Le domaine de la santé publique fut transformé par l’arrivée de la vaccination, du mot latin "vacca" qui signifie vache, afin de protéger la population des maladies infectieuses. Il était de notoriété publique qu’être exposé à des maladies infectieuses et y survivre procurait une immunité naturelle contre de futures éclosions d’épidémies. Edward Jenner, Louis Pasteur et Gaston Ramon furent des pionniers de l’utilisation des vaccins, et leur travail garantit l’endiguement de nombreuses maladies les plus meurtrières au monde.
Le système immunitaire est un mécanisme de défense du corps humain contre les maladies bactériennes et virales. Le système immunitaire permet d’identifier les caractéristiques spécifiques d’une maladie, appelées antigènes. Les anticorps sont produits afin de cibler les agents infectieux, puis les cellules T sont envoyées pour tuer l’infection. Le système immunitaire garde également en mémoire les précédentes infections pour se protéger de celles futures. Les vaccins contribuent à entraîner le système immunitaire à réagir efficacement contre une infection, et ainsi à réduire la sévérité de la maladie. Ces nouvelles protections contre les maladies létales ont permis de réduire grandement les taux de mortalité infantile, d’augmenter l’espérance de vie et de contribuer à l’éradication de la variole (la première tentative couronnée de succès pour débarrasser l’humanité d’une maladie infectieuse et létale qui, par le passé, avait emporté près de 30 % des personnes atteintes).
Les premières tentatives connues de vaccination furent recensées en Chine, et probablement mises au point par un moine bouddhiste aux alentours de 1000 après Jésus-Christ Au milieu du XVIe siècle, alors qu'ils progressaient vers l’Ouest en direction de l’Empire ottoman, les premiers rapports décrivent des expérimentations faites sur la variole, qui avait tué la moitié de ceux qui avaient été infectés. Au cours de ces procédures initiales, les croûtes de variole prélevées sur une personne infectée étaient séchées et réduites en poudre, puis insufflées dans les narines ou appliquées sur des égratignures faites sur la peau d'une autre personne. On parlait alors de variolisation ou d’inoculation. Des tentatives eurent également lieu en Inde et en Afrique.
En mars 1718, alors qu’elle quittait Constantinople, Lady Mary Wortley Montagu (1689-1762), qui était mariée à l’ambassadeur anglais de l’Empire ottoman, Edward Wortley Montagu, s’arrangea pour que son fils et sa fille se fassent inoculer la variole. Cette pratique nécessitait de la matière vivante du virus de la variole et était communément employée comme médecine traditionnelle. Le frère de Lady Mary était décédé de la variole et elle y avait survécu, bien que cela lui eût laissé d’importantes cicatrices. Aucun de ses enfants ne contracta la variole suite à l’inoculation.
L'accumulation de preuves en faveur de la vaccination, démontra qu’il était préférable que la maladie soit inoculée à une personne, sous la surveillance d’un médecin, plutôt que la personne ne la contracte naturellement. En 1721, la pratique de l’inoculation s’était répandue en Europe. Toutefois, les tentatives initiales causèrent non seulement des éclosions d’épidémies, mais également la mort de 2-3 % de ceux qui avaient été inoculés. Néanmoins, lorsque le virus était injecté en plus petites quantités chez des enfants, ces derniers faisaient l’expérience de cas plus bénins, qui menaient rarement à la mort. Les enfants vaccinés se rétablissaient en général plus rapidement et développaient une immunité durable contre la maladie.
De l’autre côté de l’Atlantique, il y eut des tentatives similaires d’inoculation sur la population pour lutter contre une épidémie de variole. Cotton Mather (1663-1728) réussit l’inoculation de la variole sur son fils ainsi que sur deux esclaves pendant une éclosion d’épidémie en avril 1721. Les tentatives de Mahter pour promouvoir l’inoculation auprès des meilleurs médecins de Boston furent balayées d’un revers de main, excepté pour Zabdiel Boylston (1676-1766), qui fit non seulement inoculer son propre fils, mais également un esclave et son fils. Après quelques semaines d’épidémie bénigne, Zabdiel Boylston inocula la variole à son fils aîné et à sept autres Bostoniens. En dépit de ses succès, la pratique de Zabdiel Boylston était encore méprisée et considérée comme ridicule puisque quelques patients inoculés moururent alors que d’autres transmirent la maladie à des personnes non atteintes. Des objections religieuses apparurent pour revendiquer que la variole était une juste punition envoyée par le Seigneur en réaction à l’immoralité des gens. L’inoculation fut également considérée comme un acte non scientifique et présentée comme un remède de bonne femme. Néanmoins, l’opposition diminua doucement à mesure que les chiffres commencèrent à indiquer une baisse du taux de mortalité parmi les personnes inoculées par opposition à celles qui ne l’étaient pas. Alors que les docteurs ne pouvaient pas encore prouver scientifiquement pourquoi l’inoculation fonctionnait, ses effets étaient palpables. Au cours des premières années de la révolution américaine, les chiffres positifs convainquirent George Washington qui exigea d’inoculer la variole à toutes ses troupes.
Un médecin anglais, Edward Jenner (1749-1823), croyait qu’être infecté par la variole bovine (une maladie transmise par le bétail) offrait une protection contre la variole. Edward Jenner observa que des trayeuses, à qui avaient été diagnostiqué la variole bovine suite à la traite de ces dernières, n’avaient pas contracté la variole. Le 14 mai 1796, Jenner effectua sa première tentative de vaccination sur James Phipps (1788-1853), un enfant de 8 ans, en utilisant du pus provenant de la variole bovine. James contracta la variole de la vache, mais guérit rapidement. Edward Jenner tenta l’expérience une seconde fois, mais utilisa cette fois-ci la variole. James ne fut pas atteint de la variole, et ce, même des mois après sa vaccination. Des inoculations sur d’autres personnes suivirent, ce qui prouva la théorie de Jenner.
La rage était un véritable fléau en Europe. Les animaux de la forêt enragés mordaient les chiens et le bétail. Puis les chiens infectés mordaient les humains, ou les personnes mangeaient la viande du bétail infecté. En 1885, après avoir spéculé que les êtres humains contractaient la rage suite à des morsures de chien, Louis Pasteur (1822-1895), un biologiste français, inocula la rage à un jeune homme mordu par un chien enragé. Le biologiste injecta au garçon une forme affaiblie ou atténuée du virus de la rage, ce qui évita à ce dernier de développer la maladie.
Plus tard au cours du XIXe siècle, des scientifiques firent la découverte des anticorps, qui jouent un rôle décisif dans le système immunitaire du corps humain en s’accrochant aux virus et en les rendant inactifs. Ces efforts marquèrent le début de l’ère des antitoxines, produites en assez grande quantité pour offrir une certaine protection aux patients, le temps que leur organisme ne produise des anticorps en quantité suffisante. La production d’antitoxines fut initialement atteinte en infectant de nombreux mammifères avec le virus, qui créèrent une quantité importante d’anticorps, que les scientifiques recueillirent et purifièrent avant de les injecter dans le corps des patients qui présentaient les signes d’une maladie similaire. La méthode utilisée n’étant pas toujours sûre, les États-Unis créèrent la Food and Drug Administration pour réglementer la fabrication de médicaments et réduire au minimum les risques pour les patients.
Le développement du microscope électronique dans les années 1930 permit aux médecins ainsi qu’aux scientifiques d’examiner les virus spécifiques qui touchaient la population. La méthode consistant à "attendre de voir" pour observer le développement de la maladie sur les patients infectés ou sur les animaux de laboratoire prit fin. Des vaccins pouvaient maintenant être produits beaucoup plus rapidement.
Toutes ces avancées en matière de connaissances et de technologies permirent d’étendre la compréhension et l’efficacité des vaccins au-delà de la protection contre la variole, ce qui conduisit finalement à l’adoption mondiale de vaccins contre toute une série de virus infectieux et mortels:
- Coqueluche (1912): provoquée par la bactérie Bordetella pertussis, une toxine qui touche le système respiratoire. La pertussis, aussi connue sous le nom de coqueluche, se transmet par voie aérienne et peut être extrêmement mortelle chez les enfants, bien qu'elle le soit moins chez les adultes. Au début de la maladie, les antibiotiques peuvent être utilisés pour réduire la transmission, mais le vaccin conçu par Jules Bordet et Octave Gengou, de l’Institut Pasteur de Bruxelles, et administré aux enfants, procure la meilleure protection. En outre, le vaccin contre la coqueluche mena au développement d’adjuvants (des sels d'aluminium utilisés dans certains vaccins et qui contribuent à la création d'une réponse immunitaire plus forte, ce qui permet de rendre plus efficaces les vaccins), qui sont actuellement ajoutés aux vaccins prescrits de nos jours.
- Diphtérie (1924): localisée dans le système nerveux central, elle est provoquée par une bactérie, Corynebacterium diphtheriae, qui sécrète une toxine. En 1888, les scientifiques Émile Roux et Alexandre Yersin de l’Institut Pasteur réalisèrent les premières inoculations à l’aide d’une antitoxine produite par les chevaux, qui permit le développement de la sérothérapie (inoculation des animaux avec des doses croissantes d’une toxine afin d’obtenir l’antitoxine). Ce n'est qu'en 1924 que Gaston Ramon, un scientifique d’un autre Institut Pasteur, élabora le premier vaccin contre la diphtérie. Gustave Ramon aurait également développé le premier vaccin combiné, immunisant simultanément les personnes contre la diphtérie et le tétanos (l’ancêtre du vaccin DTP - diphtérie, tétanos, poliomyélite - actuel).
- Tétanos (1890): une maladie du système nerveux provoquée par Clostridium tetani, la bactérie est impliquée dans l’apparition de symptômes visibles tels que le blocage de la mâchoire, des difficultés à déglutir et des spasmes musculaires. Plus de 20 % des personnes qui souffrent du tétanos meurent, avec le taux le plus élevé parmi les malades âgés de plus de 60 ans. L’infection se propage au travers des plaies. En 1890, le scientifique allemand Emil von Behring découvrit le premier vaccin, qui depuis connut de nombreuses variations. Pour les enfants de moins de 7 ans, la vaccination DTaP (DTCa) procure une protection adaptée (pour les enfants de plus de 7 ans, le vaccin Td est habituellement administré).
- Grippe (1945): une maladie respiratoire; la grippe se propage par voie aérienne et au contact d’objets contaminés par le virus. En général, une maladie bénigne, telle que la grippe, peut se révéler bien plus dévastatrice pour certains, par exemple chez les jeunes et les moins jeunes, les femmes enceintes et les personnes présentant des problèmes de santé. À l'origine considérée comme une infection bactérienne, des tentatives pour élaborer un vaccin contre la grippe furent favorisées par la pandémie de grippe en 1918. Au début des années 1930, les scientifiques britanniques Wilson Smith, C.H. Andrewes et P.P. Laidlaw, du National Institute for Medical Research de Londres, furent les premiers à déterminer que la grippe était en réalité un virus. Les premiers essais de vaccination furent menés par l’armée des États-Unis avant que le vaccin ne soit largement diffusé auprès du grand public en 1945. Le facteur de complication avec le vaccin contre la grippe réside dans bon nombre de souches, ce qui requiert chaque année une surveillance minutieuse des nouvelles souches pour la composition du vaccin saisonnier.
- Oreillons (1948): provoqués par le virus Orthorubulavirus parotitidis, qui se propage communément par voie aérienne dans des gouttelettes infectées et au contact de surfaces contaminées, les oreillons sont facilement reconnaissables au gonflement qui grossit sous les oreilles, ainsi qu’à la fièvre et aux problèmes respiratoires. Souvent considérés comme une maladie bénigne, les oreillons peuvent, s’ils ne sont pas traités, occasionner une perte de l’audition, surtout chez les enfants. En 1967, Maurice Hilleman, un microbiologiste états-unien, mit au point le premier vaccin à partir de particules virales présentes chez sa fille de 5 ans. En 1971, le vaccin antiourlien fut combiné aux vaccins antirougeoleux et antirubéoleux (vaccin ROR), qui sont généralement administrés aux enfants dans le cadre des campagnes nationales de vaccination.
- Poliomyélite (1955): provoquée par un virus, la poliomyélite paralytique affecte les systèmes respiratoire et nerveux, ce qui cause des difficultés au niveau de la respiration et de la motricité, comme la paralysie, et ce qui conduit parfois au décès. Les images les plus impressionnantes de personnes touchées par la poliomyélite étaient celles d’enfants allongés dans de grosses machines d’assistance respiratoire (aussi appelées poumons d'acier) et de l’ancien président des États-Unis Franklin Roosevelt, dont les jambes étaient immobilisées par des attelles métalliques. Grâce aux avancées de l’élaboration du vaccin contre la grippe, le vaccin contre la poliomyélite fut découvert par Jonas Salk (1914-1995). Albert Sabin (1906-1993) mit quant à lui au point la version orale de ce vaccin. Par conséquent, cette maladie qui, en Europe et aux États-Unis, avait tué par le passé des millions de personnes et handicapé des millions d’autres, surtout des enfants, fut pratiquement éradiquée.
- Rougeole (1963): remontant au IXe siècle, la rougeole est un virus contagieux dont les symptômes sont la toux, le nez qui coule, la fièvre, la conjonctivite (yeux rouges), la diarrhée, la pneumonie et les éruptions cutanées, qui peuvent engendrer des encéphalites, des gonflements du cerveau, qui peuvent à leur tour entraîner la mort. Avec une propagation par voie aérienne ou au contact d’objets ou de surfaces contaminées, la rougeole fut initialement identifiée en 1757 par un médecin écossais, Francis Home. Au cours de l’épidémie de rougeole de 1954, un médecin états-unien, Thomas Peebles, parvint à extraire avec succès un échantillon du virus sur un collégien de 11 ans du nom de David Edmonston, ce qui permit aux chercheurs, et particulièrement à John Franklin Enders, de mettre en culture ce virus et d’élaborer le premier vaccin, ensuite mis à la disposition du grand public en 1963.
- Rubéole (1969): provoquée par un virus qui se propage souvent par des gouttelettes atmosphériques. Aussi connue sous le nom de "rougeole allemande", ses symptômes sont la fièvre, les problèmes respiratoires et les éruptions cutanées. La rubéole est une maladie bénigne chez l’enfant, mais peut s’avérer bien plus sérieuse chez l’adulte, conduisant à de l'arthrite, de l’encéphalite (gonflement du cerveau) et de la névrite (douleur nerveuse). Son nom dérive du latin, qui veut dire "petit rouge", et fut décrite dans des documents médicaux allemands en 1814. En 1962, le virus fut d’abord identifié par deux groupes états-uniens séparés, ce qui entraîna le développement des premiers vaccins antirubéoleux en 1969. En 1971, un vaccin combiné contre la rougeole, les oreillons et la rubéole (ROR) fut présenté, et en 2005, la varicelle (RORV) fut ajoutée à ce triple vaccin.
- COVID-19 (2020): coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SRAS-CoV-2), qui se propage par voie aérienne et apparut en Chine en 2019. En 1984, une équipe de chercheurs à l’université de Harvard, composée de Paul A. Krieg, Douglas A. Melton, Tom Maniatis, Michael Green, et d’autres, avait auparavant produit de l’ARN messager actif (ARNm). Dans les années 1990, les chercheurs utilisaient l’ARNm comme vaccin contre la grippe et le cancer chez les souris. Aux États-Unis, en 2020, la Food and Drug Administration (FDA) accorda une autorisation d'utilisation d'urgence de deux vaccins ARNm contre la COVID-19, mis au point par Pfizer-BioNTech et Moderna pour combattre l’épidémie mondiale de COVID-19.
À la fin des années 1940, la production de vaccins était suffisante pour tenter d’éradiquer des maladies à l’échelle mondiale. La plus célèbre de ces initiatives fut la lutte contre la variole, lancée en 1967. Cette maladie touchait environ 10 à 15 millions de personnes, tuant jusqu'à 30 % des personnes atteintes. En 1980, l’Organisation mondiale de la Santé annonça enfin l’extinction de la variole, la seule maladie infectieuse éliminée de la population humaine jusqu’à ce jour.
L'objectif de développer une "immunité collective" fut au cœur des efforts de vaccination. Si un grand pourcentage de la population est vaccinée contre un virus précis, l'immunité collective ralentit la propagation et procure une protection aux individus qui ne peuvent pas se faire vacciner à cause de problèmes de santé ou qui ne se sont pas fait vacciner. Un avantage majeur de l’efficacité de l’immunité collective réside dans l’incapacité du virus à se répliquer, et finit ainsi par disparaître, mettant définitivement fin à la menace de maladie et de décès au sein de la population touchée.
Toutes les initiatives ne furent pas couronnées de succès comme la campagne contre la variole. Dans les pays en voie de développement, de nombreux enfants ne sont pas encore vaccinés. Le problème qui reste en suspens n’est pas relatif au manque de vaccins; dans beaucoup de cas, les pays les plus pauvres ne peuvent pas se permettre d’acheter les doses nécessaires. La Fondation Bill & Melinda , ainsi que d’autres entités mondiales, ont créé l’alliance mondiale pour les vaccins et l’immunisation, en 2000, afin d'encourager les fabricants à réduire les prix des médicaments. Ces mesures ont permis de réduire les taux de mortalité, mais elles ne suffisent pas encore à éradiquer complètement la maladie.
Depuis les tout débuts, de nombreuses controverses entourent les campagnes de vaccination. Le 28 février 1998, le journal médical britannique The Lancet a publié un article coécrit avec Andrew Wakefield qui affirmait l’existence d’un lien entre le vaccin rougeole-oreillons-rubéole et l’autisme. Des actions à l’échelle mondiale ont ensuite été lancées afin de vérifier l’authenticité des découvertes d’Andrew Wakefield, mais le lien n'a pas pu être confirmé. Par la suite, on a réalisé qu’Andrew Wakefield avait manipulé les résultats de l’étude, et The Lancet a retiré son article en 2010. Wakefield s'est vu retirer son autorisation d'exercer la médecine, et a été soumis au mépris du public et à la condamnation de ses pairs.
Néanmoins, des inquiétudes au sujet de la vaccination persistent jusqu'à nos jours à cause d'une mauvaise presse. L’opposition religieuse et les conflits tribaux ont entravé les initiatives menées contre la poliomyélite au Nigeria, au Pakistan et en Afghanistan, menaçant parfois la sécurité et le bien-être des vaccinateurs. Aux États-Unis, de nombreux États ont autorisé des dérogations à la vaccination pour motifs religieux, médicaux ou préférences personnelles, ce qui a quelquefois entraîné de petits foyers de maladies que l'on croyait éradiquées par le passé, comme l’épidémie de rougeole en 2024.
La vaccination contre des virus mortels est devenu un pilier des mesures actuelles de santé publique pour sauver la vie de personnes et réduire les répercussions de la maladie sur la population humaine. Beaucoup des mesures de santé publique, particulièrement la vaccination, sont devenues obligatoires dans plusieurs nations. Les vaccins permettent d’éviter la mort de trois millions d’enfants chaque année, bien que deux millions d’enfants meurent encore de maladies qui auraient pu être évitées grâce aux vaccins. En outre, les campagnes de vaccination participent à diminuer le coût des frais médicaux, à augmenter la productivité en réduisant le nombre de jours d'arrêt de travail pour cause de maladie, et à étendre l’immunité collective à la communauté au sens large, ce qui inclut les personnes qui ne peuvent pas recevoir de vaccin pour cause d’allergies ou de problèmes de santé. L’avenir des vaccins semble assuré malgré une certaine forme de résistance. Les sciences médicales offrent déjà des vaccins sans aiguille, administrés sous forme de patchs ou spray nasaux afin d’améliorer le confort et l’accessibilité. Les recherches pour des vaccins universels capables de cibler des virus à souches multiples, tels que la grippe, sont bien avancées. Enfin, dans le domaine des maladies émergentes, de nouveaux types de vaccins, tels que les vaccins à ARNm et ceux développés à l'aide de l'IA, sont actuellement utilisés pour mieux relever les défis actuels et futurs.