Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-09-06 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-573656)
Vigiles et maintenues en contention, 350 souris reçoivent trois instillations nasales et subissent quatre prises de sang en six semaines, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le candidat vaccin nasal testé cible le paludisme, l’enjeu étant de mesurer la réponse immunitaire déclenchée dans la rate et le foie. Le porteur affirme qu’aucune vaccination ni aucune prise de sang n’a jamais produit d’effets indésirables au laboratoire, avant d’admettre dans la même rubrique que la contention peut stresser les souris et les prélèvements provoquer un hématome et une douleur. Toutes sont tuées au bout de six semaines pour prélever les organes où se joue cette réponse.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le paludisme est une maladie parasitaire responsable de 241 millions de cas et de 627 000 décès estimés dans le monde en 2020. Les deux vaccins candidats recommandés par l’OMS, affichent une efficacité modérée et un calendrier de vaccination contraignant nécessitant le développement de nouveaux candidats vaccins affichants une efficacité protectrice d’au moins 75 % d’ici 2030 (OMS). Le paludisme a un cycle de vie complexe impliquant l’invasion et le développement à l’intérieur des hépatocytes et des érythrocytes de l’hôte mammifère. A chaque étape de son cycle de vie, le parasite à travers ses différentes formes exprime de nombreuses protéines qui peuvent être la cible de candidats vaccins contre le paludisme. Ces dernières années, l’équipe a développé un candidat vaccin sous-unitaire administré par voie nasale en utilisant des nanoparticules. Celui-ci induit des réponses immunitaires humorales et cellulaires aux niveaux systémique et muqueux assurant une protection. L’équipe souhaite sur la base de cette expertise développer un vaccin contre le paludisme qui induit des réponses humorales et cellulaires au niveau systémique, et hépatique. Des travaux récents, en modèle d’hépatite B, ont montré que seule la vaccination nasale avait la capacité d’induire une réponse cellulaire hépatique en comparaison d’une immunisation systémique renforçant l’intérêt de la voie nasale comme une solution pertinente. Pour ces raisons, nous proposons de développer un vaccin nasal contre le paludisme, et valider l’induction d’une réponse immunitaire protectrice systémique au niveau splénique et hépatique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les vaccins contre le paludisme actuellement les plus avancés et recommandés par l’OMS montrent une efficacité d’environ 45 % et 66% respectivement qui reste insuffisante notamment pour protéger les enfants âgés de 5 à 17 mois au cours de la première année après la vaccination. Il est donc urgent de développer un vaccin plus efficace, éventuellement pour compléter ces deux vaccins. Dans ce but, nous proposons d’utiliser une nouvelle plateforme vaccinale qui a montré des résultats prometteurs. La capacité du candidat vaccin à induire une forte réponse immunitaire humorale et cellulaire systémique et hépatique forte spécifique de Plasmodium pourrait être d’un grand avantage pour un vaccin antipaludique. De plus, si notre calendrier vaccinal à trois immunisations par voie intranasale montre des réponses immunitaires robustes, ce sera une grande avancée dans la recherche sur le vaccin antipaludique. En effet, les vaccins dénommés RTS,S et R21/Matrix-M™ sont proposés sous la forme d’un schéma à quatre doses chez l’enfant à partir de 5 mois ce qui est une organisation difficile dans les pays endémiques (aiguille stérile, personnel médical). De plus, cibler différentes étapes du cycle de vie du parasite pourrait aider à compléter des candidats vaccins plus avancés et permettre d’augmenter la protection si peu de parasites parviennent à échapper à l’immunité hépatique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux subiront tous 4 prises de sang à J0, J14, J28 et J42. 3 instillations par voie nasale à J0, J14 et J28. Les prises de sang et les instillations/injections ne durent que quelques secondes sur animaux vigiles.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
A ce jour dans le laboratoire, aucune des expériences de vaccinations utilisant des antigènes, ni aucune prise de sang n’a produit d’effets indésirables sur les animaux d’autant plus que les gestes sont très bien maitrisés. Cependant, il est possible que les contentions engendrent du stress, les prises de sang peuvent entrainer un hématome ainsi qu’une douleur légère au niveau du site de prélèvement.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort en fin d’expérimentation à J42 de façon à pouvoir étudier les réponses immunitaires induites par les différents types de vaccination notamment les réponses immunitaires hépatiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe actuellement aucun modèle de remplacement capable de reproduire la complexité du système immunitaire et d’étudier l’ensemble des réponses immunitaires suite à une vaccination.
2. Réduction
Les résultats obtenus précédemment avec un extrait total du parasite supporte la preuve de concept qu’une immunisation par voie nasale est capable d’établir une réponse immunitaire hépatique. Afin de poursuivre cette étude, dans une stratégie de vaccin sous-unitaire nous allons dans un premier temps tester plusieurs protéines du parasite pour savoir lesquelles sont les plus immunogènes. Pour chaque protéine utilisée nous constitueront un groupe de 10 souris (5 mâles + 5 femelles). Cette première expérimentation permettra de récolter assez de données, notamment sur le choix des protéines à conserver et donc de réduire le nombre d’animaux utilisés dans la suite de nos expérimentations. Cette première expérimentation permettra de récolter assez de données notamment sur le choix des protéines à conserver et donc de réduire le nombre d’animaux utilisés dans la suite de nos expérimentations. Des tests statistiques ainsi qu’une analyse de normalité seront effectués.
3. Raffinement
Les souris sont hébergées en accord avec les directives européennes sur des portoirs ventilés et dans un environnement enrichi (objets en cellulose pour faire un nid ou à ronger). Une surveillance accrue sera effectuée à la suite de chaque procédure afin de détecter au plus tôt les points limites définis pour chaque procédure. Un enrichissement positif sera mis en place en introduisant un enrichissement permanent de type igloo dès la semaine d’adaptation des animaux. Un enrichissement positif ponctuel, à leur entrée dans la structure puis après chaque procédure, de type carré en kraft pendant 48h pouvant être dépouillé et permettant la confection d’un nid.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle d’étude d’un candidat vaccin administré par voie nasale est déjà établi chez la souris dans le laboratoire. De plus, l’espèce de souris retenue est décrite dans la littérature comme le modèle de référence permettant l’étude des réponses immunitaires hépatiques. Tous les outils immunologiques sont disponibles pour étudier la réponse immunitaire chez la souris. Des souris adultes sont utilisées car leur système immunitaire est complètement développé. Ce modèle murin permettra la preuve de concept de l’induction d’une réponse immunitaire systémique splénique et hépatique suite à une vaccination par notre candidat vaccin sous-unitaire par voie nasale avant de passer sur un modèle d’infection adapté.