PTOL : Etudes de tolérabilité et de choix de doses chez les rongeurs.

Ce projet concerne les premières études toxicologiques réalisées chez l’animal. A ce stade de développement d’un produit chimique, les informations sur la caractérisation du profil toxicologique sont parcellaires, et souvent inexistantes dans un organisme entier vivant. En accord avec le principe des 3R, le recours à l’animal doit être réduit au maximum. Les études in vivo sont cependant incontournables pour appréhender les effets d’un produit chimique sur un organisme entier. Dans le cas des études in vivo, la priorité est de garantir le bien-être des animaux en n’administrant les produits qu’à des doses appropriées. Pour ce faire et pour que les études exploratoires et de choix de doses soient les plus prédictives possibles, elles sont réalisées sur les mêmes espèces que les études constitutives du dossier de mise sur le marché des produits (rongeurs : rats et souris). Ce projet comprend une série d’études permettant d’évaluer la dose maximale tolérée par les rongeurs, ainsi que des informations sur le choix de doses pour les études futures. Il permet de fournir des informations sur les dangers pour la santé qui peuvent résulter d’une exposition à une substance d’essai par voie orale pendant une période courte. En effet l’exposition à un composé est souvent multiple (doses répétées) et peut produire des effets immédiats ou plus tardifs (par accumulation de la substance d’essai ou par sa biotransformation par exemple). Le projet est utilisé pour fournir des informations sur le potentiel toxique d’un produit au début de son développement. Ces études d’une durée inférieure ou égale à 15 jours permettent de cribler les molécules, d’arrêter le développement de molécules trop actives ou de définir les doses qui pourront être utilisées dans des études subaiguës et subchroniques requises par les autorités sans induire d’effets sévères. Ces études précoces sont conduites avec un nombre restreint d’animaux et leur suivi clinique est renforcé en particulier en début d’exposition. On distingue trois types d’essais précoces : Les études de tolérabilité et de choix de doses qui sont réalisées sur des rongeurs adultes, les études de tolérabilité et de choix de doses qui sont réalisées sur des rats juvéniles et les études de tolérabilité et de choix de doses qui sont réalisées sur des femelles gestantes afin d’éliminer précocement des molécules ayant un effet toxique sur le développement.

Ces études permettent avec un nombre restreint d’animaux d’arrêter précocement le développement de molécules trop actives ou de déterminer les effets toxiques généraux induits par l’exposition à la substance d’essai chez les rongeurs afin de définir les doses qui seront utilisées dans les futures études.

Un gavage journalier sur animaux vigiles, se faisant en 15 secondes, tout au long de l’étude à l’aide de sondes souples adaptées à la taille et à l’âge des animaux. Des prélèvements sanguins réalisés en moins de 2 minutes par animal. Eventuellement, un prélèvement unique d’urine en cage à diurèse pendant un maximum de 16h.

Les effets toxiques attendus sur les animaux peuvent être sévères car les molécules n’ont jamais été testées au préalable dans l’espèce, à l’âge et aux doses choisies. Les signes de toxicité pouvant apparaitre en cours d’études incluent des pertes de poids, une diminution de la consommation de nourriture ou des signes cliniques de type augmentation de salivation, convulsion, prostration, augmentation ou diminution de la mobilité et de l’agressivité, tremblement ou impact sur la température corporelle. En cours d’étude, plusieurs échantillons de sang peuvent être prélevés au cours d’une période de 24h pour l’analyse des concentrations de la substance à tester. Les prélèvements peuvent être faits via la veine caudale, la veine sublinguale ou la veine saphène. Suite aux prélèvements, de petits hématomes peuvent apparaitre. Lors des prises d’urine les animaux sont isolés une nuit dans une cage à diurèse ce qui peut induire un stress léger sur l’animal. Pour certains prélèvements les rats peuvent être soumis à un jeûne de 16h maximum générant une perte de poids inférieure à 10% du poids corporel et réversible dès la réintroduction de la nourriture. Les produits ne seront administrés qu’à des doses appropriées : la dose maximale utilisée est en général 300 mg/kg/jour. On utilise donc des doses inférieures aux doses limites préconisées dans les lignes directrices pour le calcul de la toxicité aiguë (Dose létale 50%).

Tous les animaux sont mis à mort en fin d’étude pour évaluer l’effet de la molécule sur les organes lors de l’autopsie. Les animaux excédentaires exclus de l’étude après randomisation peuvent être gardés en vie et être replacés ou seront intégrés dans le processus de formation du personnel aux gestes techniques.

Ces études sont réalisées chez le rongeur car ce sont les modèles expérimentaux choisis de préférence, en raison de leur utilisation fréquente dans les études toxicologiques et de la disponibilité de souches suffisamment caractérisées. Ces caractéristiques permettent d’obtenir une grande quantité d’informations sur la physiologie et la pathologie de ces animaux. Le stade de développement des animaux utilisés est : • Les études de tolérabilité et choix de doses sont réalisées chez de jeunes adultes ou adultes (en général de 6 – 10 semaines) • Certaines études décrites dans ce projet (procédure expérimentale 2) sont conçues pour étudier les effets d’un composé d’essai sur différents paramètres de la puberté (par exemple, chez les femelles, l’âge de l’ouverture vaginale et l’effet sur le cycle de l’œstrus sont déterminés). Cela nécessite donc l’utilisation d’animaux sexuellement immatures (juvéniles). En général au début de l’étude les animaux auront environ 20 jours (minimum postnatal (PND) 18). • Les études de tolérabilité et choix de dose de toxicité du développent visent à étudier le potentiel toxique d’une substance sur le développement et seront réalisées pendant la gestation puisque l’objet de l’étude porte sur le développement du fœtus lors d’une exposition in utero. De jeunes rats (8-12 semaines au début de l’étude) seront utilisés conformément aux recommandations des guidelines internationales.