Mise en place d’un modèle PNH de fièvre jaune induite par la piqure de moustique infecté et test d’immunogénicité et d’efficacité de vaccins anti-flavivirus

Les flavivirus sont des virus transmis par des insectes se nourrissant de sang. Ils regroupent plusieurs familles de virus engendrant des maladies variées, allant des fièvres bénignes aux encéphalites et fièvres hémorragiques graves. Le virus de la fièvre jaune, de la dengue, du Zika ou encore du Nil occidental (WN) font partie plus spécifiquement de la famille des Flavivirus. Ils seraient responsables de 500 000 infections et 250 000 décès chaque année dans le monde. Déjà à l’origine de plusieurs épidémies dans les pays tropicaux, plusieurs cas endémiques, c’est-à-dire très localisés et pas importés, se sont développés en Europe ces dernières années. De nouvelles implantations de moustiques porteurs de ces virus apparaissent avec les changements climatiques en cours, ce qui entraine un risque d’épidémies en Europe de plus en plus important. Il n’existe actuellement pas de traitement contre ces maladies infectieuses. Concernant les vaccins, seul celui contre la fièvre jaune est très efficace mais soumis à plusieurs difficultés de production, responsable de pénuries fréquentes. Il est donc urgent de développer de nouveaux vaccins contre les flavivirus, ce qui constitue l’objectif de notre projet. Celui-ci est structuré en deux sous-objectifs : le premier consiste à mettre au point un modèle animal primate dont l’infection est faite par piqure de moustiques porteurs du virus de la fièvre jaune, pour se rapprocher des cas de contamination humaine, éventuellement transposable par la suite pour d’autres flavivirus. Le deuxième objectif du projet est de tester sur ce modèle, une nouvelle stratégie de vaccin luttant contre tous les flavivirus ciblant et neutralisant des composés de la salive du moustique. Cette stratégie originale permettrait à l’organisme hôte, primate ou humain, de contrôler l’infection dès ses étapes les plus précoces . En effet, il est établi que des protéines de la salive du moustique favorisent l’entrée et la multiplication du virus chez l’hôte et inhibent sa réponse anti-virale .

Les bénéfices à court terme sont : i) la mise en place d’un modèle animal dont l’infection par piqure de moustique est plus physiologique qu’une injection, utilisable pour tester des futures stratégies préventives et thérapeutiques, ii) l’évaluation d’une part, de la réponse immunitaire induite par un candidat vaccin contre tous les flavivirus, et d’autre part, de son efficacité de protection contre le virus de la fièvre jaune, iii) la compréhension de l’effet de l’immunisation contre des protéines de la salive de moustique sur la transmission de virus de la fièvre jaune, et la comparaison avec les mécanismes du vaccin commercial qui cible le pathogène. À long terme, les résultats permettront le développement d’un vaccin à large spectre contre plusieurs flavivirus à fort potentiel épidémique mondial et européen. Ce vaccin pourrait sauver la vie de centaines de milliers de personnes et atténuer le fardeau sanitaire, social et économique des infections liées à ces virus. Même si cette stratégie vaccinale ne s’avérait pas complètement efficace, elle pourrait être complémentaires de vaccins peu efficaces contre d’autres infections flavivirales comme la dengue. Maitriser la mise au point de modèles de transmission d’infections de macaques par piqures de moustiques nous prépare également à répondre à une émergence ou re-émergence d’un flavivirus, en le transposant aux autres virus transmis par des moustiques.

A chaque anesthésie, les animaux sont suivis avec une pesée, le contrôle des paramètres de santé de l’animal (respiration, aspect de la fourrure,, ect..), jusqu’à 5 fois par semaine. Ce nombre de suivi pourra être adapté si l’animal montre des signes de mauvaise santé. Le suivi prend environ 10 minutes. Les animaux seront tous soumis à des prélèvements de sang, maximum 5 fois par semaine lors des phases d’infections et maximum deux fois par semaine le reste du temps (au total maximum 39). Un prélèvement de sang prend environ 5 minutes par animal. Certains animaux seront soumis à de l’imagerie (technique non invasive), sous anesthésie, durant environ 10 min. Lors de la mise en place de l’étude sur un nombre restreint d’animaux, le suivi est fréquent (jusqu’à 5 fois le premier jour) puis une fois par jour la première semaine. Une fois en place, les animaux seront soumis à de l’imagerie maximum 3 fois par semaine. Les animaux auront au maximum 10 séances d’imagerie. Les animaux seront infectés, sous anesthésie, par des moustiques porteurs du virus. Cette étape durera entre 10 et 20min. Les animaux subiront des procédures chirurgicales, sous anesthésie, telle que l’implantation d’une sonde de température ou des biopsies de peau, moelle osseuse et/ou ganglions au maximum 6 fois par semaine après la piqure de moustique regroupée au maximum (3 anesthésies maximum). Ils en auront également 3 supplémentaires maximum (au début de l’étude, après immunisation et en fin d’étude). Les chirurgies durent entre 15 et 30min. Les animaux seront en hébergement individuel après la pose de sonde de température et après l’infection, au total 3 semaines maximum.

– Les nuisances possibles pour les animaux lors de l’infection par le virus de la fièvre jaune sont, comme chez un organisme humain infecté naturellement par des moustiques : o fièvre pendant 6 à 8 jours o perte d’appetit +/- perte de poids pendant 8 à 10 jours o nausées, vomissements rares et ponctuels, possibles entre le jour 2 et le jour 10 après inoculation o diminution de l’activité pendant 6 à 8 jours o mortalité entre le 4ème et le 10ème jour post infection. – Les nuisances possibles chez les animaux après les vaccinations sont : o réaction locale: rougeur (très rare), gonflement (très rare), durée de 1 à 3 jours Les nuisances possibles chez les animaux après les anesthésies répétées sont : o perturbation de l’appétit +/- perte de poids mineure Les nuisances possibles chez les animaux après une piqure de moustique sont : o réaction locale sur le site de piqure et démangeaison, durée de 1 à 3 jours. Ces effets n’ont cependant pas été constaté dans la littérature chez le modèle NHP. Les animaux seront également hébergés en individuel après la pose de la sonde de température (5 jours) et après l’infection (environ 14 jours). Les nuisances chez ces animaux sont du stress et une activité réduite. Les nuisances possibles chez les animaux après les prélèvements hématologiques répétés sont : o anémie transitoire (légère à modérée) Les nuisances possibles chez les animaux après les chirurgies sont : réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie rare, durée de 1 à 5 jours

Les animaux non infectés pourront être réutilisés pour d’autres études. Les animaux infectés seront euthanasiés pour réaliser des études histologiques et des mesures de virémies dans les organes pour valider l’efficacité des vaccins candidats

Les macaques cynomolgus sont sensibles au virus de la fièvre jaune qui induit dans cette espèce une maladie similaire à celle décrite chez l’humain. De plus, le système immunitaire des macaques est très proche de celui des humains et les réponses vaccinales dans cette espèce sont semblables à celles observées chez l’humain. Par ailleurs, les rongeurs ne sont sensibles à ce virus qu’après inoculation intracrânienne et/ou lorsqu’ils sont rendus artificiellement déficients au niveau de leurs défenses immunitaires. Ces conditions sont très éloignées de la transmission naturelle du virus chez l’homme (transmission par piqûre de moustique) et sont incompatibles avec l’étude du système immunitaire. Le suivi immunologique et la réponse à l’infection sont des paramètres majeurs dans ce projet, nous avons donc besoin d’animaux avec un système immunitaire pleinement mature, ce qui correspond à des animaux entre 2.5 et 8Kg, environ 3 ans.