Gaston Ramon, artisan de la vaccinologie moderne

Il y a un siècle, Gaston Ramon, jeune vétérinaire travaillant à la production de sérums de cheval a, en quatre ans, rapporté une série d’observations qui ont révolutionné l’immunologie et posé les bases de la vaccinologie moderne  : découverte des anatoxines diphtériques et tétaniques et, ainsi, de la vaccination contre ces maladies, de la possibilité – et même de l’intérêt – d’associer plusieurs vaccins dans une même injection, de l’amplification de la réponse immunitaire en créant une inflammation grâce à des adjuvants, et de la persistance de la réponse vaccinale grâce à des injections de rappel.

Né le 30 septembre 1886 à Bellechaume dans l’Yonne d’un père boulanger, et après des études au lycée de Sens, Gaston Ramon intègre en 1906 l’École vétérinaire de Maisons-Alfort où il se spécialise en chimie. À sa sortie, son maître Henri Vallée le recommande à Émile Roux, alors directeur de l’Institut Pasteur, qui l’engage dans le service de production des sérums à Garches. 

En 1915, répondant à la demande d’Émile Roux d’éviter les contaminations bactériennes des sérums, il a l’idée d’y associer du formol, ce qui permet leur utilisation dans les mauvaises conditions d’asepsie des tranchées. 

Il bénéficie, en 1920, de l’aide amicale d’Émile Roux, son mentor et ami, pour créer un petit laboratoire à Garches – un réduit de quelques mètres carrés équipé d’un matériel sommaire – qui sera le théâtre de toutes ses découvertes (figure). C’est ainsi qu’en mélangeant des doses croissantes d’antitoxine diphtérique à une quantité constante de toxine, il observe en 1922 la formation d’un précipité blanchâtre et d’une floculation d’autant plus intense que les mélanges de la toxine et de l’antitoxine se sont mutuellement saturés.¹ Cette réaction de floculation permet de doser in vitro les toxines d’une manière plus simple et plus précise qu’avec la méthode utilisée jusqu’alors qui consistait à injecter des doses croissantes à des cobayes pour déterminer une dose létale : cette technique innovante permet un titrage des toxines et des antitoxines et, plus globalement, des antigènes et des anticorps.

Poursuivant ses travaux sur la toxine diphtérique, afin d’obtenir une préparation stable et qui ne se dégrade pas sous l’effet d’une contamination bactérienne, il ajoute une petite quantité de formol et de la chaleur comme il l’avait fait quelques années auparavant avec les sérums. Le produit ainsi traité garde intactes ses propriétés immunogènes. Gaston Ramon constate alors avec surprise que les cobayes ne meurent plus aux doses qui étaient létales avec la toxine native. Il en déduit que la toxine a été transformée en produit inoffensif, atoxique qu’il nomme «  anatoxine  » après en avoir échangé avec Émile Roux. Ce dernier rapporte cette découverte en 1923 à l’Académie des sciences.² 

Gaston Ramon a, par la suite, utilisé cette même méthode de transformation des toxines pour préparer des anatoxines antitétaniques, antistaphylococciques, antivenins, etc.

La diphtérie représentait en 1924 un fléau responsable de milliers de morts, particulièrement d’enfants. Le bacille, isolé en 1884 par Klebs et Löffler, provoque une angine à fausses membranes pouvant entraîner une suffocation (le croup) et libère une toxine responsable d’un choc septique. Le seul traitement reposait alors sur la sérothérapie découverte par von Behring et Kitasato en 1890 et dont Émile Roux avait montré en 1894 qu’elle réduisait la mortalité de moitié. Les différentes tentatives de vaccination, en particulier par von Behring avec un mélange de toxine et d’antitoxine, avaient jusqu’alors échoué.

Gaston Ramon a alors 38 ans et travaille depuis onze ans à la production de sérums à l’annexe de l’Institut Pasteur à Garches sous la direction d’Alexis Prévot. Sa tâche consiste à immuniser des chevaux et à produire des sérums antidiphtériques, antitétaniques et antigangréneux. 

Après avoir vérifié chez l’animal le pouvoir immunogène et inoffensif de son anatoxine diphtérique, il se l’injecte à lui-même puis, n’observant comme effet indésirable qu’une rougeur passagère, il l’administre à quelques condisciples et à leurs enfants.³ L’efficacité et l’innocuité de cette vaccination antidiphtérique conduit, dès 1927, l’Académie nationale de médecine à en recommander l’utilisation. Elle est rendue obligatoire dans l’armée en 1931 et chez l’enfant en 1938. Son utilisation généralisée a permis la quasi-éradication de cette maladie dans les pays occidentaux.

Dès 1923, Ramon utilise l’anatoxine tétanique afin de préparer chez le cheval des sérums antitétaniques pour la protection des militaires. Après en avoir ainsi défini les conditions optimales de préparation, il décide de l’utiliser chez l’homme  ; les premiers vaccinés sont des militaires, grâce à la collaboration d’un médecin du Val-de-Grâce, Christian Zoeller. Les résultats observés chez les cent premiers vaccinés ont été rapportés en 1926 à l’Académie nationale de médecine.⁴ 

La vaccination antitétanique, devenue obligatoire dans l’armée française en 1936, a montré toute son efficacité durant la Seconde Guerre mondiale en protégeant les soldats alliés alors que les

Allemands ne disposaient que de la sérothérapie. Elle est rendue obligatoire en France en 1950, permettant la quasi-disparition de cette maladie.

La possibilité d’associer dans une même injection l’anatoxine diphtérique, l’anatoxine tétanique mais aussi les vaccins bactériens antityphoïdiques et antiparatyphoïdiques est rapportée dans une communication à l’Académie de médecine de 1926.⁴ Cette pratique permet non seulement de réduire le nombre d’injections mais surtout l’adjonction d’un vaccin bactérien avec une augmentation de la réponse vaccinale contre les toxines  !⁵ Cette observation géniale, à la base des vaccins «  associés  », ne trouvera des explications que bien plus tard, à la fin du XX^e siècle, par la découverte des effets immunomodulateurs de certains fragments bactériens, les PAMP (pathogen-associated molecular patterns ou motifs moléculaires associés aux agents pathogènes) par les récepteurs de type Toll.⁶

Toujours dans cette même publication,⁴ l’intérêt de plusieurs injections pour obtenir une réponse vaccinale optimale et d’injections de rappel pour maintenir la mémoire immunitaire est mis en évidence.⁷

En immunisant les chevaux pour produire des sérums antitoxines, Gaston Ramon observe que la réponse antitoxine varie d’un cheval à l’autre et chez un même cheval d’une immunisation à l’autre. De plus, grâce à ses capacités d’observation, il se rend compte que les animaux les plus répondeurs développent un abcès stérile au niveau du point d’injection.⁸ Il en déduit que cette réponse inflammatoire locale amplifie la réponse immunitaire  ; il cherche alors à augmenter la réponse vaccinale en ajoutant à l’antigène une substance visant à créer une inflammation  : un «  adjuvant  ». Plusieurs substances sont ainsi testées  : tapioca, mie de pain et, plus tard, alun. Ce principe des substances adjuvantes et stimulantes de l’immunité est dès lors utilisé pour améliorer l’efficacité des vaccins et l’est encore de nos jours. En effet, Gaston Ramon a aussi observé qu’en l’absence de réaction inflammatoire, la réponse vaccinale contre les toxines est faible, voire absente. Ces observations brillantes ne seront comprises là encore que bien des années plus tard, par la caractérisation du rôle des cellules dendritiques dans la captation des signaux dits de «  danger  » et par, entre autres, les récepteurs Toll qui amplifient la réponse immunitaire.⁹ Ces découvertes vaudront à Ralph Steinman et Jules Hoffmann de partager le prix Nobel de médecine en 2011. 

Aussi, en moins de quatre ans, Gaston Ramon a découvert, grâce à des facultés d’observation et de déduction hors du commun, des vaccins ayant permis de sauver des centaines de milliers de vies, et établi les bases de la vaccinologie toujours valables un siècle plus tard. Ces immenses découvertes ont été faites par un homme seul qui n’était pas un chercheur à plein temps mais un vétérinaire chargé de la production de sérums, dans un petit laboratoire de quelques mètres carrés, avec un matériel rudimentaire. «  Ces expérimentations, je les ai accomplies seul dans l’isolement d’un “ laboratoire ” dont le matériel et l’appareillage des plus sommaires consistaient en seringues, tubes à essais, une étuve, un bain-marie et une lanterne à “ photographie ” que nous avions adaptée à la réaction de floculation et qui nous facilitait grandement cet examen. Nous n’avons jamais eu de nos côtés, dans notre laboratoire personnel, ni préparateurs ni laborantines. Nous avons toujours préféré faire nous-mêmes le plus de choses possible, ce qui nous a permis de surprendre des faits qui nous auraient, sans doute, échappés si nous avions remis à d’autres le soin de manipuler à notre place  ».⁷

Il faut aussi souligner le caractère désintéressé de cet homme, qui n’a pas cherché à tirer de contrepartie financière de ses découvertes dont il a fait don à l’Institut Pasteur. En 1926, il devient le directeur de l’Institut Pasteur de Garches, s’attachant sans relâche à améliorer la production industrielle de sérums et de vaccins. «  Durant vingt années nous avons personnellement assuré, dans la pratique, la préparation et l’estimation par la réaction de floculation de la valeur antigène et immunogène de dizaines de milliers de litres de différentes anatoxines destinées à l’usage courant en France. Durant dix années, je n’ai pris ni vacances, ni repos, ni distraction d’aucune sorte.  »⁷

Il est élu en 1934 à l’Académie nationale de médecine au décès d’Émile Roux, lui-même successeur de Pasteur et, en 1943, à l’Académie des sciences. 

Il est nommé directeur de l’Institut Pasteur en 1940 (mais démissionne huit mois plus tard), directeur de l’Institut d’hygiène en 1947 (futur Inserm) et directeur de l’Office international des épizooties en 1948. Il prend sa retraite en 1958 et décède en 1963.¹⁰

Cet immense savant a été proposé plus de 150 fois à l’Académie suédoise pour l’attribution d’un prix Nobel, ce qui constitue un record mondial  ! Il ne recevra jamais ce prix, qui aurait été amplement mérité, probablement du fait de l’absence de soutiens français, mais ceci est une autre histoire…