Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 15/10/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-536050)
Infectées par le SARS-CoV-2 par voie intranasale sous anesthésie, 2 327 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles développent une inflammation et une atteinte pulmonaire qui tue 30 à 50 % d’entre elles en sept à dix jours, celles qui survivent recevant jusqu’à dix administrations intrapéritonéales d’anticorps ou d’inhibiteurs avant leur mise à mort. L’objectif déclaré est d’identifier une signature immunitaire précoce de la gravité de la COVID-19 et de tester des traitements. Le porteur détaille l’enrichissement des cages en papier kraft et le suivi journalier de l’état de santé, et précise qu’aucun traitement antidouleur ne sera appliqué aux souris infectées, au motif qu’il fausserait l’étude de la réponse inflammatoire.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Depuis les premiers rapports indiquant l’apparition d’un syndrome respiratoire aiguë sévère (SRAS) induit par le coronavirus-2 (SARS-CoV-2) en Chine en 2019, la COVID-19 a déjà infecté plus de 700 millions de personnes à travers le monde et a causé près de 7 millions de décès. L’infection à la COVID-19 constitue donc un réel problème de santé publique impliquant des enjeux économiques et sociétaux forts pour les années à venir.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’ensemble de nos investigations vise à apporter des pistes pour répondre aux questions rencontrées en clinique chez les patients infectés par le SARS-CoV-2. Nous espérons identifier une signature immunitaire spécifique et précoce de la sévérité de la maladie. Nous souhaitons contribuer à une meilleure compréhension de l’impact de comorbidités sur la réponse immunitaire mise en place lors d’une infection. Et enfin tenter de trouver différents traitements permettant de lutter contre l’infection par le SARS-CoV-2.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis aux actes suivants: Une infection en intra-nasale avec le SARS-CoV-2 (ou une solution contrôle) sur animal anesthésié : une seule fois (une à deux minutes). Ensuite, pour les animaux traités avec un anticorps ou un inhibiteur : une administration thérapeutique en intra-péritonéale sur animal vigile (quelques secondes, 1 à 10 fois maximum). Puis, avant l’euthanasie, une injection intra-veineuse d’une solution permettant de réaliser un suivi des cellules immunitaires sur animal anesthésié : quelques secondes, une seule fois. Puis, un prélèvement de sang sur animal anesthésié : 30 secondes, 1 seule fois. Et enfin, l’euthanasie des animaux par méthode réglementaire, quelques secondes, une seule fois.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux impliqués dans ces expérimentations seront tous soumis à un suivi régulier (pesée, suivis journaliers) pouvant induire un stress chez les animaux. Les animaux infectés par le SARS-CoV-2 développeront une inflammation et une atteinte pulmonaire pouvant conduire dans 30 à 50 pourcent des cas au décès de l’animal sous 7 à 10 jours post-infection. Les animaux seront anesthésiés afin de pouvoir procéder aux infections par le SARS-CoV-2 par voie intranasale, cette anesthésie pourra engendrer une baisse de la thermorégulation et dans de rares cas une détresse cardio-respiratoire.. Plusieurs approches thérapeutiques susceptibles de réduire les symptômes de l’infection par le SARS-CoV-2 (administration de traitements anticorps, administration de traitement inhibiteur) seront testées afin d’entraver le développement de l’infection, toutefois l’administration des traitements pourra induire du stress et de la douleur légère chez les animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’infection au SARS-CoV-2 est une infection évolutive au cours du temps et multi-systémique. Ainsi, pour comprendre au mieux les réponses immunitaires et inflammatoires mises en place par l’animal (sang moelle osseuse), celles spécifiques de certains organes (poumons, rein, rate, cerveau) il nous est nécessaire d’avoir accès à un maximum de prélèvements afin de mieux appréhender l’ensemble des modifications survenues au cours de l’infection. L’euthanasie de tous les animaux est donc requise pour répondre aux enjeux scientifiques de ce projet.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le développement d’une infection par le SARS-CoV-2 fait intervenir une réponse immunitaire de l’hôte qui est évolutive au cours du temps. Nous infecterons les animaux par voie intranasale, ainsi, la fonction pulmonaire sera la première atteinte. Cependant, dans ce type de modèle infectieux, les animaux montrent également à minima des atteintes rénales et cérébrales ce qui impliquent que plusieurs organes et grandes fonctions physiologiques soient mises en jeu. L’étude des mécanismes impliqués dans la mise en place de la réponse immunitaire dans ce contexte pathologique rend l’étude in vivo indispensable. Toutefois, nous développons en parallèle, un maximum d’approches in vitro (mesures de paramètres biochimiques sur du sang de patients, extraction de cellules du sang périphérique de sang de patients atteints du virus de la COVID pour mise en culture puis stimulation-inhibition) dans le but de répondre à l’ensemble des questions posées dans notre projet de recherche.
2. Réduction
Nous utiliserons un total de 2327 animaux. Nous avons limité au maximum nos groupes d’animaux. Pour exemple : un seul groupe contrôle pour l’ensemble de chacune des cinétiques. Nos études portent sur l’analyse de différents paramètres (réponse immune dans différents organes, histologie, dosage protéique). Ainsi pour chaque animal euthanasié, nous prélèverons un maximum d’organes afin de collecter les données pour l’ensemble des tissus. Nous nous organiserons afin d’appliquer une multi-approche expérimentale en utilisant un même organe pour différentes techniques d’évaluations cellulaires. Nous utilisons maintenant des approches d’analyse à haute dimension permettant d’obtenir un très grand nombre d’informations sur un seul animal, et pouvant même ne pas avoir été anticipées à l’avance. L’utilisation de ces technologies innovantes nous a permis de réduire considérablement le nombre d’animaux utilisés.
3. Raffinement
Nos animaux seront placés en acclimatation pendant un minimum de 7 jours avant d’entrer en procédure expérimentale. Les souris seront stabulées en portoirs avec accès ad libitum à la nourriture et à l’eau. La température et l’hygrométrie seront contrôlées. Le cycle d’éclairage sera de 12h par jour. Afin de stimuler les activités cognitives et exploratrices des animaux tout en satisfaisant leurs instincts naturels, le milieu des cages sera enrichi avec des nidifications biodégradables en papier kraft. Un suivi journalier de l’état de santé des animaux sera réalisé par du personnel compétent. Une pesée des animaux sera réalisée 3 fois par semaine dès que la procédure expérimentale sera engagée. Nous réaliserons les infections de nos animaux par voie intranasale sous anesthésie générale. Les animaux auront alors subi une infection au SARS-Cov-2, malgré tout, aucun traitement anti-douleur ne leur sera appliqué car celui-ci risquerait d’interférer avec les mécanismes biologiques que cette procédure vise à révéler (étude de la réponse immunitaire et inflammatoire mises en place).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle murin pour l’infection par le SARS-CoV-2 est un modèle d’étude largement utilisé et décrit comme présentant une physiopathologie proche de celle observée en clinique chez le patient (symptômes cliniques, atteintes pulmonaire, rénale et cérébrale). De plus, la souris représente le modèle animal le plus riche en outils pour l’étude du système immunitaire : nombreux anticorps de cytométrie, modèles murins génétiquement modifiés (porteurs de fluorescences endogènes). Cela nous permettra d’étudier la réponse immune induite après l’infection par le SARS-CoV-2 via différentes techniques. Les animaux seront utilisés entre 3 et 24 mois afin d’étudier l’impact de facteurs de comorbidités tels que l’âge.