Etude de l’immunogénicité et de l’efficacité de vaccins sous-unitaires protéiques contre le virus cowpox dans un modèle murin

La variole, l’un des plus gros fléaux qu’ait connu l’humanité, est causée par le virus de la variole (VARV), un virus du genre Orthopoxvirus (OPXV). Déclarée éradiquée par l’OMS en 1980 après des campagnes de vaccination massives, on craint sa résurgence, naturelle (fonte du permafrost) ou d’origine intentionnelle. Un autre OPXV, le Monkeypox virus (MPXV), constitue également une menace. Depuis 2022, des épidémies de MPXV ont sévit en Europe et dans les Amériques, avec une mortalité entre 0,03 et 6 % selon les souches. Les vaccins antivarioliques dits de 1re génération protègent également contre le MPXV (à 85%), mais leurs effets secondaires importants les rendent inadaptés aux patients fragiles. Ceux de 3e génération sont plus sûrs et confèrent une immunité protectrice certaine contre le Mpox mais la durée de l’efficacité reste inconnue. L’objectif est de concevoir des vaccins innovants basées sur des fragments du virus (antigènes). Ces antigènes peuvent être présentés sous forme de protéine, d’ARN messager ou intégrés dans un vecteur viral inoffensif, comme le vaccin contre la rougeole. Des essais préliminaires sont nécessaires pour identifier les antigènes à incorporer dans ces différents vaccins pour conférer une immunité protectrice contre une infection par un OPXV. Pour identifier la meilleure combinaison d’antigènes qui protège contre les OPXV, nous aurons recours à un modèle murin infecté par le virus Cowpox (CPXV), comme modèle d’infection expérimental des OPXV. Ce dernier peut induire une pathologie chez la souris similaire à celle observé chez un patient ayant contracté la variole, ce qui en fait un bon modèle pour tester l’efficacité des vaccins. L’objectif est d’identifier la combinaison d’antigènes la plus efficace contre le CPXV. Pour cela, trois étapes sont prévues : 1) Sélectionner les antigènes OPXV induisant une réponse immunitaire plus élevée par rapport au vaccin de référence utilisé depuis 2022. 2) Valider la dose létale pour 50 % de l’effectif infecté (DL 50) du CPXV chez des rongeurs 3) D’identifier la meilleure association d’antigènes conférant une protection contre une épreuve infectieuse par le CPXV.

Ce projet permettra : 1) De valider les antigènes qui seront inclus dans ces différentes technologies vaccinales. 2) D’optimiser les méthodes nécessaires pour l’analyse des réponses immunitaires spécifiques contre les OPXV au sein du laboratoire. 3) De valider un modèle murin pouvant être utilisé dans le cadre d’essai vaccinal préclinique pour les candidats vaccins contre l’infection par le MPXV et le VARV. 4) D’acquérir de nouvelles données faisant le lien entre la mortalité induite par l’infection de la souche de CPXV et la dissémination et la quantification du virus dans les organes. Les retombées de ce projet permettront à terme d’évaluer l’efficacité de candidats vaccins de 4e génération contre les OPXV dans un modèle préclinique.

Pour les immunisations et les prélèvements sanguins, les interventions sont légères : -Les animaux seront sédatés puis immunisés avec une ou deux injections espacés de trois semaines. L’ensemble des interventions dureront maximum 5 minutes par animal. Les animaux seront suivis pendant trois semaines après une immunisation ou six semaines après deux immunisations. -Un ou deux prélèvements de sang espacés de trois semaines seront réalisés sur animaux sédatés dans les veines. L’ensemble des interventions dureront maximum 5 minutes par animal. Pour les infections par le CPXV, les animaux seront hébergés dans des cages adaptées. Ils seront sédatés puis anesthésiés avant l’inoculation d’une solution contenant une souche de CPXV. L’ensemble des interventions dureront maximum 10 minutes par animal. En fin de procédure, ils seront mis à mort.

Le modèle d’infection CPXV dans le modèle murin a été établi précédemment dans la littérature et a permis l’évaluation de candidats vaccins antivarioliques. L’inoculation d’une solution (milieu de culture ou suspension virale) entraîne une gêne des voies aériennes non douloureuse et très passagère (quelques secondes). Les animaux infectés par le CPXV peuvent présenter une perte de poids, une baisse de l’activité, de la prostration ainsi qu’un affaissement de la paupière (ptosis). On peut également observer des difficultés respiratoires et des lésions cutanées. L’infection par cette souche virale peut également entraîner la mort de l’animal (généralement entre le 7e et 9e jour post-infection).

Les procédures comprennent des prélèvements post mortem de plusieurs organes pour conduire des analyses des réponses cellulaires et de titre viral. À l’issue des procédures, les animaux seront mis à mort en fin d’étude pour réaliser ces prélèvements.

L’évaluation d’un nouveau vaccin antivariolique ne peut pas être prouvée chez l’homme par des études cliniques en raison de l’éradication de la variole. Pour évaluer l’efficacité d’un vaccin antivariolique à spectre large contre les OPXV, l’infection expérimentale par un virus de la famille du genre Orthopoxvirus dans un modèle mammifère est le seul moyen permettant d’évaluer la protection conférée par un vaccin à l’échelle d’un organisme entier. La souris est un modèle pertinent pour évaluer les réponses immunitaires et l’efficacité conférées des vaccins antivarioliques. En effet, celle-ci est sensible à l’infection par le virus cowpox, un orthopoxvirus, et récapitule certains signes cliniques et symptômes observés chez des patients infectés par le virus de la variole. De plus, les réponses immunes spécifiques suite à l’infection par le virus cowpox par voie intranasal ont été caractérisées. Ainsi, le même modèle murin sera employé pour réaliser les essais dans ce projet. Les procédures de vaccination avec deux doses espacées de trois semaines sont longues, ce qui justifie de démarrer à un âge jeune, le vieillissement étant connu pour impacter la réponse immunitaire. Cependant, il est important d’attendre 6 semaines d’âge minimum pour avoir un système immunitaire mature chez la souris.