already has antibodies to target a given site on the virus, it preferentially reactivates the same immune cells the next time it encounters the virus.

    This is efficient for the immune system, but the problem is that the virus changes ever so slightly from year to year. The site the antibodies recognize could still be there, but it may no longer be the crucial one to neutralize the virus. Antibodies produced from our first encounters with the flu, either from vaccines or infection, tend to take precedence over ones generated by later inoculations. So even when the vaccine is a good match for a given year, if someone has a history with the flu, the immune response to a new vaccine could be less protective.

    This story may be complicated by an additional factor, which is that the vaccine could be inducing a weak immune response in many who receive it.

    &ldquoWe see that both vaccinated and unvaccinated people were infected with similar flu viruses and that the vaccine didn&rsquot elicit a strong immune response from most people in our study,&rdquo said Yonatan Grad, MD, PhD, assistant professor of immunology and infectious diseases at the Harvard T.H. Chan School of Public Health and co-author of the study.

    But when Cobey, Grad and their colleagues analyzed blood samples from people who got vaccinated that year, they saw no differences in antibody responses to the vaccine or circulating strains. It seems that their immune systems didn&rsquot bother to recognize the differences from the egg mutations because they already recognized so many other sites on the vaccine strain.

    &ldquoImagine influenza viruses are like different makes and models of cars,&rdquo said Grad. &ldquoThe ferrets, which hadn&rsquot seen influenza before, learned to tell the difference between closely related strains&mdashlike telling the difference between a Honda Civic and a Toyota Camry. But people didn&rsquot distinguish between them and instead just saw cars.&rdquo

    That&rsquos not to say egg adaptations don&rsquot always matter. In a separate study from 2017, Cobey and a team led by researchers from the University of Pennsylvania found that egg adaptations did cause mismatches in the most common vaccine given in 2016-17, another rough season dominated by H3N2.

    Egg adaptations may be a factor during this year&rsquos record-breaking flu season as well. H3N2 is again the predominant strain making people sick, and the most common vaccine is the same one from last year with its potentially problematic egg adaptations.

    New vaccine alternatives

    There is an alternative, however. New vaccines grown without eggs, either in insect cells or dog kidney cells, are much less prone to developing mutations that can make them less protective against the flu. Until now they have been more expensive, but the researchers hope continuing research will help shift the focus to these more effective vaccines.

    &ldquoThere hasn&rsquot been enough consumer and medical demand to shift to more effective vaccines,&rdquo Cobey said. &ldquoUntil recently, there also hadn't been as much research on the complexity and variation in the immune response to influenza.&rdquo

    &ldquoWe need to do more basic research on how to induce responses to the right sites on the virus, and this will require us to understand original antigenic sin better,&rdquo she said. &ldquoWe also need to understand why the vaccine appears to be bad at eliciting responses in some people some of the time. Is there really no response, or are we just not looking in the right places?&rdquo

    The study, &ldquoPoor immunogenicity, not vaccine strain egg adaptation, may explain the low H3N2 influenza vaccine effectiveness in 2012-13,&rdquowas supported by the National Institute of Allergy and Infectious Diseases, the Burroughs Wellcome Fund, the Smith Family Foundation and the Doris Duke Charitable Foundation. Additional authors include Sigrid Gouma, Kaela Parkhouse, Benjamin S. Chambers and Scott E. Hensley from the University of Pennsylvania Hildegund C. Ertl and Kenneth E. Schmader from Duke University Rebecca A. Halpin, Xudong Lin, Timothy B. Stockwell, Suman R. Das and David E. Wentworth from the J. Craig Venter Institute Emily Landon and Vera Tesic from the University of Chicago Ilan Youngster from Tel Aviv University, Israel and Boston Children&rsquos Hospital and Benjamin A. Pinsky from Stanford University.

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    Sarah Cobey, PhD

    Sarah Cobey is an assistant professor of ecology and evolution at the University of Chicago. Her lab uses mathematical and computational models to understand how the immune system coevolves with pathogens.

    About Matt Wood

    Matt Wood is a senior science writer at UChicago Medicine and the Biological Sciences Division.