Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 15/01/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-433881)
Immunisés à l’adjuvant de Freund par quatre à sept injections transdermiques, quatre lapins subissent aussi quatre à six prises de sang sur animal vigile, puis une anesthésie de quinze minutes suivie d’une ponction fémorale. Tous sont tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ce que le projet produit est un réactif de laboratoire, des anticorps polyclonaux dirigés contre deux protéines de Pseudomonas aeruginosa, qui serviront à purifier ces protéines dans des extraits bactériens. L’adjuvant peut provoquer des douleurs articulaires et une forte inflammation aux points d’injection, et le lapin est retenu parce que sa taille moyenne donne beaucoup de sérum en consommant peu de protéine.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La résistance aux antibiotiques est devenue l’une des plus grandes menaces pour la santé mondiale. De plus en plus de bactéries sont résistantes, rendant ainsi ces molécules moins efficaces voire totalement inefficaces pour traiter les infections bactériennes. Pseudomonas aeruginosa est une bactérie pathogène opportuniste responsable d’infections nosocomiales touchant principalement les patients immunodéprimés, les brûlés, ou encore les patients sous ventilation mécanique. Aujourd’hui, la lutte contre les souches de P. aeruginosa multi-résistantes aux antibiotiques, représente un enjeu sanitaire et médical important, enjeu souligné par l’Organisation Mondiale de la Santé. Les modifications post-traductionnelles (PTM) constituent une piste de recherche innovante. Ce sont des ajouts de groupements chimiques qui s’effectuent notamment sur les protéines. Elles impactent alors les interactions, les structures et donc la fonction de ces protéines. Leur importance est clairement établie chez les eucaryotes puisqu’elles sont la cible de traitements contre certains cancers ou maladies neurodégénératives. En revanche chez les bactéries, leur mise en évidence est relativement récente et leur rôle reste encore à être déterminé. Si de nombreuses études ont été menées pour identifier les résidus modifiés, très peu d’entre elles, malheureusement, se focalisent sur leur rôle. Pourtant leur rôle, lors de la formation de biofilm, la résistance, la virulence ou la persistance bactérienne, semble important. Notre hypothèse est que cibler les PTMs bactériennes impliquées dans la pathogénèse, pourrait être utilisée comme une stratégie de lutte contre les infections causées par les pathogènes. Nous avons d’ores et déjà identifié de nombreux facteurs de virulence sécrétés par P. aeruginosa qui sont modifiés, parmi eux deux proteine B et D sont deux facteurs majeurs. Notre étude consiste donc à évaluer l’implication des différentes modifications dans l’acquisition de résistances aux antibiotiques, dans l’augmentation de la virulence et dans la formation de biofilms chez P. aeruginosa. La production d’anticorps polyclonaux chez le lapin pour chacune de ces protéines nous permettra d’isoler et de purifier B et D sous toutes leurs formes dans chacune de nos différentes souches cliniques de P. aeruginosa et ainsi de trouver le relationnel entre les modifications post-traductionnelles et l’augmentation de la pathogénicité chez cette bactérie.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’obtention de ces anticorps polyclonaux ciblant B et D permettra de capturer et purifier ces deux protéines dans des lysas bactériens issus de différentes souches cliniques. Chaque souche ayant des particularités différentes de virulence de résistance aux antibiotiques ou de « culture » (planctonique ou en biofilm) nous effectuerons une cartographie des modifications post-traductionnelles de chaque protéine en corrélation avec son activité clinique. Le but final étant de cibler la ou les modifications pour développer un anticorps thérapeutique ou une stratégie antibactérienne sans utilisation d’antibiotique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
4 à 6 prélèvements sanguins sur animaux vigiles (5 minutes chacun)et 4 à 7 injections transdermiques (5minutes chacune). Une anesthésie générale de 15 minutes puis une ponction fémorale de 5 minutes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’utilisation de l’adjuvent de Freund peut induire des douleurs articulaires et provoque une forte inflammation au niveau des points d’injection. La réaction immunitaire peut aussi induire une hausse de la température.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Des méthode de production d’anticorps recombinant existent mais ils ne permettent en aucun cas d’obtenir une polyclonalité aussi élevé que chez l’animal. Un système immunitaire mature et actif est indispensable pour la production de cet outil biologique fondamental dans nos travaux de recherche
2. Réduction
Nous avons utilisé les données de la littérature pour calculer de façon théorique les capacités moyennes de production d’anticorps pour chaque lapin. Nous avons donc pu déterminer que 2 lapins par protéine seraient nécessaires pour obtenir la quantité d’anticorps indispensable à nos études. Pour chaque protéine cible, deux lapins seront immunisés avec 15 jours de décalage ceci permettra d’évaluer la toxicité intrinsèque de la protéine recombinante et de ne pas immuniser le second lapin si la protéine était mal supportée par le premier lapin.
3. Raffinement
Afin de diminuer au maximum toute douleur articulaire et toute douleur due à l’inflammation des sites d’injection, les animaux recevront un patch transcutané de d’analgésique. Ce patch sera changé toutes les 72 heures. Le suivi sérologique de l’immunisation nous permettra de limiter au strict minimum les rappels d’immunisation et de mettre fin à la procédure au plus vite. L’observation des animaux au quotidien basée sur le score grimace scale permet d’établir un point limite précoce qui mettrait fin immédiatement à la procédure. Afin de limiter au maximum le stress des animaux pendant les manipulations, ils seront légèrement anesthésiés au masque.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le lapin est l’espèce de choix pour la production d’anticorps polyclonaux. Sa taille moyenne permet d’obtenir une bonne quantité de sérum riche en anticorps tout en utilisant peu de protéine pour l’immunisation. La longueur des CDRs des IgG de lapin leur confère une excellente affinité, de plus ces IgG sont facilement purifiable. Les animaux seront des jeunes adultes de 1,5 à 2 kg (30 à 45 jours) car ils possèdent un taux maximum d’anticorps circulant et un système immunitaire mature.