Le modèle animal idéal devrait permettre la réplication virale du virus au sein des voies respiratoires et mimer les symptômes cliniques. Il devient nécessaire d’élucider les mécanismes derrière le processus d’infection afin de faciliter le développement d’un traitement. Depuis la découverte du hMPV en 2001, plusieurs petits modèles animaux ont été développés, notamment les hamsters, les souris, les rats des cotonniers, les furets, les cochons d’Inde. Les modèles de primates non humains figurent aussi sur les listes d’animaux testés pour le hMPV [45] et sont les seuls qui miment les symptômes cliniques.
1.13.1.
Souris BALB/C
Les souris sont l’un des modèles animaux les plus utilisés en recherche préclinique. Leur faible coût combiné à la disponibilité de plusieurs lignées consanguines en fait un modèle de choix. Des études ont montré que les souris BALB/C sont permissives à l’infection par le hMPV dans le tractus respiratoire. Il s’agit du modèle qui supporte le mieux la réplication virale du hMPV au niveau pulmonaire. De plus, il s’agit de l’unique modèle, à l’exception des primates non-humains, qui présente des symptômes cliniques suite à l’infection par le hMPV. La perte de poids, l’allure ébouriffée des poils, la difficulté à respirer ainsi qu’une tendance à se blottir ont toutes été observées. L’examen des tissus pulmonaires post- infection a révélé le développement d’inflammation au niveau intra-alvéolaire et interstitiel, caractéristique du développement de pneumonies [13, 63, 65, 112, 115, 117, 123, 171]. Le modèle supporte également l’immunisation en développant une réponse immunitaire rapide. Des études ont montré une capacité des souris à développer une réponse immunitaire efficace en 14 à 21 jours après immunisation [4, 242]. Finalement, la réponse inflammatoire ainsi que l’infiltration cellulaire au niveau pulmonaire ont été bien décrites dans la littérature et peuvent être étudiées pour caractériser la réponse des souris lors de l’infection par le hMPV.
L’un des désavantages à utiliser ce modèle est que ces souris sont connues pour une réponse déviée de type Th2. Leur profil immunométabolique a été décrit pour stimuler des réponses de type Th2 plus fortes que les autres lignées de souris disponibles commercialement. D’autres études ont aussi décrit une différence au niveau des macrophages produits par les souris BALB/C qui influencent leur capacité d’élimination des cellules infectées et contribuent à une inflammation plus forte. Ces caractéristiques de
la réponse immune doivent être considérées lors de l’élaboration des expériences. Toutes ces caractéristiques en font un modèle intéressant bien qu’imparfait pour les études de vaccination contre le hMPV [135, 280].
1.13.2.
Rat des cotonniers
Ce modèle a principalement été testé chez le VRS, mais quelques études avec le hMPV existent. Tout comme le modèle de la souris BALB/C, celui-ci est permissif à la réplication virale dans les voies respiratoires [171, 262]. Initialement, le rat des cotonniers fut considéré comme non permissif à la réplication virale, cependant plusieurs investigations ont par la suite prouvé que le modèle était permissif et mime bien l’infection des voies respiratoires [117, 284]. Il est considéré comme un modèle de choix pour les essais in vivo avec le VRS. Il est aussi utilisé dans d’autres essais avec des paramyxovirus puisqu’il partage des similarités avec la voie respiratoire humaine. Une multitude de vaccins inactivés, vivants atténués et sous-unitaires contre le hMPV ont été utilisés avec ce modèle afin d’étudier la protection au niveau des voies respiratoires. Le désavantage principal du modèle est l’absence de symptômes cliniques [65, 106, 292].
1.13.3.
Les hamsters et les furets
Des études comparatives ont montré que les hamsters et les furets sont permissifs à la réplication du virus hMPV [195]. Similairement aux autres modèles, à l’exception des souris, aucun de ces animaux ne présente des symptômes cliniques liés à l’infection. Des titres viraux similaires sont retrouvés au niveau pulmonaire, suite à l’infection par le hMPV, pour ces deux modèles. Dans l’étude comparative, les hamsters ont démontré des titres de 4.3 log10 en comparaison à des titres de 4 log10 chez les furets. L’infection par le hMPV n’est pas caractérisée par des changements apparents chez ces animaux et nécessite l’analyse de paramètres tels que la réplication virale, l’histopathologie et le développement d’anticorps [171]. Depuis les études comparatives, les « Syrian golden hamsters » ont été utilisés avec succès pour des expériences d’immunisations et d’infections par le hMPV alors qu’aucune autre étude n’a évalué le modèle du furet. Les furets, en raison de leur coût élevé, sont peu utilisés comme modèle pour l’infection à l’hMPV [123, 262, 298].
1.13.4.
Les primates non-humains
Les primates non-humains sont le modèle qui se rapproche le plus des humains. Pour le hMPV, des essais ont été effectués avec des macaques cynomolgus, des macaques rhésus, des singes verts d’Afrique ainsi que des chimpanzés. Parmi ces quatre modèles, seuls les macaques rhésus ne sont pas permissifs à l’infection par le hMPV [149, 171, 253]. L’infection par le hMPV de ce modèle n’entraîne pas de réplication virale au niveau des poumons. Les trois autres modèles de primates non-humains sont permissifs à l’infection par le hMPV et exhibent des symptômes reliés à l’infection. Les macaques cynomolgus développent des signes caractéristiques d’une rhinite suite à une infection par le hMPV. Les symptômes sont une perte de la ciliation sur l’épithélium des muqueuses nasales, de légers œdèmes ainsi que l’infiltration par des neutrophiles. L’analyse histopathologique des bronchioles a aussi révélé l’infiltration par des macrophages.
Le développement de ces symptômes ainsi que la similarité aux humains en font des modèles de choix pour les études in vivo. Toutefois, le coût ainsi que la complexité de manipulations, en comparaison aux plus petits modèles animaux, sont à considérer lors du design des études.