Tests de vaccination contre Clostridium difficile

Clostridioides difficile (C. diff) est la première cause de diarrhées bactériennes associées aux soins chez l’adulte dans les pays développés et en particulier en France (> 24000 cas par an, dont 14 % de formes compliquées). La mortalité associée aux infections à C. difficile (ICD) est de l’ordre de 3%. Les ICD peuvent évoluer sur un mode épidémique avec la survenue de cas groupés d’infection voire de véritables épidémies locorégionales. Elles représentent un coût sanitaire important pour nos sociétés, en raison de l’augmentation des durées moyennes de séjours et des surcoûts liés à leur prise en charge spécifique. Une antibiothérapie est le plus souvent efficace pour traiter une infection liée à C. difficile, mais les rechutes sont fréquentes (environ 20% des patients). La vaccination est la meilleure approche à long terme pour réduire le nombre de ces infections. Le but de cette vaccination est de lutter contre le développement de la bactérie au niveau du tube digestif et donc de réduire les symptômes ainsi que la dissémination de la bactérie dans l’environnement. Les antigènes testés ont démontré in vitro et in silico des qualités requises pour être considéré comme un bon antigène. Il est toutefois nécessaire de réaliser une évaluation préclinique de leur efficacité in vivo dans un modèle d’infection chez la souris qui permet d’étudier la réponse immunitaire suite aux vaccinations. Des essais préliminaires in vivo en modèle murin ont montré qu’administré seul par voie parentérale les antigènes étaient capables d’induire une efficacité vaccinale partielle. L’objectif de ce projet est d’améliorer cette efficacité vaccinale in vivo par une vectorisation des candidats vaccins dans des vecteurs viraux, de les combiner et de tester plusieurs schémas vaccinaux (voie parentérale et/ou voie muqueuse). Les animaux seront immunisés à trois reprises. Le statut immunitaire des animaux sera vérifié avant et après immunisation afin d’évaluer l’efficacité des différents candidats vaccinaux testés. L’efficacité vaccinale sera évaluée par le suivi de la colonisation intestinale par C. difficile (par numération de la bactérie dans les fèces des animaux) une analyse de l’inflammation intestinale et ceci sera corrélé à la réponse immunitaire spécifique analysée.

Les bénéfices apportés par ces essais sont d’un intérêt majeur. C. difficile a été classée comme «menace urgente» dans le dernier rapport du centre de prévention et de contrôle des maladies portant sur les menaces liées à la résistance antibiotique. En effet, le développement de nouvelles méthodes de prévention des infections à C. difficile permettrait d’offrir de nouvelles options thérapeutiques aux patients et limiter le risque d’infections communautaires et nosocomiales et de diminuer la dissémination de cette bactérie pathogène dans l’environnement. Notre approche vaccinale permettrait à moyen terme de prévenir les infections à C. difficile ou leur récidive. Les antigènes vaccinaux utilisés dans cette étude sont des facteurs impliqués dans la colonisation par la bactérie du tube digestif et des facteurs de virulence. Si une réponse immunitaire est induite lors de ces essais de vaccination, la bactérie sera limitée dans son développement et les symptômes cliniques de l’infection ne seront donc plus visibles. L’analyse de la réponse immunitaire suite à des immunisations est réalisable uniquement in vivo, aucun système in vitro ne permet d’évaluer cette stimulation par un antigene du système immunitaire dans sa globalité. Le développement à moyen terme d’un vaccin ciblant les infections à C. difficile permettrait de reduite l’incidence des infections, leur cout mais également de réduire le risque majeur de développement d’antibio-resistance grâce à une reduction notable du recours aux antibiotiques.

Le modèle nécessite différents types d’actes expérimentaux à savoir les immunisations par voie sous-cutanée (anesthésie locale), nasale (qui dure moins de 10 secondes par animal),ou orale, immunisation ou administration par voie orale de C. difficile (un gavage unique durant la procédure, qui dure moins de 10 secondes par animal) et une injection intrapéritonéale d’antibiotique sous anesthésie locale. De plus, le recueil de selles fraiches sera réalisé tous les deux jours après infection, sur la durée de l’essai, ce recueil dure moins d’une minute. Le prélèvement de sang sera réalisé par voie submandibulaire sur animaux vigiles mais anesthésiés localement, 5 prélèvements à J-3, J13, J28 et J45. Le prélèvement sera réalisé très rapidement (moins d’une minute) par une personne très expérimentée.

Le modèle nécessite plusieurs types d’actes expérimentaux réalisés sur animaux vigiles à savoir 3 immunisations : injections par voie parentérale (sous-cutanée) ou administration par voie muqueuse (nasale ou orale), 1 injection intrapéritonéale d’un antibiotique pour l’induction d’une dysbiose, l’administration par voie orale de C. difficile et 4 prélèvements sanguins par voie submandibulaire. Les injections entrainent une douleur légère. Suite à l’infection, le modèle peut induire des diarrhées allant de 2 à 3 jours et des pertes de poids qui varient entre 5 et 15% du poids initial des animaux. Les nuisances suite aux infections peuvent être considérées comme modérées. Un arrêt de la diarrhée et un retour au poids initial est généralement observé 4 jours après l’infection. La procédure d’immunisation, d’induction de la dysbiose et la procédure de gavage par voie orale occasionne pour les animaux une angoisse modérée, de courte durée; le prélèvement de fèces n’occasionne aucune douleur mais peut provoquer une angoisse légère (de très courte durée) dans la mesure où il nécessite de manipuler l’animal.

En raison de leur infection par une bactérie pathogène, tous les animaux seront mis à mort.

La souris est l’animal le plus utilisé dans le modèle de colonisation par C. difficile car il reproduit de façon rapide et reproductible cette pathologie. Les souris seront manipulées à l’âge de 6 ou 7 semaines (maturité sexuelle atteinte). Ce choix est motivé par la nécessité d’utiliser des animaux ayant atteints l’âge adulte et qui répondent au modèle de colonisation par C. difficile. Les animaux, âgés de 4 semaines, seront réceptionnés par l’animalerie et utilisés seulement après une période d’acclimatation d’une semaine.