Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 14/04/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-936133)
255 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère. Elles sont d’abord rendues neutropéniques par deux injections d’immunosuppresseur, puis infectées par Klebsiella pneumoniae dans les poumons sous anesthésie, avant de recevoir des antibiotiques. Le porteur indique que les souris atteignant un score de souffrance extrême, attendu dans la phase pilote avec l’inoculum le plus fort, seront mises à mort par anticipation, et que toutes sont tuées 24 heures après l’infection pour dénombrer la charge bactérienne dans les poumons et la rate. Il affirme que de « nouvelles options thérapeutiques » sont « indispensables » et que le recours à l’animal reste une étape « obligatoire ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet vise à tester l’efficacité in vivo du céfépime (antibiotique), couplé à l’enmétazobactam (inhibiteur de β-Lactamase) dans un modèle d’infection pulmonaire à Klebsiella pneumoniae producteur de bêta-lactamases chez la souris neutropénique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les pneumonies bactériennes dues à des espèces multi résistantes comme K. pneumoniae constituent un challenge pour les professionnels de santé. En effet, ces pathogènes bactériens deviennent de plus en plus difficiles à traiter en raison de leur capacité à produire des β-lactamases. Les entérobactéries sont de plus en plus communes dans les systèmes de santé nord-américains et européens et de nouvelles options thérapeutiques sont indispensables pour traiter ces infections. L’évaluation de l’efficacité du céfépime couplé à l’enmétazobactam pourrait représenter une nouvelle ligne thérapeutique pour lutter contre ces infections.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les souris recevront deux injections intrapéritonéales d’immunosuppresseur à J-4 et J-1 avant infection afin d’obtenir une neutropénie significative mais non létale. L’infection se fera par voie intranasale par l’injection de 50µL à l’aide d’une pipette et sous une courte anesthésie volatile (isoflurane 2%). L’administration des antibiotiques (6 injections de 5 secondes sur une période de 24h se fera par voie sous cutanée).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Avant l’infection, les souris seront immunodéprimées avec un protocole bien défini (150 mg/kg de cyclophosphamide à J-4 et 100 mg/kg à J-1). Ce protocole a déjà été utilisé dans plusieurs études et n’a montré aucun effet indésirable sur les animaux. Les injections intra-nasales seront réalisées par du personnel compétent et expérimenté et les animaux seront placés sous anesthésie volatile. Les concentrations d’antibiotiques utilisées seront en accord avec les données de la littérature sur ce sujet. Aucune toxicité n’est rapportée. Du fait des temps d’administration des antibiotiques (toutes les 4h pendant 24h), la surveillance de l’évolution de l’infection sera accrue sur la totalité de l’étude (26h) et si un animal présente des signes de souffrances extrêmes, correspondant à un score de 8 (cf tableau des scores cliniques), possiblement attendu dans la phase pilote avec l’inoculum le plus important, alors une mise à mort prématurée sera mise en place selon la méthode décrite en 3.3.3. Tableau des scores cliniques en annexe
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort 24h post infection afin de dénombrer la charge bactérienne présente dans les poumons et dans la rate.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le céfépime est un antibiotique de la famille des bêtalactamines. Cependant, le céfépime peut être hydrolysé par des β-lactamases à spectre étendu (BLSE) telle que l’OXA 48. La principale stratégie pour restaurer l’efficacité des β-lactamines est l’utilisation d’inhibiteurs de β-lactamase. Le but est de trouver la meilleure combinaison capable d’avoir une activité antibactérienne efficace contre ces BLSE. Dernièrement, des études in vitro et in vivo ont démontré une activité intéressante chez des Entérobactéries multi résistantes. La mesure de l’efficacité de cette combinaison (céfépime + enmétazobactam) ne peut se faire sans avoir recours au modèle animal ce d’autant que certains échecs de traitement ne peuvent être anticipés autrement. Pour l’heure, le recours à des animaux est une étape obligatoire et règlementaire dans le développement de molécules à visée thérapeutique.
2. Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire à cette étude a été réduit au maximum (5 souris par groupe pour la phase pilote puis 7 animaux pour la phase d’efficacité), ce qui permettra de répondre aux hypothèses énoncées et de réaliser une analyse statistique fiable (estimation de la diminution de la charge bactérienne dans les poumons par une analyse statistique)
3. Raffinement
D’une façon générale pour l’ensemble de l’étude, la prise d’anti-inflammatoires est contre indiquée du fait de l’interaction reconnue avec les modulateurs de l’inflammation, ce qui risquerait même de faire flamber l’infection. Les injections intra-nasales seront réalisées par du personnel compétent et expérimenté et sous anesthésie volatile. Un programme d’enrichissement de l’environnement sera mis en place pour prévenir les comportements anormaux et problèmes de santé lié au stress de l’animal. Les animaux seront hébergés à 5 puis à 7 par cage. La principale nuisance sera liée à l’installation et à la progression de l’infection pulmonaire. Pour cela, une surveillance accrue (toutes les 8h pour la phase 1 et toutes les 4h pour la phase 2) sera réalisée tout au long des études et si un animal présente des signes de souffrances extrêmes correspondant à un score de 8 (cf tableau des scores cliniques), alors une mise à mort prématurée sera mise en place selon la méthode décrite précédemment.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les souris CD1 représentent classiquement un des modèles de choix pour l’évaluation de la charge bactérienne. D’autre part, il s’agit de l’espèce utilisée dans d’autres modèles d’infection pulmonaire développés au laboratoire. Souris de 8 semaines de façon à avoir un poids corporel d’environ 20-22g (même poids que pour les précédentes études).