Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 29/09/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-083323)
60 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent trois prises de sang et, pour deux tiers d’entre elles, deux vaccinations par voie nasale ou sous-cutanée contre le paludisme. Le porteur décrit un stress de contention, des hématomes possibles et une gêne nasale, et prévoit la mise à mort à J31 pour étudier les réponses immunitaires, notamment hépatiques. Il affirme qu’aucun modèle de remplacement ne reproduit la complexité du système immunitaire, cette étude étant présentée comme une preuve de concept.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le paludisme est une maladie parasitaire responsable de 241 millions de cas et de 627 000 décès estimés dans le monde en 2020. Malgré les mesures préventives dont l’efficacité protectrice reste modérée chez les enfants, il existe un besoin urgent de développer de nouveaux candidats vaccins antipaludiques avec une efficacité protectrice d’au moins 75 % d’ici 2030 (OMS). Le paludisme a un cycle de vie complexe impliquant l’invasion et le développement à l’intérieur des hépatocytes et des érythrocytes de l’hôte mammifère. A chaque étape de son cycle de vie, le parasite à travers ses différentes formes exprime de nombreuses protéines cibles de candidats vaccins contre le paludisme. Les vaccins candidats en développement ne bloquent pas complètement la transmission et ne sont pas aussi efficaces contre les nouvelles variantes. Il est donc urgent de développer d’autres stratégies vaccinales pour induire une immunité protectrice et simplifier les conditions d’administration et de conservation. Ces dernières années, un candidat vaccin sous-unitaire contre la COVID-19, administré par voie nasale. Celui-ci induit des réponses immunitaires humorales et cellulaires aux niveaux systémique et muqueux assurant une protection contre tous les variants décrits jusqu’à présent, ce qui a conduit à une priorisation nationale pour des essais cliniques ces prochains mois. L’équipe souhaite sur la base de cette expertise développer un vaccin contre le paludisme qui induit des réponses humorales et cellulaires au niveau hépatique et systémique afin de conférer une protection contre l’infection à Plasmodium. Des travaux récents, en modèle d’hépatite B, ont montré que seule la vaccination nasale était en capacité d’induire une réponse cellulaire hépatique (lymphocytes) en comparaison d’une immunisation systémique renforçant l’intérêt de la voie nasale comme une solution pertinente. Pour ces raisons, nous proposons d’utiliser cette même technologie pour développer un vaccin nasal contre le paludisme, et valider dans un premier temps, l’induction d’une réponse immunitaire protectrice systémique et hépatique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le vaccin contre le paludisme actuellement le plus avancé montre des résultats qui sont loin de ceux attendus pour un vaccin idéal. Le vaccin a montré une efficacité d’environ 45 % pour protéger les enfants âgés de 5 à 17 mois au cours de la première année après la vaccination avec une exposition moyenne au paludisme, avec une efficacité diminuant avec le temps et jusqu’à environ 16 % dans les situations d’exposition élevée au paludisme, même dans la première année suivant la vaccination. Il est donc urgent de développer un vaccin plus efficace. Dans ce but, nous proposons d’utiliser une nouvelle plateforme vaccinale qui a montré des résultats prometteurs pour le COVID-19. La capacité du candidat vaccin à induire une forte réponse immunitaire humorale et cellulaire systémique et hépatique forte spécifique de Plasmodium pourrait être d’un grand avantage pour un vaccin antipaludique. De plus, si notre calendrier vaccinal à deux immunisations par voie intranasale montre des réponses immunitaires robustes, ce sera une grande avancée dans la recherche sur le vaccin antipaludique. En effet, le RTS,S est proposé sous la forme d’un schéma à quatre doses chez l’enfant à partir de 5 mois ce qui est une organisation difficile dans les pays endémiques (aiguille stérile, personnel médical) . De plus, cibler différentes étapes du cycle de vie du parasite pourrait aider à compléter des candidats vaccins plus avancés et permettre d’augmenter la protection si peu de parasites parviennent à échapper à l’immunité hépatique. Comme le vaccin candidat COVID-19 entrera en essais cliniques ces prochains mois, la sécurité et la toxicité de la plateforme vaccinale auront déjà été exploitées, ce qui constituera un grand avantage pour nous concentrer sur l’amélioration de l’immunogénicité et l’évaluation de la meilleure combinaison (foie + stade sanguin antigènes) du vaccin anti-paludique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux subiront tous 3 prises de sang à J0, J21 et J31. 1/3 subira en plus des prises de sang, 2 instillations par voie nasale à J0 et J21 et un autre 1/3 , 2 injections par voie sous-cutanée à J0 et J21. Les prises de sang et les instillations/injections ne durent que quelques secondes sur animaux vigiles.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
A ce jour, aucune des expériences de vaccinations effectuées dans le laboratoire et utilisant des antigènes n’a produits d’effets indésirables sur les animaux. Les contentions engendrent du stress, les prises de sang peuvent entrainer un hématome ainsi qu’une douleur légère au niveau du site de prélèvement. La vaccination par voie sous-cutanée peut entrainer une infection au niveau du site d’injection et celle par voie nasale une légère gêne.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort en fin d’expérimentation à J31 de façon à pouvoir étudier les réponses immunitaires induites par les différents types de vaccination notamment les réponses immunitaires hépatiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe actuellement aucun modèle de remplacement capable de reproduire la complexité du système immunitaire et d’étudier l’ensemble des réponses immunitaires suite à une vaccination.
2. Réduction
Cette expérimentation est une preuve de concept qui permettra de récolter assez de données pour réduire le nombre d’animaux utilisés dans la suite de nos expérimentations. Ne possédant pas non plus de données liés au sexe, nous avons décider de constituer des lots de 10 souris composés de 5 mâles et 5 femelles.
3. Raffinement
Les souris sont hébergées en accord avec les directives européennes sur des portoirs ventilés et dans un environnement enrichi (objets en cellulose pour faire un nid ou à ronger). Une surveillance accrue sera effectuée à la suite de chaque procédure afin de détecter au pls tôt les points limites définis pour chaque procédure. Un enrichissement positif sera mis en place en introduisant un enrichissement permanent de type igloo dès la semaine d’adaptation des animaux. Un enrichissement positif ponctuel, à leur entrée dans la structure puis après chaque procédure, de type carré en kraft pendant 48h pouvant être dépouillé et permettant la confection d’un nid. Un dispositif de tunnel de préhension sera utilisé pour réduire le stress des animaux.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle d’étude d’un candidat vaccin administré par voie nasale est déjà établi chez la souris dans le laboratoire. De plus, la souris Balb/c est décrit dans la littérature comme le modèle de référence permetant l’étude des réponses immunitaires suite à une vaccination contre palsmodium. Tous les outils immunologiques sont disponibles pour étudier la réponse immunitaire chez la souris. Des souris adultes sont utilisées car leur système immunitaire est complètement développé