Pourquoi les vaccins doivent-ils être réfrigérés?

Les vaccins doivent être stockés dans des conditions spécifiques pour éviter leur dégradation. Ces conditions sont généralement définies par le fabricant. À tous les stades de la fabrication, de la distribution, du stockage et finalement de l’administration, ces conditions doivent être respectées, et ce processus est connu sous le nom de chaîne du froid.

Si la chaîne du froid est rompue à tout moment pendant le transport ou le stockage, par exposition à des températures extrêmes, alors la puissance du vaccin peut être réduite ou le vaccin peut devenir complètement inefficace.

La grande majorité des vaccins doivent être réfrigérés entre 2 et 8 degrés Celsius, avec une moyenne préférée de 5 degrés Celsius avec des fluctuations minimales. Des réfrigérateurs de laboratoire spécialement conçus sont généralement utilisés à cette fin. Ces réfrigérateurs fluctuent relativement peu de température au fil des jours et des saisons, ne présentent aucune température extrême sur aucune surface intérieure et peuvent porter un affichage de température externe qui enregistre automatiquement la température interne à des intervalles de temps particuliers.

De nombreux vaccins vivants tolèrent la congélation. Selon les instructions spécifiques du fabricant, certains vaccins vivants sont congelés entre -15 et -50 degrés Celsius.

La plupart des vaccins non réplicatifs, tels que les virus ou bactéries inactivés, les sous-unités protéiques purifiées, les antigènes glucidiques et les antigènes protéiques sous-unitaires recombinants, sont administrés avec des adjuvants tels que les sels d’aluminium. Les sels d’aluminium sont utilisés dans les vaccins dans le monde entier depuis près d’un siècle. Les sels d’aluminium forment une liaison ionique avec l’antigène dans le vaccin, améliorant massivement la stabilité et la puissance.

Ces dernières années, des adjuvants de sel d’aluminium ont été utilisés pour améliorer la réponse immunitaire de l’hôte après administration en même temps qu’un vaccin. Les sels d’aluminium agissent sur les monocytes, les macrophages et les granulocytes pour induire des cytokines, générant un environnement immunostimulateur local. Ils peuvent également induire une nécrose locale des cellules stromales, provoquant la libération d’acide urique qui active ensuite les inflammasomes.

Dans tous les cas, les sels d’aluminium sont très sensibles aux dommages causés par la congélation, car les cycles de gel-dégel provoquent une agrégation et une sédimentation des particules colloïdales. Les températures élevées n’ont pratiquement aucun effet sur la structure du gel d’aluminium.

En effet, les dommages causés par le gel ont souvent beaucoup plus d’impact que les dommages liés à la chaleur pour les vaccins, bien que la plupart des fabricants recommandent de ne pas les laisser reposer à température ambiante pendant plus de trente minutes, sauf dans certains cas particuliers. A des températures extrêmes approchant et au-dessus de 45 ° C, les protéines présentes dans le vaccin se dénaturent relativement rapidement, finissant par perdre complètement leur efficacité car la structure de l’antigène n’est plus présente.

Kumar et coll. (1982) ont découvert qu’un vaccin contre le tétanos pouvait survivre à des températures de 35 ° C pendant plusieurs semaines, tandis qu’à 45 ° C, il subissait une perte de 5% d’activité par jour pendant les deux premières semaines de stockage. Lorsqu’il a été exposé à des températures de 60 degrés C, le vaccin a été rendu complètement inefficace après trois à cinq heures. Inversement, lorsqu’il est conservé à -30 ° C pendant douze heures, un vaccin contre le tétanos a perdu environ 30% d’activité.

Les protéines présentes dans le vaccin peuvent être directement endommagées par les cycles de gel-dégel par plusieurs mécanismes. Pendant la congélation rapide, de petits cristaux de glace se forment, qui présentent nécessairement une plus grande surface pour les protéines et sont donc plus susceptibles d’entrer en contact, provoquant des dommages et un dépliage partiel.

Les cristaux de glace plus gros causent des dommages plus drastiques, engloutissant les protéines et potentiellement endommageant le contenant du vaccin. Lors de la décongélation, le processus de recristallisation exerce une tension et une contrainte de cisaillement sur les protéines.

Le stockage des vaccins à des températures fraîches réduit également le besoin d’autres conservateurs et réduit le risque de croissance bactérienne dans le vaccin. Divers autres produits chimiques peuvent être présents dans un vaccin, tels que des traces d’antibiotiques provenant du processus de fabrication, des stabilisants tels que le sorbitol et des régulateurs d’acidité tels que l’histidine, qui peuvent tous à leur tour être affectés par des températures extrêmes.