Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/03/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-812275)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le projet a pour objectif de soutenir le développement de biothérapies innovantes pour une administration locale par voie inhalée (pulmonaire et nasale). La voie inhalée est depuis longtemps utilisée pour le traitement loco-régional des pathologies du tractus respiratoire car elle assure une exposition maximale et rapide du composé actif directement dans l’organe cible. L’administration intranasale offre également un accès direct vers le cerveau, aussi appelé transport « nez-vers-cerveau », et représente une voie d’administration non invasive pour le traitement des maladies du système nerveux central. A ce jour, l’inhalation est majoritairement utilisée pour l’administration de molécules de petites tailles et est très peu exploitée pour les biothérapies. Le projet repose sur l’utilisation par inhalation de candidats biothérapeutiques, en tirant partie de leurs avantages, notamment leur petite taille et leur stabilité. Plus spécifiquement, ce projet vise à évaluer la tolérabilité, la biodisponibilité et l’efficacité de candidats biothérapeutiques après administration intra-trachéale, intra-nasale ou intraveineuse (voie de référence pour les biothérapies) dans un modèle murin.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet vise à développer de nouvelles biothérapies par voie inhalée (pulmonaire et nasale) pour le traitement de pathologies respiratoires et neurologiques. Des connaissances liées à la distribution dans l’organisme de biothérapies administrées par inhalation (nasale ou pumonaire), nécessaires pour leur développement clinique, seront apportées par ce projet. L’ambition à long-terme de ce projet est d’accélérer la production de biothérapies, par voie inhalée, afin d’améliorer leur ciblage, leur biodisponibilité et leur efficacité. In fine, ceci permettra d’améliorer globalement la prise en charge des patients atteints de pathologies respiratoires et de pathologies neurologiques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Procédure « temps de rétention dans les matrices biologiques d’intérêt des candidats biothérapeutiques à visée pulmonaire ou cérébrale chez des souris en fonction de la voie d’administration » : 1.1_Administration des biothérapies selon la voie d’administration n°1 : sous anesthésie générale, 1 fois, 1min 1.2_Administration des biothérapies selon la voie d’administration n°2 : vigile, en contention, 1 fois, 1min 1.3_Administration des biothérapies selon la voie d’administration n°3 : sous anesthésie générale, 1 fois, 30 sec Procédure « efficacité anti-inflammatoires des candidats biothérapeutiques dans un modèle induit de maladie respiratoire inflammatoire chez des souris » 2.1_Induction de la maladie respiratoire inflammatoire par administration d’un allergène : sous anesthésie générale, 5 fois, 30 sec 2.2_Adminitration des biothérapies selon la voie d’administration n°1 : sous anesthésie générale, 3 fois, 1min 2.3_Administration des biothérapies selon la voie d’administration n°2 : vigile, en contention, 3 fois, 1min
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Pour la procédure « temps de rétention dans les matrices biologiques d’intérêt des candidats biothérapeutiques à visée pulmonaire ou cérébrale chez des souris en fonction de la voie d’administration » , il s’agit d’évaluer la biodisponibilité de plusieurs candidats biothérapeutiques en fonction de leurs voies d’administration, sans avoir recourt à un modèle pathologique. Pour la procédure « efficacité anti-inflammatoires des candidats biothérapeutiques dans un modèle induit de maladie respiratoire inflammatoire chez des souris », un modèle pathologique de maladie respiratoire inflammatoire sera utilisé chez la souris pour évaluer les efficacités antiinflammatoires de plusieurs candidats biothérapeutiques. Des données préliminaires in vitro obtenues précédemment vont nous permettre de limiter le nombre de doses à tester pour les différents candidats. Les nuisances associées aux administrations (allergène pour induire le modèle pathologique, ou des solutions thérapeutiques) comprennent : le stress généré par l’anesthésie gazeuse et la douleur associée à l’introduction du dispositif pour inhalation dans la trachée ; ou le stress généré par l’anesthésie gazeuse et la douleur associée à l’administration d’un bolus par le nez ; ou le stress généré par l’introduction d’une aiguille pour une injection ; et le stress généré par la manipulation et la contention à plusieurs reprises. De plus, l’administration de l’allergène peut provoquer une difficulté respiratoire et une douleur associée à la respiration sur les jours qui suivent.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’objectif de ce projet de 5 ans est d’améliorer nos connaissances sur la distribution dans l’organisme de biothérapies après inhalation (pulmonaire ou nasale), ainsi que nos connaissances sur les effets anti-inflammatoires à visée pulmonaire de candidats biothérapeutiques. Ainsi, à l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à morts et des prélèvements (poumons, cerveau, lavages bronchoalvéolaires, lavages nasaux, sang, foie), seront réalisés afin de quantifier la rétention des biothérapies dans chacun de ces compartiments, et d’évaluer la réponse inflammatoire de l’organisme.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet in vivo est la suite d’études in vitro sur des modèles cellulaires pour évaluer le passage des candidats biothérapeutiques de la barrière épithélilale pulmonaire ou nasale, ainsi que d’études in vitro pour évaluer l’efficacité de ces biothérapies à visée anti-inflammatoires. Le recourt à l’expérimentation animale chez un modèle murin fait suite à ces précédents résultats, et est pertinent pour prendre en considération la distribution d’une molécule dans un organisme entier, ainsi que les réponses immunitaires. De plus, les modèles in vivo, et notamment les modèles murins permettent de reproduire des processus immunitaires plus proches de ceux retrouvés chez l’Homme – dans notre cas : remodelage de la paroi des voies respiratoires, hyperplasie des cellules épithéliales et calciformes, accumulation de collagène, de fibronectine et d’autres protéines de la matrice. Et l’utilisation d’un modèle animal de petite taille permet une meilleure accumulation des produits dans les régions cibles. Des méthodes in silico existent pour étudier la pharmacocinétique de molécules thérapeutiques. Cependant, les mécanismes multifactoriels intrinsèques aux biothérapies ne permettent pas encore d’avoir des modèles suffisament prédictifs. Ces approches in silico pourront gagner en importance grâce aux capacités croissantes de corrélation entre les propriétés des biothérapies et les données in vivo générées.
2. Réduction
Le nombre d’animaux est optimisé en réalisant un maximum d’analyses sur chaque animal (cellules immunitaires, cytokines, expression des gènes, histologie, quantification des biothérapies dans les organes cibles …). Les modèles murins et les différentes modalités d’administration sont maitrisés par l’équipe et les porteurs de ce projet, ce qui permet de limiter les étapes de mises au point, et donc de réduire le nombre d’animaux. De plus, les expériences sont organisées avec des témoins choisis de sorte à limiter la répétition d’expériences. Des études antérieures sur des modèles cellulaires ont permis de définir une concentration efficace en candidats biothérapeutiques à visée anti-inflammatoires, permettant ainsi de réduire le nombre de doses à tester sur les expériences in vivo. De plus, des cinétiques de transport des solutions biothérapeutiques ont été réalisées sur des modèles cellulaires d’épithélium bronchique et nasal afin de réduire le nombre de temps d’analyse à effectuer sur les expériences de biodistribution. Des tests statistiques ont été utilisés afin de considérer une taille de groupe d’animaux optimisée en fonction des besoins du projet.
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe sociaux stables (5 souris/cage) permettant les interactions entre congénères de la même espèce. Plusieurs types d’enrichissements sont prévus dans leurs hébergements, notamment pour permettre une complexification de leurs milieux de vie, et pour stimuler leurs comportements naturels (jeux, caches…) : boîtes à œufs, sopalin, bâtonnet en coton ou en bois, tube carton, sizzle pad, nestlets, igloo en plexi ou en carton, et tube, dome, ou cabane en plexi. Une attention particulière des animaux par les expérimentateurs sera apportée pendant la période d’acclimatation des animaux, et au cours des expérimentations envisagées. Tout au long du déroulement des expériences, une observation systématique de l’état clinique des animaux sera réalisée de façon quotidienne par les expérimentateurs afin de détecter au plus tôt une éventuelle souffrance animale et l’atteinte des points limites. L’observation sera portée sur : (1) le poids de l’animal, (2) l’état général, (3) comportements physiologiques (refus de se nourrir ou de boire, aspect des poils…), (4) autres symptômes. Ces symptômes, incluant des éléments physiques, physiologiques et comportementaux permettront d’établir un score clinique permettant de déterminer objectivement la poursuite ou non de l’expérimentation sur l’animal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’utilisation d’animaux dans cette étude est indispensable pour étudier la biodisponibilité des candidats biothérapeutiques et leurs efficacités anti-inflammatoires, car cela dépend de l’organe considéré et de sa voie d’administration. Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car il s’agit d’un modèle pertinent pour des études sur la biodistribution de molécules thérapeutiques. Le modèle murin a, de plus, été largement documenté sur l’induction de maladie respiratoire inflammatoire à l’aide d’administration répétée d’allergène. Nous utiliserons plus particulièrement dans ce projet des souris largement utilisées pour des recherches en immunologie. Des animaux âgés de 6-8 semaines seront utilisés. Des individus plus jeunes (âges inférieurs à 6 semaines) sont à proscrire du fait du développement incomplet de leur système immunitaire. Des individus plus vieux (âges supérieurs à 12 semaines) sont également à proscrire du fait d’un poids souvent élevé incompatible avec des gestes techniques et des procédures expérimentales.