Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 11/07/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-626163)
12 744 souris vont être utilisées, chacune portant une plaie chirurgicale ouverte dans le dos puis contaminée par des bactéries, 12 720 dans des procédures d’un niveau de souffrance modéré et 24 sous anesthésie sans jamais être réveillées. Une partie reçoit d’abord deux injections destinées à effondrer leurs défenses immunitaires, puis les plaies infectées sont suivies par imagerie sous anesthésie à six reprises en quinze jours, avec jusqu’à deux prises de sang. Toutes sont tuées à la fin, le porteur indiquant qu’elles ne peuvent être ni réutilisées ni adoptées parce qu’elles risquent d’être devenues porteuses asymptomatiques d’une bactérie pathogène. Les bénéfices annoncés pour les patients, une phagothérapie utilisable plus largement en clinique, restent à venir, quand la perte de plus de 20 % du poids corporel fixe déjà le seuil au-delà duquel une souris est tuée.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet a pour objectif de développer un modèle préclinique d’infection liée à la formation de biofilm par plusieurs bactéries pathogènes et mimant les conditions d’infection chez l’homme. Il a aussi pour but de faire avancer les connaissances sur l’utilisation des bactériophages pour traiter ce type d’infection. Les bactériophages s’attaquent uniquement aux bactéries. Ils peuvent être envisagés pour tuer les bactéries résistantes aux antibiotiques notamment lorsqu’elles se développent sous forme de biofilms. Les connaissances qui seront acquises au cours de ce projet permettront de mieux appréhender le potentiel thérapeutique des bactériophages dans le but de permettre leur utilisation plus large en clinique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les bénéfices attendus du projet sont d’abord la mise au point d’un modèle pertinent de plaies infectées chez la souris. De plus, le projet permettra d’étendre la compréhension des mécanismes mis en jeu lors de traitements par des bactériophages d’infections de plaies dues à différentes bactéries. Ces mécanismes comprennent à la fois les interactions entre les bactériophages et les bactéries mais aussi celles avec l’hôte et notamment son système immunitaire. Les résultats de cette étude pourraient être ainsi prédictifs de l’approche thérapeutique à déployer chez les patients. Ainsi, une meilleure compréhension de l’utilisation thérapeutique des bactériophages dans le cas de plaies infectées permettra d’envisager à terme une utilisation étendue de ce type de thérapeutiques dans des conditions optimales d’efficacité. Ceci pourrait permettre de réduire les échecs thérapeutiques de ce type d’infections lorsque les antibiotiques ont perdu leur efficacité, et ainsi augmenterait les conditions de vie des patients tout en réduisant le coût des frais hospitaliers.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les seules interventions sur animaux vigiles seront deux injections rapides à deux jours d’intervalles (20-30 secondes/souris) pour les souris traitées pour neutropénie. De plus, dans le cas où les souris seraient inclues dans le score 1 en termes de points limites, les souris recevront une injection (20-30 secondes/souris) d’analgésiques toutes les 8-12h jusqu’à disparition des symptômes de douleurs. Pour mimer les plaies aiguës chez l’homme, une plaie sera induite dans le cadre d’une procédure chirurgicale sous anesthésie. Elle est induite au niveau dorsal de la souris (Ensemble de la procédure 7-10min/souris). Au préalable de l’inoculation bactérienne, les souris seront traitées au niveau de la plaie par des dépôts directs au niveau plaie du produit candidat (20-30 secondes/souris). Dans les procédures 2 et 4, les souris seront suivies à J1, J2, J4, J7, J9 et J15 en imagerie sous anesthésie gazeuse (3-5min/souris). Pour suivre la réponse immunitaire, des prises de sang seront réalisées (1-2min/souris). Ainsi, au cours des expériences qui dureront au maximum 15 jours pour l’ensemble des procédures, les souris seront prélevées de leur sang au maximum deux fois (une fois par semaine).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Lors de nos expériences nous veillerons à impacter a minima le bien-être des souris. Les expériences consistent essentiellement à : – des injections pour l’analgésie sous anesthésie gazeuse, des prélèvements sanguins. La piqûre d’aiguille pour effectuer ces injections entraine une douleur légère de courte durée. Les prélèvements sanguins se feront en respectant le fait de faire au maximum un prélèvement sanguin par semaine et par animal en alternant les animaux prélevés. – une chirurgie pour la création de la plaie cutanée qui pourrait entraîner un stress et de la douleur. Ces gestes chirurgicaux se feront sous anesthésie gazeuse avec installation d’analgésie locale et systémique en amont et en post-chirurgie. – des protocoles infectieux qui entraîneront un inconfort et une douleur de sévérité modérée, et qui seront limités par l’utilisation d’un antalgique par voie sous-cutanée et le respect des points limites établis.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils seront mis à mort pour analyser des organes vitaux. De plus, la plupart auront été infectés par une bactérie pathogène. Cela implique que 1) leur défense immunitaire sera différente d’autres animaux non exposés à ce même pathogène et 2) ils sont potentiellement devenus porteurs asymptomatiques de cette bactérie pathogène et seraient donc susceptible de la transmettre s’ils étaient réutilisés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les modèles in vitro actuels sont malheureusement inappropriés pour reproduire la complexité d’un organisme entier et sa réponse à l’infection (système immunitaire). Il est donc primordial d’obtenir des résultats dans un modèle qui reproduit l’ensemble de la complexité d’un organisme entier. Concernant les bactériophages, l’utilisation de modèles mathématiques ne permet pas de refléter les éléments pharmacocinétiques.
2. Réduction
Des expériences in vitro seront réalisées en amont des expériences conduites chez l’animal afin de limiter le nombre d’animaux nécessaires. D’autre part, autant que possible, le nombre maximal de paramètres sera collecté pour chaque animal de façon à limiter le nombre total d’animaux utilisés. Un maximum de 6 souris par groupe sera utilisé afin d’assurer une représentativité statistique minimale. Au maximum 3 répétitions seront réalisées de façon indépendante pour valider les résultats expérimentaux et augmenter la puissance des analyses statistiques. Pour les données quantitatives, la distribution normale et la variance des variables seront vérifiées et les tests statistiques appropriés seront alors choisis. Pour les variables qualitatives d’autres tests seront effectués. Les éventuels effets confondants (sexe et cage par exemple) seront pris en compte au moment de l’analyse. L’outil de bioluminescence sera utilisé pour évaluer l’évolution longitudinale de l’infection in situ, pour suivre le même animal au cours du temps, limiter les variations inter-individuelles et ainsi diminuer le nombre d’animaux requis.
3. Raffinement
Les animaux seront élevés en communauté selon les normes d’hébergement dans des cages ventilées avec enrichissement et au minimum du coton, avec maximum 6 souris par cage pour un meilleur confort et moins de stress. Ces conditions ne risquent pas d’augmenter les difficultés de cicatrisation ni les comportements agressifs. Une visite sera faite quotidiennement pendant l’acclimatation et après la chirurgie et l’infection. La surveillance des critères de douleur inclut l’état physique externe, les comportements (hyperactivité, isolement, indifférence), les réponses aux stimuli, et des pesées/journées de températures spécifiques. Une variation de poids supérieure à 20% sera un point limite. Une grille d’évaluation permettra de suivre l’état de santé des animaux. Sur le plan pharmacologique, des anesthésiant locaux et anti-douleur seront administrés avant et après la chirurgie, renouvelés tous les 8-12h pendant trois jours. Un anti-douleur sera aussi utilisé, le cas échéant après infection. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie gazeuse pour un réveil rapide et moins traumatisant. De plus, les animaux recevront du gel hydrique après la chirurgie. Ils seront accueillis dans des cages avec de la litière douce. Un bandage sera apposé sur les plaies. Nous appliquerons aussi un chauffage des cages par chaufferettes après chirurgie. L’ensemble de ces éléments nous permettront d’éviter l’hébergement individuel.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Dans la recherche préclinique, les modèles murins permettent d’intégrer un grand nombre des caractéristiques de la pathologie humaine. Le modèle murin est notamment considéré comme un bon modèle pré-clinique pour l’évaluation de stratégies visant à améliorer la guérison de plaies infectées. De plus, à ce stade expérimental du développement de la phagothérapie, la souris représente l’espèce la plus pertinente pour l’évaluation des paramètres pharmacocinétiques et l’innocuité du traitement. Il s’agit d’un mammifère dont le système immunitaire est bien connu et comporte de très grandes analogies avec celui de l’homme. L’utilisation d’autres animaux plus proches de l’homme (primates) ou de références en pharmacocinétique (porc) ne peuvent représenter des animaux de première intention à ce stade de nos travaux. Dans tous les cas, seuls des animaux adultes seront utilisés (>= à 7 semaines) car leur système immunitaire est arrivé à maturité au contraire d’animaux plus jeunes.