Covid-19: Pourquoi la vaccination à grande échelle n’est pas pour demain

Margaret Keenan, 90 ans, a marqué l'histoire en devenant la première personne à recevoir le vaccin Covid-19 de Pfizer/BioNtech, le 8 décembre 2020 au Royaume-Uni. Keystone / Jacob King

Les campagnes de vaccination contre la Covid-19 ont déjà débuté dans quelques pays, mais il faudra probablement plusieurs années pour fabriquer les doses nécessaires à une vaccination à grande échelle, en Suisse comme dans une grande partie du monde.

Une lumière est apparue au bout du tunnel de la pandémie début décembre, le jour où une nonagénaire britannique a reçu la toute première dose du vaccin contre la Covid-19 de Pfizer/BioNtech, en dehors d’un essai clinique. Les fabricants ont accompli en une dizaine de mois ce qui n’avait jamais été réalisé auparavant en moins de quatre ans.

En Suisse, les vaccinations devraient commencer en janvier si le processus d’approbation se déroule comme prévu pour les vaccins de Moderna ou de Pfizer. Toutefois, il faudra encore attendre pour que ces vaccins soient disponibles à grande échelle.

Le gouvernement suisse estime que les trois quarts de la population seront vaccinés d’ici l’été 2021Lien externe. Mais d’après une projection calculée par l’entreprise d’analyse scientifique Airfinity à la demande de SWI swissinfo.ch, l’immunité de groupe résultant d’une vaccination de masse pourrait ne pas être atteinte en Suisse avant le printemps 2022.

Des projections basées sur de l’analyse de données

Les estimations chiffrées et les projections de notre article s’appuient sur différentes sources. L’une des principales est AirfinityLien externe, une société privée d’information et d’analyse scientifique basée à Londres et fondée en 2015. Elle fournit des renseignements scientifiques en temps réel au secteur de la santé, aux gouvernements, ainsi qu’aux ONG, aux universitaires et aux investisseurs. La société ne se base pas sur une source unique, mais agrège les principales sources de données existantes dans une seule plateforme unifiée, qui permet les comparaisons. Les données d’Airfinity consacrées au coronavirus sont utilisées par de nombreux médias de renom comme Nature, le New York Times, la BBC ou Bloomberg. Les projections d’Airfinity à propos de l’immunité de groupe tiennent compte de facteurs tels que le nombre de doses de vaccins précommandées par les pays, le temps prévu pour produire les vaccins, l’emplacement des sites de fabrication et l’approvisionnement de chaque pays, l’efficacité des vaccins, ainsi que les délais probables d’autorisation. Elles ne tiennent pas compte de l’immunité naturelle résultant des infections dans la population.

Une autre source clé de cet article est un outil prédictif basé sur les probabilités, développé par le Centre pour le développement mondial (CGDev). Selon cet outilLien externe, deux ans seraient nécessaires pour produire assez de vaccins pour immuniser 50% de la population mondiale «non prioritaire». Il faudrait attendre mi-2023 pour que les trois quarts de la population puissent être vaccinés à l’échelle globale.

«Les résultats des essais cliniques de Moderna et de Pfizer/BioNTech ont dépassé les espérances, mais nous devons être réalistes. Il y aura encore des obstacles sur la route», a déclaré Thomas Cueni, directeur général de la Fédération internationale de l’industrie du médicament (IFPMA), lors d’une conférence de presseLien externe la semaine dernière.

«Au cours des prochains mois, la vie restera difficile dans la plupart des pays», a-t-il ajouté. Même si les vaccins sont approuvés par les autorités de régulation dans les mois à venir, leur production et leur distribution à grande échelle et en sécurité prendront beaucoup plus de temps.

Quelques explications.

Il n’y a pas assez de capacités pour répondre à la demande

Les pays ont déboursé des milliards de dollars pour réserver plus de 11 milliards de doses de vaccins – dont certains pourraient finalement se révéler inefficaces et être mis de côté.

Les États-Unis en ont commandé le plus grand nombre, avec 800 millions de doses déjà garanties et une option pour 1,6 milliard supplémentaire. Le nombre effectif de personnes que ces doses pourront couvrir est inférieur, les deux principaux candidats vaccins nécessitant deux injections.

La Suisse a signé des contrats d’approvisionnementLien externe avec les fabricants des trois candidats vaccins les plus avancés (Pfizer, Moderna et AstraZeneca) à hauteur de 15,8 millions de doses pour une population de 8 millions d’habitants. Elle est aussi membre de COVAX – une initiative mondiale œuvrant pour une distribution équitable du vaccin – qui fournira des doses à 20% de la population suisse. Par rapport à sa population, la Confédération se situe parmi les dix premiers pays au monde en termes de doses de vaccins réservées.

Ces accords ont été passés par un nombre restreint de pays, en majorité riches, et ne reflètent donc pas la demande mondiale réelle des plus de 7,8 milliards de personnes sur la planète.

Selon les données fournies par Airfinity, les fabricants de vaccins prévoient de pouvoir fabriquer environ 14 milliards de doses au total.

En septembre, Adar Poonawalla, directeur général du Serum Institute of India, a déclaré au Financial TimesLien externe que les entreprises pharmaceutiques n’augmentaient pas leur capacité de production assez vite et qu’il n’y aurait pas assez de vaccins pour tout le monde avant 2024 au plus tôt. Cet institut, le plus grand fabricant de vaccins au monde, produit environ 1,5 milliard de doses de différents vaccins chaque année.

AstraZeneca, Pfizer et Moderna estiment pouvoir fabriquer à eux trois 5,2 milliards de doses d’ici la fin de l’année prochaine, ce qui pourrait couvrir les besoins d’environ un tiers de la population mondiale. Pour certains candidats vaccins comme celui d’AstraZeneca, le nombre de doses précommandées dépasse la capacité de production prévue.

Une grande partie des doses que les fabricants prévoient de produire font déjà l’objet de contrats d’approvisionnement et ne seront donc pas réparties de manière égale dans le monde. On ignore sur quels critères les entreprises vont prioriser les pays qui leur ont passé commande.

Selon ces données, les candidats vaccins ayant la plus grande capacité de production ne sont pas forcément les plus près d’être approuvés ou les plus rapides à produire.

Les vaccins les plus avancés, comme ceux à ARN messager de Pfizer et Moderna, utilisent de nouvelles techniques, qui nécessitent de construire ou moderniser des usines et des lignes de production. Une enquêteLien externe menée au printemps auprès de 100 fabricants et publiée en juin par la Coalition pour les innovations en matière de préparation aux épidémies (CEPI) concluait qu’il n’y avait presque aucune capacité de production de vaccins à ARN messager dans le monde. C’est pourquoi ces vaccins ne devraient pas toucher les masses rapidement, bien qu’ils aient été les premiers à être mis sur le marché.

Le Serum Institute en Inde se concentre sur des vaccins viraux plus conventionnels et a déclaré qu’il ne pourrait pas fabriquer de vaccins à ARN messager avant l’année prochaineLien externe. Il s’est déjà engagé à fabriquer les candidats vaccins d’Astra Zeneca et de Novovax, ce qui explique que leur capacité de production attendue soit plus élevée. L’Institut a également signé des accords avec COVAX pour la fabrication de 200 millions de doses de vaccins Covid-19 pour les pays à faible et moyen revenu, au prix maximum de 3 dollars la dose.

Moderna et BioNTech s’appuient sur de grandes entreprises pharmaceutiques pour doper la fabrication. L’entreprise suisse Lonza a mis sur pied quatre lignes de production du vaccin Moderna, dont trois sont situées à Viège, dans le canton du Valais (sud-ouest de la Suisse), et la quatrième aux États-Unis. Ces sites fabriqueront assez de substance pour produire jusqu’à 400 millions de doses.

Lonza produit les ingrédients actifs, la partie la plus complexe du processus, mais le vaccin sera ensuite expédié à des partenaires pour le «fill and finish» (le remplissage et la finition) sélectionnés par Moderna. Il s’agit notamment de Catalent aux États-Unis et de ROVI en Espagne. La capacité de «fill and finish» n’est pas connue avec précision.

D’après les explications fournies par Airfinity à SWI swissinfo.ch, des machines remplissent de liquide des millions de flacons et de seringues, et la qualité de chacun d’entre eux est ensuite vérifiée manuellement. Actuellement, de nombreuses usines ont la capacité de remplir des dizaines de milliers de doses de vaccins par heure, mais lorsque le besoin immédiat se chiffre en milliards de doses, même le plus rapide des bras robotisés peut être trop lent pour répondre à la demande.

La filiale suisse de Johnson & Johnson, Janssen Vaccines, participe également au remplissage stérile et à la livraison de son vaccin pour les essais de phase 1 et de phase 3. Selon un porte-parole de l’entreprise, d’autres essais cliniques seront menés dans le cadre de la procédure d’approbation avec des échantillons provenant du site de l’entreprise à Berne.

La construction et la mise en service d’une nouvelle infrastructure pour la production de vaccins peuvent prendre entre cinq et dix ans et coûter des milliards de dollars.

Des acteurs du domaine de la santé publique ont exhorté les fabricants à utiliser des licences ouvertes afin de permettre à d’autres, en particulier dans les pays à faible revenu, d’utiliser leur technologie pour produire des vaccins et ainsi accroître la capacité.

Par ailleurs, pays et entreprises misent sur plusieurs candidats, car les vaccins de deuxième génération sont souvent plus efficaces que ceux de première génération, comme le souligne le Centre pour le développement global.

«Il faut faire attention à ne pas dédier toutes les capacités de production existantes aux premiers candidats. De nombreuses usines peuvent fabriquer différents vaccins, mais passer de l’un à l’autre peut être lent et complexe», souligne le CGdev dans un rapportLien externe.

Dans le secteur pharmaceutique, dès lors qu’un produit supérieur arrive sur le marché, on cesse systématiquement d’utiliser sa version moins efficace, a expliqué à SWI swissinfo.ch Reinhard Glück, qui a travaillé dans le développement de vaccins pendant 30 ans, notamment au sein de l’ancienne entreprise suisse Berna Biotech.

La production de vaccins prend beaucoup de temps

Le processus de production en lui-même prend du temps. La durée varie selon le type de vaccin, et dépend aussi de la rapidité avec laquelle les autorités procèdent aux contrôles de sécurité, ce qui prend 70% de la durée de fabrication, selon certaines estimations.

Il est plus rapide et moins coûteux de fabriquer un vaccin à ARN messager qu’un vaccin génétique utilisant un adénovirus comme vecteur – à l’instar de celui d’Astra Zeneca – ou des vaccins recombinants à base de protéines, comme celui développé par Sanofi/GSK. Selon les experts interrogés par SWI swissinfo.ch, produire un lot de ces derniers peut prendre jusqu’à six mois.

Les vaccins avancés à ARN messager nécessitent actuellement l’injection de deux doses. En revanche, J&J nous a déclaré que, malgré une fabrication plus complexe, le grand avantage de son vaccin est qu’il pourrait ne requérir qu’une seule dose. Cette technologie a déjà été utilisée pour développer des vaccins contre Ebola et Zika.

Pourquoi produit-on si peu de vaccins en Suisse?

La Suisse est un haut-lieu de la pharma et des biotechnologies, mais la recherche et la production de vaccins y sont très peu développées. Cela n’a pas toujours été le cas. Dans les années 1990, toutes les quelques secondes, une personne dans le monde recevait une injection d’un vaccin fabriqué par Berna Biotech. Les origines de l’entreprise remontent à plus d’un siècle, lorsqu’elle portait encore le nom d’Institut sérothérapique et vaccinal suisse.

En 2006, Berna Biotech a été reprise par la société néerlandaise Crucell, qui a finalement elle-même été rachetée par Johnson & Johnson (J&J). Une partie de l’ancien site de Berna Biotech à Berne est utilisée par Janssen, filiale de J&J, pour sa recherche sur le vaccin contre la Covid-19.

Le secteur des vaccins est complexe et peu rentable, c’est pourquoi des sociétés comme Novartis s’en sont détournées pour se lancer dans des domaines plus lucratifs tels que l’oncologie.

Des experts sanitaires s’inquiètent que les faibles capacités de production en Suisse rendent le pays plus vulnérable aux problèmes d’approvisionnement. Dans une interviewLien externe à la télévision publique suisse SRF, l’économiste de la santé Tilman Slembeck, de l’Université des sciences appliquées de Zurich, a averti : «Il est totalement illusoire de penser qu’en cas de crise, on puisse tout obtenir de l’étranger. Chaque pays se préoccupe d’abord de lui-même quand il s’agit de vaccins.»

Chaque étape de la fabrication peut nécessiter jusqu’à 450 contrôles de qualité. Tout problème potentiel de formulation, à n’importe quel stade, peut entraîner l’élimination de l’ensemble du lot.

La loi fédérale sur les produits thérapeutiques prévoit que tous les lots de vaccins commercialisés en Suisse doivent être testés par un laboratoire habilité avant d’être mis sur le marché. Chaque mois, l’organe de contrôle Swissmedic met à jour la liste des lots autorisésLien externe.

«Si vous faites une mayonnaise chez vous, il n’est pas certain que la même recette réussira dans la cuisine de votre voisin. Il en va de même pour les vaccins.»

La procédure est rigoureuse au point que les vaccins ne sont généralement produits que dans une seule usine, et chaque lot est traité comme un nouveau produit du point de vue de la réglementation.

Le microbiologiste Philippe Paroz, qui a travaillé dans le domaine de la sécurité des vaccins, notamment chez Berna Biotech, compare ce processus à de la cuisine. «Si vous faites une mayonnaise chez vous, il n’est pas certain que la même recette réussira dans la cuisine de votre voisin. Il en va de même pour les vaccins.»

Les matières premières et les techniciens ne sont pas légion

Les goulets d’étranglement peuvent se produire à différents stades. D’après un article récent du Wall Street JournalLien externe, Pfizer a dû revoir à la baisse ses objectifs de production pour son vaccin contre la Covid-19, à cause d’un manque de matières premières pour sa chaîne d’approvisionnement.

Lors d’une conférence de presse organisée après cette annonce, le PDG de Pfizer, Albert Bourla, a affirmé: «s’il y avait davantage de machines, davantage de technologie et davantage de matières premières, nous ne produirions pas 1,3 milliard de doses, mais 2 ou 3 milliards. Actuellement, nous exploitons au maximum nos capacités, et celles de nos fournisseurs, après avoir cherché partout dans le monde des personnes qui comprennent notre métier.»

Dans un courriel à SWI swissinfo.ch, Sanna Fowler, porte-parole de Lonza, a indiqué: «Les goulets d’étranglement potentiels de notre côté sont l’approvisionnement en équipements et en matières premières, l’accès aux sous-traitants ainsi que l’embauche et la formation de nouveaux employés.» Elle a cependant ajouté que l’entreprise est en bonne voie pour atteindre ses objectifs, et prévoit de commencer la production à Viège avant la fin de l’année.

Les matières premières et l’équipement recouvrent une multitude d’éléments: réacteurs biologiques, équipements de filtration et de chromatographie… Jusqu’aux machines de remplissage et aux flacons. On dispose de peu de données sur le volume mondial de ces fournitures, mais on sait que la plupart des flacons sont produits en Chine.

La main-d’œuvre peut aussi constituer un goulet d’étranglement; il faut parfois plus de 50 techniciens formés à contrôler la qualité des vaccins, alors qu’un seul est nécessaire pour les médicaments.

Distribuer dans le monde entier est un défi logistique

Une fois les vaccins prêts, leur acheminement vers les hôpitaux et les cabinets médicaux dans des pays aux infrastructures et aux conditions climatiques sont très différentes pose une multitude de problèmes.

Les vaccins à ARN messager sont plus faciles à développer et à fabriquer rapidement, mais plus difficiles à livrer et à administrer, car ils doivent être conservés à des températures très basses – -70°C au moins pour le vaccin Pfizer. L’Organisation mondiale de la santé estime que jusqu’à la moitié des vaccins sont gâchés chaque année, souvent en raison d’un contrôle insuffisant de la température dans les chaînes d’approvisionnement.

«Un vaccin qui doit être conservé à -20°C ne peut pas atteindre tout le monde.»

Les entreprises affirment qu’elles disposent de thermomètres, de capteurs et de technologies de suivi pour s’assurer que les vaccins restent à des températures stables. L’entreprise suisse Skycell, par exemple, a mis au point des conteneurs qui monitorent et régulent la température, permettant de préserver la stabilité des vaccins.

Mais cette question de la température préoccupe tout de même Reinhard Glück, qui conseille Spicona sur son vaccin contre la Covid-19. «Il nous faut un vaccin qui soit stable même à des températures élevées», affirme-t-il. «Un vaccin qui doit être conservé à -20°C ne peut pas atteindre tout le monde.»

Johnson & Johnson prévoit d’utiliser les mêmes technologies de gestion de la chaîne du froid que celles qu’elle utilise pour le transport des traitements contre le cancer et les troubles immunologiques.

Et comment les pays vaccineront-ils en masse une fois les lots livrés? Le gouvernement suisse est en train de mettre en place des centres et ambitionne de vacciner 70’000 personnes par jour, en commençant par les groupes à risque. Il a également annoncé que le vaccin serait gratuit.

Dans le monde, certaines entreprises ont déclaré qu’elles factureraient des prix différents pour le vaccin en fonction du PIB des pays.

Selon le directeur régional de l’OMS pour l’AfriqueLien externe, les pays du continent sont loin d’être prêts à vacciner, car ils n’ont pas encore identifié les populations prioritaires ni mis en place d’outils de suivi et de transmission des résultats.

Au moins 60% d’une population doit être vaccinée pour atteindre l’immunité de groupe, et certains craignent que le «vaccino-scepticisme» ne soit un autre frein au déploiement dans certaines régions du monde.

De nombreuses questions restent en suspens

L’ampleur et la rapidité du déploiement du vaccin laissent de nombreuses questions sans réponse. Même si un vaccin réussit les tests d’innocuité, l’expérience acquise avec d’autres nouveaux vaccins montre que l’on en apprendra plus concernant les effets de la thérapie sur différents groupes démographiques au fur et à mesure.

Certains experts ont également critiqué la conception des essais, car ils n’ont pas cherché à déterminer si les vaccins empêchaient des formes graves de Covid-19 ou la transmission de l’infection.

Les fabricants et les autorités assurent n’avoir fait aucune concession en matière de sécurité, mais il n’existe pas d’études complètes et évaluées par des pairs sur les vaccins disponibles. Le 1er décembre, l’autorité suisse de régulation Swissmedic a déclaré ne pas encore disposer des informations nécessaires pour approuver les trois vaccins commandés par le gouvernement.

«Il y a beaucoup de choses qui pourraient mal tourner, et les fabricants ne sont pas incités à en parler.»

On peut également se demander si les vaccins seront efficaces contre les mutations du virus, dont certaines ont été signalées dans diverses régions d’Europe. On ne sait pas non plus combien de temps dure l’immunité, ni si et quand les gens pourraient avoir besoin d’un rappel.

«Il y a beaucoup de choses qui pourraient mal tourner, et les fabricants ne sont pas incités à en parler», relève Anthony McDonnell, analyste politique au sein de l’équipe santé du Centre pour le développement global.

Reinhard Glück s’inquiète également du fait que l’on ait tellement investi dans ces candidats vaccins qu’ils sont devenus «too big to fail» («trop importants pour échouer»). «Les contribuables ont tellement investi, on a le sentiment qu’il faut continuer quoi qu’il arrive. C’est ma crainte.»