Développement de nouvelles générations de vaccins ciblant les orthopoxvirus face aux risques de ré-émergence et à la recrudescence de la menace.

Ce projet vise à développer des contre-mesures médicales et notamment des vaccins, dont une jusqu’à la preuve de concept dans des modèles animaux contre les orthopoxvirus Certains d’entre eux peuvent être utilisés comme arme biologique. Le monkeypox (Mpox, ou variole du singe) et la variole, font partie des maladies provoquées par des orthopoxvirus. Récemment, nous avons été témoins de deux épidémies de Mpox distinctes. La première partie d’Afrique et touchant l’ensemble des continents est en cours depuis 2022, la seconde a débuté en République Démocratique du Congo en 2023, causée par un virus de Monkeypox différent de la première. Ces deux épidémies à l’origine distinctes sont les conséquences d’un accroissement récent de la capacité de transmission interhumaine par différentes voies (sexuelles, fomites…) du Mpox. Ainsi ce projet a aussi pour but de se prémunir de la ré-émergence des virus de la famille des orthopoxvirus. Les objectifs de notre projet sont le développement d’une stratégie vaccinale plus efficace et plus sûre que le vaccin de référence contre les orthopoxvirus , des approches d’administration innovantes pour les vaccins basées sur l’utilisation de micro-aiguilles et de micro-gouttelettes lipidiques, et des vaccins à base d’ARNm (acides nucléiques). Il s’agira notamment de mettre au point de nouveaux vaccins plus efficaces et à protection croisée contre les différents orthopoxvirus, en utilisant de nouvelles technologies vaccinales tel que les acides nucléiques par exemple utilisés pour le développement des vaccins contre la Covid 19.

Ce projet présente deux bénéfices distincts : Aujourd’hui le vaccin utilisé contre les orthopoxvrus ne semble pas forcément aussi efficace notamment à long terme que le vaccin de 1ère génération utilisée jusqu’aux années 1980 qui a permis l’éradication de la Variole. Le vaccin actuellement proposé aux personnes à risques, de part ces caractéristiques (vaccins à base de virus à la réplication déficientes), ne peut à ce jour pas être produit en très grande quantité. Des vaccins dits de 4ème générations semblent donc nécessaires pour mieux protéger les populations en cas de ré-émergence mondial d’un virus appartenant à la famille des orthopoxvirus. Ce projet présente deux bénéfices distincts : -Pour la société civile, la mise au point de vaccins qui seraient efficaces contre différents orthopoxvirus. En effet, en 2 ans, nous avons observé deux épidémies distinctes causées par deux souches différentes présentant une capacité accrue à se transmettre entre les Hommes. -Le développement d’une ou plusieurs contre-mesures vaccinales pour augmenter l’arsenal de la défense européenne face à la menace représentée par les orthopoxvirus, notamment le virus de la variole qui reste une arme biologique.

– L’ensemble des procédures du projet sera effectué sur des primates anesthésiés pour éviter toute souffrance. – L’immunisation des primates par vaccination pourra être effectuée par différentes voies utilisées classiquement en vaccinologie. – La contamination virale sera réalisée 1 ou 2 fois durera environ 30 minutes par animal maximum. Lors de la phase d’infection pendant laquelle l’animal est contagieux, il sera hébergé individuellement tout en gradant des contacts visuels, auditifs et olfactifs avec ses congénères. Il sera remis en groupe dès que la charge virale sera nulle (entre 3 et 6 semaines) – Des capteurs de température pourront être implantés au débit de l’étude sous la peau par chirurgie pour suivre l’état de santé et la température corporelle en continu (mesure toutes les 2 heures) (intervention 45 minutes). – Des prélèvements de sang seront effectués au maximum 5 fois par semaine pendant la phase aiguë du monkeypox se traduisant par la présence de lésions cutanées et de fièvre qui dure 4 semaines environ. Ceci nécessitera un temps d’anesthésie de 20 minutes. Pour suivre l’évolution de la charge virale, nous effectuerons en plus des prélèvements sanguins, prélèvement des liquides des pustules et de fluides mucosales ou lavages des sites infectieux et muqueuses. Ces prélèvements seront réalisés au maximum 5 fois par semaine (10 minutes pour l’ensemble des prélèvements) pour un nombre total de 30 maximum pour toute l’étude d’efficacité. Ces prélèvements cumulées avec les prélèvements de sang effectués pendant la phase d’immunisation pourront représenter jusqu’à 45 prélèvement sur 2 ans. – Pour accéder aux compartiments d’intérêt, nous effectuerons des lavages broncho-alvéolaires (30 minutes chacun) et nous prélèverons des petitis bouts de tissus par biopsies, actes chirurgicales non invasif de façon parcimonieuse.(30 à 45 min d’intervention suivant les tissus). -Les prélèvements de liquide séminal par voie naturelle seront effectués au maximum 1 fois par semaine pour un total de 8 maximum ; cela prendra 30 minutes environ. – Nous utiliserons aussi des méthodes non invasives d’imagerie in vivo pour caractériser l’infection et la visualiser la clinique pulmonaire ainsi que le suivi inflammatoire en utilisant deux techniques d’imagerie 8 fois au maximum au cours de l’étude (2 heures maximum ; les animaux sont maintenus sur tapis chauffant). –

Nous avons déjà développé un modèle primate de monkeypox par transmission sexuelle chez le macaque Cynomolgus. Suite aux infections, les animaux présentent des symptômes comme de la fièvre, des perturbations de la numération sanguine, une lymphadénomégalie, des lésions cutanées. Normalement, ces effets sont transitoires (de l’ordre de deux semaines) exceptés les lésions cutanées qui persistent un peu plus longtemps (2 à 4 semaines).. Ici nous allons développer un modèle primate de la maladie par exposition au virus monkeypox par voie respiratoire, chez qui nous envisageons des symptômes similaires avec des signes cliniques respiratoires supplémentaires. La dose la plus appropriée de virus lors de la mise en place de ce modèle , devra provoquer des atteintes pulmonaires et une baisse des capacités respiratoires (oxymétrie). L’hébergement individuel lors des phases d’infection peut entrainer un stress qui sera compensé par un programme d’enrichissement de leur milieu de vie défini par la cellule « bien-être animal » de l’établissement . Au niveau des procédures expérimentales, nous interviendrons sur des animaux anesthésiés. Ces anesthésies répétées peuvent provoquer un effet indésirable telle que l’hypothermie ou une perte de l’appétit. Très majoritairement elles seront inférieures à 30 minutes pour le suivi lors de la phase « aigüe ». Il est possible que les différents types de biopsies entrainent des inflammations et plaies locales qui seront surveillées quotidiennement jusqu’à la récupération complète de l’animal.

Des organes d’intérêt seront prélevés sur certains animaux euthanasiés dans le but de réaliser des analyses d’histopathologie. Ces prélèvements permettent d’analyser en profondeur l’impact de la vaccination ou de l’exposition au virus sur les organes, ce qui ne serait pas possible en clinique. Un pan de ce projet est aussi de caractériser la réponse immunitaire au niveau des muqueuses notamment les muqueuses rectales et pulmonaires Enfin, il est prévu de garder en vie 89 animaux qui pourront être réutilisés dans de futurs projets. Les animaux qui seront gardés en vie pourront être réutilisés, sur avis vétérinaire, dans de nouveaux projets compatibles avec leur historique afin de réduire le nombre d’animaux utilisés en recherche.

Les macaques cynomolgus ont été sélectionnés pour deux raisons : – Ils sont le seul modèle animal réunissant les éléments nécessaires à l’évaluation de vaccins : les réponses immunitaire et vaccinale sont similaires à celles de l’Homme, les techniques et outils d’exploration de la réponse immunitaire et de la réponse vaccinale sont disponibles et maîtrisés chez cette espèce. C’est par ailleurs un hôte naturel de la variole du singe. Ils représentent l’ultime modèle préclinique permettant l’entrée en phase de test clinique chez l’Homme. – Ils ont déjà fait l’objet de publications scientifiques en tant que modèles d’infection par la variole du singe, et ils présentent une physiopathologie comparable à l’Homme. Nous utiliserons des animaux au système immunitaire mature (2 ans minimum) : en effet, le système immunitaire évolue en fonction leur stade de développement et leur âge. Les candidats vaccins étudiés pourront faire l’objet d’essais cliniques chez l’adulte, il est donc nécessaire de réaliser ces études chez un animal au système immunitaire « mature ». Pour les études qui nécessitent des prélèvements de sperme, nous utiliserons des animaux mâles matures sexuellement.