Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 10/04/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-982580)
Toutes tuées à l’issue, la plupart pour le prélèvement de leurs organes, 5 160 souris vont être utilisées dans ce projet, dont 5 010 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont anesthésiées puis infectées par voie intranasale avec des souches cliniques de Klebsiella pneumoniae, avant de recevoir des bactériophages, des enzymes de bactériophages ou un antibiotique par voie intranasale, intrapéritonéale ou par gavage, en injection unique ou trois jours de suite. L’infection peut provoquer maladie, soif, perte d’appétit et de mobilité, et conduire à leur mort, que le porteur tente de retarder par deux réhydratations quotidiennes sous la peau. Le bénéfice avancé, une réponse aux bactéries multirésistantes, est renvoyé à un développement chez l’humain à envisager à « plus long terme », quand la souffrance sévère concerne dès maintenant 5 010 individus.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La diffusion des bactéries multi-résistantes aux antibiotiques représente un problème majeur de santé publique. Dans un contexte de faible développement d’antibiotiques réellement innovants et face à des infections qui deviennent non traitables, des alternatives sont nécessaires. Nous souhaitons évaluer l’efficacité thérapeutique d’enzymes issues de bactériophages ou de bactériophages entiers, seuls ou en combinaison avec des antibiotiques, pour lutter contre des infections à Klebsiella pneumoniae. Dans un premier temps, les doses infectieuses optimales de 10 souches cliniques différentes, représentatives de clones d’intérêt de Klebsiella pneumoniae, vont être déterminées dans un modèle murin de pneumonie. Ensuite l’absence de toxicité aigüe de ces enzymes thérapeutiques et des bactériophages sera évaluée. Enfin les animaux infectés seront traités par injection i) d’enzymes thérapeutiques, ii) de bactériophages, iii) d’antibiotique ciblant la membrane bactérienne et des combinaisons de ces 3 produits pour observer un effet thérapeutique et une potentielle synergie entre ces différents produits. Les infections sont réalisées chez la souris car elles reproduisent une pathologie pulmonaire similaire à celle observée chez l’homme.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les avantages attendus de ce projet sont d’évaluer et démontrer l’activité et l’efficacité thérapeutique de nouveaux agents thérapeutiques issus de bactériophages actifs contre les bactéries Klebsiella pneumoniae. C’est une étape nécessaire avant de proposer une nouvelle approche thérapeutique active contre des bactéries multi-résistantes et envisager à plus long terme un développement chez l’homme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
La grande majorité des animaux de ce projet seront anesthésiés puis infectés par des bactéries par voie intranasale (N=5010). Ils recevront ensuite différents traitements par les agents thérapeutiques par voie intranasale, injection intrapéritonéale ou gavage en injection unique ou pendant 3 jours consécutifs. Une partie des animaux (N=150) seront injectés par voie intranasale ou intrapéritonéale avec les candidats agents thérapeutique en seule injection. Les infections et injections par voie intranasale seront effectuées sur animaux anesthésiés (anesthésie gazeuse de 15 minutes maximum). Les injections intrapéritonéales et gavage seront effectués sur animaux vigile et réalisés en moins de 30 secondes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La nuisance majeure résultera principalement de l’infection qui pourra engendrer maladie, soif, perte d’appétit, de mobilité et conduite à leur mort. Les injections intrapéritonéales, intranasales et par gavage pourront entraîner une douleur modérée de courte durée. Les anesthésies seront de courte durée. Cependant une hypothermie temporaire ainsi que des perturbations du rythme respiratoire pourront éventuellement être observés, mais ces effets devraient négligeables de par la courte durée de l’anesthésie. La toxicité éventuelle des enzymes de bactériophages et des bactériophages sera évaluée dans ce projet. Ces candidats thérapeutiques ne devraient pas induire par eux-mêmes de nuisances ou effets indésirables. Si ceux-ci surviennent, des pertes de poids, modifications du comportement (diminution de mobilité, prostration, diminution d’alimentation et de toilettage) des effets sur l’activité respiratoire pourront être observés.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure. La plupart des animaux sont utilisés pour prélèvement d’organes. Les autres ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés ni adoptés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Tous les bactériophages et enzymes de bactériophages auront au préalable été testés in vitro : – activité bactéricide des bactériophages . – activité des enzymes sur la capsule et sensibilisation des bactéries au système immunitaire avec des tests de résistance au sérum et de survie intracellulaire dans des cultures de cellules. La synergie des enzymes ou bactériophages avec l’antibiotique sera aussi préalablement démontré in vitro. Toutefois, comme nous voulons observer l’action de nos nouveaux agents thérapeutiques lors d’un processus infectieux complexe avec toutes les composantes de la réponse immunitaire (implication d’organes différents pour la mise en place de la réponse immunitaire, relations entre organes, multiples populations cellulaires impliquées), les expériences avec les composés ayant démontré l’activité maximum in vitro ne peuvent être réalisées que chez l’animal afin d’évaluer leur efficacité in vivo.
2. Réduction
Les groupes d’animaux ont été réduits au minimum tout en permettant d’obtenir des résultats statistiquement significatifs, conduisant à un nombre total d’animaux de 5160 pour ce projet. La taille des groupes a été calculé pour obtenir des résultats statistiques et fiables en utilisant le moins d’animaux possible, et correspond aux données observées dans la littérature récente sur cette thématique. Les données obtenues seront analysées en utilisant les tests statistiques appropriés pour déterminer la robustesse des résultats.
3. Raffinement
Le projet a été construit en intégrant les mesures permettant de réduire le stress et la souffrance des animaux. Le raffinement sera assuré par l’enrichissement mis à disposition des animaux (litière en copeaux de cellulose, maison en carton et/ou boule de papier kraft type carfil nesting ou BedR’ Nest permettant de faire des nids). Les animaux sont hébergés par groupe de 6 souris maximum dans des cages respectant les normes en vigueur. Une période d’acclimatation d’une semaine est observée à l’arrivée des animaux avant le début des expériences. Les animaux seront évalués quotidiennement en utilisant la grille de scoring. Les animaux seront euthanasiés lorsqu’un point limite sera atteint . Pour réduire l’effet de l’infection sur les animaux, les animaux seront réhydratés 2 fois par jour par injection sous-cutanée de solution de Ringer pour permettre aux animaux pour qui le traitement serait actif de pouvoir récupérer. Une alimentation humide disposée dans des coupelles au fond de la cage sera fournie aux animaux infectés Les animaux sur lesquels des prélèvements ne sont pas prévus seront euthanasiés. La mort des animaux est confirmée par une vérification de l’arrêt respiratoire et de l’arrêt cardiaque. La vérification de ces paramètres est réalisée pendant une minute
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est un modèle robuste et fiable de pneumonies causées par K. pneumoniae. Il reproduit fidèlement l’inflammation aigüe caractéristique de la pneumonie à K. pneumoniae telle qu’observée chez l’homme. Le modèle d’infection par K. pneumoniae est largement utilisé par la communauté scientifique. Les infections sont robustes et reproductibles dans de nombreuses lignées murines telles que BALB/c. Les animaux utilisés seront âgés de 8 à 12 semaines. Les animaux de cet âge reproduisent de façon fiable les pneumonies causées par Klebsiella pneumoniae telles qu’observées chez l’homme et sont donc un bon modèle de la pathologie humaine décrits dans de multiples publications.