Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 09/01/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-917854)
72 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, pour comparer cinq candidats vaccins contre la fièvre hémorragique de Crimée-Congo. Elles sont vaccinées puis infectées par le virus, les douze souris non vaccinées devant développer perte de poids, dos voussé, fourrure ébouriffée, faciès émacié et léthargie jusqu’à un point limite atteint en quatre à cinq jours. Trente-six animaux sont tués au pic de la maladie, les autres subissant des prélèvements sanguins rétro-orbitaux avant mise à mort. Le porteur affirme qu’il est « impossible » de tester in vitro le degré de protection d’un vaccin et que le recours à des « organismes entiers » reste « indispensable ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le projet se réalise dans 2 établissements utilisateurs. L’objectif de ce projet est de développer un vaccin contre la fièvre hémorragique de Crimée-Congo (CCHF). Il s’agit ici de déterminer quels seront les meilleurs candidats vaccins contre le virus CCHF parmi ceux que nous avons développé au laboratoire. En effet, des constructions vaccinales ont été réalisées et produites en quantité injectables mais seule une expérimentation animale peut permettre de tester leur efficacité à protéger contre CCHF. Pour cela, des souris, qui ont déjà été validées dans un modèle d’infection par le virus CCHF seront vaccinées à l’aide d’une première dose de vaccin environ 2 mois avant infection et une dose de rappel un mois après la première injection. Les animaux seront ensuite infectés par le virus pour tester le niveau de protection conféré par les vaccins. Cinq candidats vaccins seront testés en comparaison avec un groupe de souris n’ayant reçu que le milieu de resuspension des candidats vaccins, qui ne confère aucune protection contre le virus CCHF. Cette expérimentation permettra non seulement de valider l’efficacité de nos candidats vaccins mais aussi de les comparer entre eux pour définir celui ou ceux qui peuvent être engagés plus avant dans leur développement.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’aire de répartition du virus CCHF s’étend et atteint déjà l’Europe de l’Ouest. Cette progression est principalement liée à la circulation des tiques du genre Ixodidae qui sont vecteurs de ce virus. Le virus CCHF infecte les humains et peut provoquer une fièvre hémorragique dont le taux de mortalité atteint 40%. Les humains se contaminent soit par morsure de tique soit par contact avec des fluides contaminés d’animaux infectés. En effet, les animaux d’élevage (bovins, caprins…) s’infectent suite à des morsures de tiques et peuvent répliquer le virus et le transmettre même s’ils ne sont pas symptomatiques. Les éleveurs et les personnels d’abattoirs sont donc à risque accru de contracter la maladie. Ce virus représente donc un problème de santé publique contre lequel il faut se prémunir. Comme très souvent dans le cas des infections virales aigües, la vaccination constitue une prophylaxie efficace en absence de traitements antiviraux. A ce jour, aucun vaccin contre le virus CCHF n’est commercialisé. Notre projet met à l’étude des candidats vaccins pour lesquels la plateforme vaccinale a déjà été éprouvée et l’innocuité du vecteur testée. Dans le cadre de ce projet, nous avons produit plusieurs candidats vaccins contre le virus CCHF et la phase suivante pour déterminer leur efficacité est de démontrer leur capacité à induire une réponse immunitaire protectrice contre l’infection par ce virus. Parmi les cinq candidats vaccins qui seront testés au cours de la même expérimentation, et grâce aux échantillons biologiques collectés auprès des animaux vaccinés (ou non) et infectés, nous pourrons évaluer l’efficacité du vaccin, vérifier l’absence de persistance virale et mesurer la synthèse d’anticorps spécifiques du virus. L’utilisation des animaux pour cette phase de validation est donc justifiée au vu de l’impact potentiel sur l’Homme de ce virus et pour la mise en place d’une prophylaxie. L’analyse des résultats de ce protocole permettra de mieux comparer l’efficacité des différents vaccins (quels candidats vaccins permettent la survie de tous les animaux d’un même groupe) et d’évaluer leur immunogénicité (quels sont les antigènes qui promeuvent la meilleure protection contre le virus).
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront en expérimentation pour deux périodes successives dans deux animaleries distinctes pour une durée totale d’environ 3 mois. Animalerie 1 : Dans cette animalerie, après répartition en 6 groupes de 12 animaux (6 mâles + 6 femelles par groupe, 5 vaccins testés soit 1 vaccin différent pour chaque groupe et un groupe non vacciné), les 72 animaux subiront les interventions suivantes : – Identification au sein d’un même groupe par encoches au niveau des oreilles. – Quatre anesthésies, deux pour l’injection des vaccins (primo-vaccination + rappel) à un mois d’intervalle et deux pour des prélèvements sanguins pour analyse génétique. Chaque animal sera anesthésié pendant environ 10 à 15 minutes le temps d’être vaccinés ou prélevés. Chacun des gestes effectués sur les animaux dans l’animalerie A1 ne durera pas plus de 2 à 3 minutes. Animalerie 2 : La seconde période est celle de l’infection avec le virus pour évaluer l’efficacité de protection des vaccins testés. – Tous les animaux subiront une première anesthésie au cours de laquelle une puce leur sera implantée pour mesurer leur température corporelle et où ils seront infectés avec le virus. Cette anesthésie durera environ 15 à 20 minutes pour chaque animal. – A J4 post infection, c’est-à-dire au pic des symptômes de la maladie provoquée par le virus, 36 animaux seront anesthésiés puis mis à mort afin de prélever le maximum de sang ainsi que leurs organes. – A J10 post infection, les animaux survivants seront anesthésiés pour leur prélever du sang. Cette anesthésie durera environ 10 à 15 minutes pour chaque animal. – Enfin, tous les animaux survivants à la date fixée de fin de protocole seront anesthésiés avant mise à mort afin de prélever le maximum de sang ainsi que leurs organes pour analyses anatomopathologiques. Au cours de chaque anesthésie, les animaux seront pesés. Chacun des gestes effectués sur les animaux dans l’animalerie A2 ne durera pas plus de 4 à 5 minutes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Dans l’EU1/2, peu d’effets indésirables sont à prévoir. Les animaux subiront quatre anesthésies au cours d’un protocole d’environ deux mois et demi au cours desquelles il sera procédé à deux injections de vaccins et deux prélèvements de sang. Les plateformes vaccinales testées dans ce protocole ont déjà été utilisées et n’ont pas causé d’effets secondaires chez les animaux à l’exception d’une fièvre modérée dans les heures suivant l’injection. Les nuisances attendues devraient donc être très faibles. La prise de sang peut causer des hématomes mais la faible fréquence de prélèvements devrait limiter l’impact sur les animaux. Dans l’EU2/2, tous les animaux (n=72) subiront une anesthésie au cours de laquelle ils seront implantés d’un puce télémétrique sous-cutanée ente les épaules et ensuite infectés avec un virus pathogène. Les animaux non-vaccinés (n=12) devraient manifester rapidement les signes cliniques de l’infection avec perte de poids, dos voussé, fourrure ébouriffée, faciès émacié et léthargie pour atteindre un score clinique limite ou un point limite en 4 à 5 jours environ. Les animaux vaccinés ne devraient pas présenter de signes cliniques durant cette même période. Après la mise à mort des animaux à J4 (n=36), les animaux survivants (n=30) seront anesthésiés et un prélèvement sanguin rétro-orbital sera pratiqué. Les nuisances associées à ces gestes seront les mêmes qu’en post-vaccination.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Certains animaux seront mis à mort au cours de la procédure afin de comparer au pic de la maladie induite par le virus si les vaccins les ont bien protégés en comparant leurs paramètres virologiques et anatomopathologiques avec ceux du groupe contrôle. Tous les animaux survivants seront mis à mort à la fin de l’étude dans les locaux de l’animalerie 2. Les animaux ayant survécus à l’infection grâce aux vaccins devront être étudiés en détail à travers l’étude de leurs organes et de leur sang qui seront prélevés en fin de protocole afin de vérifier si le virus inoculé persiste ou non dans l’organisme des animaux vaccinés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il est impossible à l’heure actuelle de déterminer par des expérimentations in vitro le degré de protection que peut conférer une solution vaccinale et donc de conclure sur l’efficacité de celle-ci. Le recours à des organismes entiers reste indispensable pour éprouver les candidats vaccins.
2. Réduction
Dans ce projet, 6 groupes de 12 animaux seront constitué : 5 groupes reçoivent chacun un vaccin différent, le sixième groupe constituant le groupe contrôle. Après vaccination, tous les animaux sont infectés avec un virus qui provoque la létalité dans ce modèle de souris. Afin de mesurer la protection induite par les vaccins au cours de l’infection, la moitié de l’effectif de chaque groupe est mise à mort au pic de la maladie afin de collecter le maximum d’échantillons biologiques pour analyser qualitativement et quantitativement la protection par rapport aux animaux non vaccinés. La mise à mort de six animaux par groupe constitue un minimum nécessaire pour évaluer la reproductibilité des observations d’un animal à l’autre et réaliser des tests statistiques robustes de comparaison de groupes. La comparaison de la survie entre animaux vaccinés et non vaccinés est donc établie sur un effectif de 6 animaux dans chaque groupe ce qui garantit également une analyse statistique de qualité : courbes de survie et analyse comparative des données issues de l’analyse des prélèvements biologiques effectués sur les animaux au moment de la mise à mort. La réduction du nombre d’individus dans chaque groupe pourrait altérer de façon significative la qualité de l’analyse des données, compromettant ainsi l’ensemble de la procédure et l’intérêt du recours à cet effectif animal pour évaluer l’efficacité de ces vaccins.
3. Raffinement
EU1/2 Les animaux, du fait de leur immunodéficience, seront hébergés dans des conditions sanitaires strictes (SPF) avec des cages autoclavées avec nourriture et boisson stériles pour éviter tout risque de contamination microbienne indésirable. Chaque geste technique (injections, prélèvements) sera réalisé sous poste de sécurité microbiologique (PSM) et une désinfection avant et après de la zone à injecter/prélever sera réalisée par application de vétédine. Tous les gestes techniques (injections et prélèvements) sont réalisés sous anesthésie afin de protéger les expérimentateurs des risques liés à la manipulation d’OGM MOT de classe 2. Ces anesthésies permettront de diminuer la douleur qui aurait pu être provoquée par l’injection du vaccin ou le prélèvement sanguin. Après chaque anesthésie, les animaux peuvent présenter transitoirement une fatigue post-anesthésie et/ou un déshydratation transitoire. Un enrichissement de l’environnement, une réhydratation des animaux à l’aide de sérum physiologique par voie sous-cutanée, l’ajout de gel hydrique ainsi que de friandises peuvent être appliqués ainsi qu’un réchauffement si besoin. EU2/2 La réalisation des gestes techniques sous anesthésie (injections et prélèvements) permet de réduire grandement le stress des animaux et d’éviter des contentions longues. Le faible nombre de prélèvements effectués permet de réduire le nombre d’anesthésie et les effets associés (perte d’appétit, fatigue post-anesthésie). Malgré le confinement strict lié aux activités de l’EU 2/2, les conditions d’hébergement classiques sont maintenues. Des observations journalières seront réalisées afin d’évaluer l’état de chacun des animaux selon une matrice de score établie pour ce modèle et selon le virus utilisé et les signes cliniques attendus. En période de week-end avant challenge viral, un système de vidéosurveillance permettra de visualiser si les animaux ont toujours de la nourriture et de la boisson. À tout moment, en cas de doute sur l’état d’un ou plusieurs animaux, une entrée en zone sera programmée pour procéder à une observation des animaux et à une possible décision d’arrêter le protocole.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Il a été démontré qu’une ligné ede souris était susceptible à l’infection par le virus de la fièvre hémorragique de Crimée Congo (CCHF) et en reproduisait la physio pathogénèse observée chez l’Homme. Ce modèle de souris a également été utilisé dans le cadre de plusieurs essais vaccinaux contre le virus CCHF. Il s’agit donc d’un modèle adapté pour comparer les différents candidats vaccins et évaluer leur efficacité. Les animaux utilisés seront des adultes (à partir de 2 mois). Il est nécessaire que le développement de leur système immunitaire soit mature pour évaluer au mieux la réponse immune mise en place suite à la vaccination.