Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/04/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-592325)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les virus transmis par les insectes (arthropod-borne viruses, arbovirus) et en particulier ceux transmis par les moustiques, tels que le virus de la Dengue, Chikungunya et Zika, représentent un problème majeur de santé publique. En effet on estime à plus de 390 millions le nombre de nouvelles infections par le virus de la Dengue chaque année et près de 40 % de la population mondiale est considérée « à risque ». A ce jour, les principales mesures de santé publiques mises en place reposent sur le contrôle de la population des insectes vecteurs, cependant l’impact réel de ces procédures sur la transmission des virus n’a pas encore été déterminée. Lors du cycle de réplication et de transmission de ces virus, le moustique n’est pas un intermédiaire passif. Pour être transmis avec succès à un hôte vertébré non infecté, les arbovirus doivent franchir plusieurs étapes clés et traverser des barrières anatomiques chez les moustiques, notamment l’épithélium de l’intestin, la dissémination vers des tissus secondaires et l’infection des glandes salivaires. Au cours de ce processus complexe, qui s’étend sur plusieurs jours, le virus dépend de facteurs cellulaires du vecteur moustique et est exposé à son système immunitaire. De nouveaux virus transmissibles par les moustiques émergeant chaque année, il devient urgent d’étudier et de comprendre les bases moléculaires de la transmission de ces virus afin de pouvoir la contrôler. Dans cette optique nous cherchons à comprendre les mécanismes mis en place chez ces insectes lors de l’infection virale, qui permettent leur résistance. Une meilleure connaissance du fonctionnement de l’immunité des moustiques permettrait d’envisager l’utilisation de méthodes basées sur le renforcement de la résistance des populations naturelles de ces derniers, afin de réduire la propagation de ce type de maladies. Le cycle de transmission de ces arbovirus débute par l’infection du moustique au cours d’un repas sanguin sur un hôte infecté. Afin de mieux comprendre les interactions vecteur- virus au cours de la transmission de ce dernier, il est important de s’approcher au plus des conditions naturelles d’infection. Ainsi, l’infection du moustique se passe par voie orale, lors d’un repas sanguin sur une souris.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les bénéfices attendus dans ce projet sont de mieux comprendre les interactions hôte vecteur afin de mettre en place des stratégies permettant de lutter efficacement contre ces maladies
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Repas sanguin infectieux – Acquisition du virus. Les souris sont infectées par du virus. Les animaux sont ensuite anesthésiés puis utilisés pour infecter des moustiques. Après le repas sanguin des moustiques sur la souris, les souris sont mises à mort. Repas sanguin infectieux – Transmission du virus. Les animaux sont anesthésiés puis utilisés pour nourrir des moustiques infectés. Du sang est ensuite prélevé sur les animaux sous anesthésie générale gazeuse en réalisant une incision (1mm) au niveau de la queue. L’opération est répétée pendant une durée totale maximum de 7 jours au même emplacement afin de mesurer l’évolution de la virémie. Les animaux sont ensuite mis à mort selon les méthodes réglementaires.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La prise en charge des souris s’appuie sur l’évaluation du comportement, de l’état corporel, de l’apparence physique, de la nutrition et de l’expression des souris. Après infection par les virus les souris développent la maladie, elles sont surveillées quotidiennement. Si une souris présente des symptômes de souffrance, par exemple perte de poids, prostration, poil hérissé, isolation, alors elle est mise à mort avant que les symptômes de la maladie soient trop dommageables pour l’animal et entraînent une souffrance.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issu du repas sanguin infectieux ou après avoir collecté les échantillons nécessaires à la mesure de la virémie, les souris sont mises à mort selon les méthodes réglementaires afin de limiter au maximum la durée d’infection et les chances de développer des symptômes délétères.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’infection de moustiques par un arbovirus peut se faire de plusieurs manières ; (1) par ingestion d’un repas sanguin contenant le virus ou (2) par micro-injection directe du virus dans le thorax du moustique. Afin de mieux comprendre les interactions vecteur-virus au cours de la transmission de ce dernier, il est important de se rapprocher au plus des conditions naturelles d’infection. Dans ce contexte-là, l’infection des moustiques par micro-injection est donc à exclure et un mode d’infection plus « naturel » est nécessaire. Il existe à ce jour deux méthodes pour infecter des moustiques par voie orale, voie naturellement empruntée par le virus dans la nature. Le repas sanguin artificiel, consistant en une capsule chauffée contenant le mélange sang et virus recouverte d’une membrane, et le repas sanguin sur un hôte vertébré. A ce jour, les repas artificiels ne sont pas totalement au point et sont globalement moins efficaces que les repas sur animaux. En présence d’un repas artificiel sur membrane, environ 40 % des femelles moustiques se nourriront contre 80 à 100 % lorsqu’elles sont présentées à un animal vivant. De plus, les repas artificiels ne reproduisent pas l’ensemble des facteurs de l’hôte présents lors d’une infection naturelle qui peuvent influencer l’efficacité de l’infection chez le moustique (microbiote, signaux d’attractivité de l’hôte, réponse de l’hôte etc…) . Dans le cadre de nos projets de recherche, l’utilisation d’un hôte vertébré est donc nécessaire. Les primates et les rongeurs sont les seuls vertébrés disponibles pour l’étude de l’infection par les arbovirus. Les primates devant toujours être évités lorsqu’une alternative existe, nous travaillerons donc avec des rongeurs. Parmi les espèces de rongeurs possibles, la souris s’avère le choix le plus pertinent pour nos expériences pour les raisons suivantes : – des lignées mutantes de cette espèce supportent le développement des virus que nous étudions – les souris étant utilisées pour ce type d’expériences depuis plusieurs décennies par différents laboratoires dans le monde, les protocoles d’infection sont bien établis – les moustiques du genre Aedes, bien que naturellement anthropophiles, sont tout de même capables de se nourrir sur cette espèce.
2. Réduction
Les expériences que nous menons visent à mettre en évidence des différences dans la prévalence des moustiques infectés (nombre de moustiques infectés / nombre de moustiques s’étant nourris sur une souris infectée) et/ou dans leur charge virale (quantité de virus par moustique infecté) entre différentes populations de moustiques. Afin d’observer des différences statistiquement significatives, il est nécessaire d’analyser un nombre minimum de moustiques. Étant donné que le nombre de moustiques pouvant se nourrir sur une même souris est limité, nous avons conçu nos expériences de manière à minimiser autant que possible le nombre de souris utilisées, tout en garantissant une puissance statistique suffisante pour l’analyse de nos résultats.
3. Raffinement
Les souris utilisées étant immuno-déficientes, elles sont élevées et maintenues en groupes sociaux sur portoirs ventilés dans une animalerie SOPF (Specific and opportunistic pathogen free) et bénéficient de frisure de carton ainsi que de tunnels. Lors d’une expérience d’infection, le nombre exact de souris nécessaires à l’expérience est déplacé dans le laboratoire environ 24 heures avant l’infection afin de leur permettre de s’acclimater et de diminuer le stress du reste de la procédure. Elles sont transférées en groupe sociaux à l’intérieur de cages ventilées disposant de frisure de carton ainsi que de tunnels. Elles sont ensuite placées sur portoirs ventilés à l’intérieur du laboratoire pour la durée de l’expérience. Afin de permettre aux moustiques de se nourrir et de limiter le stress des souris, les souris utilisées pour le repas sanguin infectieux sont anesthésiées au préalable. Le nombre de moustiques qui vont se gorger sur l’animal sera strictement contrôlé (200 femelles maximum). A la fin du repas sanguin, les souris encore sous anesthésie sont mise à mort. Durant leur séjour dans le laboratoire, la prise en charge des souris s’appuie sur l’évaluation du comportement, de l’état corporel, de l’apparence physique, de la nutrition et de l’expression des souris. Si une souris présente des symptômes de souffrance, par exemple perte de poids, prostration, poil hérissé, isolation, alors elle est mise à mort.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le virus de la Dengue ne se réplique pas dans les souris de souches les plus communes et la plupart des arbovirus s’y réplique difficilement, il est donc nécessaire d’infecter des souris immuno-déficientes afin de détecter une virémie suffisamment élevée pour infecter des moustiques. Nous utiliserons des souris adultes âgées de 3 à 4 semaines pour les infections avec le virus de la Dengue qui nécessite que les animaux aient un système immunitaire peu développé et des souris adultes âgées de 5 à 15 semaines pour les infections avec les virus Chikungunya et Zika qui peuvent infecter des individus possédant un système immunitaire plus mature.