Procédures modérées
Evaluation de la tolérance générale et locale d’une substance pharmaceutique ou de dispositifs médicaux au stade de développement préclinique chez l’animal de compagnie (chiens/chats)
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Chiens : 175
350 animaux de compagnie, soit 175 chats et 175 chiens, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent des produits vétérinaires en développement par diverses voies, à des doses allant jusqu'à cinq fois la dose thérapeutique, avec des prélèvements de sang pouvant atteindre 20 % du volume sanguin. Le porteur indique que ces fortes doses peuvent provoquer douleur, perte de poids ou d'appétit et comportement anormal, et prévoit de réintroduire les animaux dans la colonie de l'établissement plutôt que de les tuer. Il présente ces études de tolérance comme une obligation réglementaire imposant de tester l'espèce de destination.
Objectifs
Les études de tolérance conduites chez les animaux de compagnie (chat/chien) permettent de justifier la sécurité pour l’espèce de destination de nouveaux médicaments vétérinaires ou dispositifs médicaux. Ces études de tolérance sont imposées par la règlementation de mise sur le marché des produits vétérinaires. Elles permettent d’identifier les potentiels effets indésirables d’un produit et de confirmer la marge de sécurité du produit. Des études de sécurité sur la reproduction peuvent également être requises pour les produits pharmaceutiques passant dans le sang et qui sont destinés à être utilisés chez les animaux reproducteurs. L'objectif de ces études de sécurité pour la reproduction est d'identifier tout effet indésirable du produit pharmaceutique sur la reproduction mâle ou femelle. Plusieurs études de tolérance peuvent être nécessaires tout au long de l’état d’avancement du développement du produit (adaptation de la formulation, de la voie d’administration, de la posologie…).
Bénéfices attendus
Les études de tolérance sont requises par la règlementation de mise sur le marché de produits vétérinaires. Elles permettent de déterminer la marge de sécurité du produit. Le projet ayant pour objectif de documenter son innocuité, il permettra à terme, d’éviter les risques d’effets indésirables occasionnés par des surdosages ou une mauvaise utilisation du produit ou du dispositif médical. Le développement des produits/dispositifs médicaux a pour objectif de soigner et/ou d’améliorer le bien-être des animaux. L’induction d’effets indésirables de longue durée est donc rédhibitoire. La limitation des doses maximales en fonction des données disponibles pour le produit concerné a pour but d’éviter ou limiter au maximum la durée des potentiels effets indésirables induits.
Procédures
Les traitements et prélèvements sont réalisés selon les procédures en vigueur sur le site de l’EU, dans des conditions d’asepsie permettant de limiter au maximum le risque d’infection. L’administration du produit sera réalisée par voie intraveineuse (IV), intramusculaire (IM), sous-cutanée (SC), orale, intra articulaire (sous couvert d’une aseptie rigoureuse et d’une anesthésie locale ou générale), transcutanée, ou autre. Le volume maximal administré sera : IV : 1-5 mL/kg, IM : 0.25-0.5 mL/kg, SC : 1-2 mL/kg, Oral : adaptés à l’espèce de destination, Intra articulaire : 0.05-0.5 mL/kg, Transcutanée : selon la viscosité du produit et l’espèce de destination. La durée d’un traitement, incluant la contention et l’administration, est généralement courte (~5 min/animal) à l’exception des administrations sous anesthésie où le traitement ne pourra pas dépasser la durée de l’anesthésie. La durée totale d’un traitement sera variable selon les produits testés et en conformité avec la législation (VICH GL43) qui préconise de tripler la posologie normale. Prélèvements. Sang : généralement à la veine jugulaire sur animal vigile. Le volume total de sang prélevé ne dépasse jamais 20% du volume de sang circulant. Un temps de repos suffisant est déterminé entre chaque phase de prélèvement si l’étude en compte plusieurs et entre chaque étude : pour un volume prélevé correspondant à 7.5%, 10%, 15% et 20% du volume circulant sur une période de 24h, le temps de récupération est de 3, 7, 14, et 28 jours respectivement. Fèces : au sol ou dans les litières, dans des cages individuelles, ou au niveau du rectum sur animal anesthésié. Urine : dans des cages individuelles sur animal vigile, ou par sondage, cystocentèse ou pose d’une poche sous anesthésie. Autres : sur animal vigile (ex : biopsies), anesthésiés (ex : liquide synovial) ou euthanasié (ex : organes) selon la nature du prélèvement. Un prélèvement ponctuel sur animal vigile prendra en général moins de 5 min et la durée totale de la phase de prélèvement dépendra de la voie d’administration et des principes actifs (notamment de leurs caractéristiques pharmacocinétiques). Prélèvements sous anesthésie : anesthésie et réveil sous contrôle d’un vétérinaire ; les animaux sont maintenus en observation selon les conditions précisées dans le plan d‘étude. La durée des prélèvements ne dépassera pas la durée de l’anesthésie.
Impact sur les animaux
Les études de tolérance sont conduites afin d’évaluer l’innocuité du produit ou du dispositif médical en cours de développement. Selon les lignes directrices VICH GL 43, les doses à administrer vont a minima jusqu’à 5 fois la dose thérapeutique efficace envisagée. De ce fait, des effets indésirables peuvent être occasionnés aux fortes doses. Pour les fortes doses, les effets indésirables potentiels sont liés au type de produit évalué. Dans le cadre de ce projet plusieurs molécules de classes thérapeutiques différentes seront évaluées et chacune d’entre elles pourrait potentiellement induire un ou des effets indésirables variés, tels que la douleur, la perte de poids ou d’appétit, une inactivité ou une mobilité réduite, un stress ou un comportement anormal. Les études de tolérance sont généralement conduites en fin de développement. Toutes les informations obtenues dans les études précédentes (pharmacocinétique, pharmacodynamie, études pilotes et de preuve de concept…) permettent de raffiner les procédures et le design des études de tolérance en limitant les doses maximales à administrer.
Devenir
Dans l’objectif d’évaluer la tolérance d’un produit vétérinaire, la règlementation (VICH GL43) préconise le prélèvement de tissus, organes, pour des analyses histologiques par exemple, et donc une euthanasie. Cependant dans le cadre de ce projet, tout sera mis en œuvre (notamment données bibliographiques ou résultats d’études d’autres projets) pour éviter les euthanasies. Par conséquent une réintroduction de l’ensemble des animaux qui participeront à ce projet dans la colonie hébergée au sein de l’EU est envisagée. Si l’état général des animaux le permet, ils seront réintroduits dans la colonie des animaux hébergés dans les locaux de l’EU. Dans le cas contraire, les animaux seront suivis et les soins appropriés seront apportés avant leur réintégration dans la colonie. Les informations concernant chaque animal sont conservées et consultées avant une réutilisation potentielle d’un animal dans un autre projet.
Remplacement
Règlementairement, les études de tolérance doivent être réalisées chez l’espèce de destination. Lors de ces études, la tolérance de l’animal au produit administré est évaluée au cours du temps. Après administration, la molécule passe les barrières physiologiques telles que la paroi du tube digestif ou la peau (absorption), se retrouve dans la circulation sanguine générale pour atteindre le tissu ou l’organe cible de la pathologie (distribution) et les organes où elle sera modifiée (métabolisme) avant d’être éliminée (élimination). Ces phénomènes d’absorption, de distribution tissulaire, de métabolisme et d’excrétion des produits administrés (ADME) sont des phases indispensables à l’évaluation de l’innocuité d’un produit en développement et aucune méthode alternative reproduisant ces phases d’ADME n’est disponible.
Réduction
Les études de tolérance réglementaires nécessitent a minima 8 animaux par traitement (VICH GL43). Afin de réduire le nombre d’animaux dans les études pivots règlementaires, des études pilotes avec un nombre plus restreint d’animaux pourront être réalisées avec justification dans le plan de l’étude.
Raffinement
Les traitements et prélèvements seront réalisés généralement sur animaux vigiles selon les procédures en vigueur au sein de l’EU, l’espèce ou la voie d’administration. Pour les animaux de compagnie, une contention légère est suffisante pour l’administration du traitement et les collectes d’échantillons et n’induit pas de nuisance au bien-être des animaux autre que d’être maintenus pendant des temps très courts. Les volumes prélevés et les temps de récupération des animaux seront déterminés de manière anticipée pour s’assurer que le bien-être de l’animal ne sera pas altéré. Les animaux sont régulièrement manipulés afin de les habituer à la contention et au contact des expérimentateurs. Dans le cas d’administrations ou de prélèvements spécifiques (administration ou ponction intra-articulaire, cystocentèse), les animaux pourront être anesthésiés localement ou totalement pendant la durée de l’acte. L’anesthésie et le réveil des animaux se feront sous la surveillance d’un vétérinaire et selon les procédures en vigueur au sein de l’EU. Les animaux seront observés au moins 2 fois/jour par le personnel qualifié et dédié aux soins aux animaux. Des observations plus fréquentes seront prévues les jours de traitement pour s’assurer qu’aucune réaction non attendue n’est observée. Tout animal présentant un état de santé altéré ou un comportement inhabituel sera examiné par un vétérinaire qui déterminera les traitements à administrer ou, dans un cas extrême, son euthanasie. La maintenance des animaux de compagnies au sein de l’EU est soumise à l’observation de procédures internes qui sont revues régulièrement. Toute nouvelle technique de raffinement présentant une amélioration du bien-être des animaux en étude ou hors étude peut être intégrée lors de la révision des procédures internes et par conséquent mise en place pour les études suivantes sur préconisation du SBEA et/ou du Comité d’Ethique.
Choix des espèces
Les études de tolérance des produits vétérinaires et des dispositifs médicaux doivent obligatoirement être réalisées chez l’espèce de destination. L’âge des animaux dépend de l'indication envisagée pour le produit/dispositif médical, et peut concerner des animaux du stade juvénile à l’âge adulte. Avec l’âge, la maturité des organes cibles se modifie. Chez le nouveau-né, le métabolisme et l’excrétion se font lentement avant normalisation dans les mois suivants, traduisant une sensibilité des organes cibles possiblement très différente de celle de l’adulte. Chez l’animal âgé, le métabolisme est ralenti et la fonction rénale diminuée. Le poids corporel de l’animal est très différent selon l’âge de l’animal et est également à prendre en compte lors de l’évaluation de la tolérance. Cela impose de tester le futur médicament ou dispositif médical dans la tranche d’âge de l’espèce de destination visée pour ajuster la posologie ou le format du dispositif. Cette décision sera dûment justifiée dans le plan d’étude spécifique au produit testé dans le cadre de ce projet.
Etude de pharmacocinétique et de tolérabilité non-GLP chez le primate non humain après administration d’anticorps polyclonaux
- Recherche appliquée
- Cancers
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
16 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit trois anesthésies profondes de deux heures et six prélèvements de sang sous anesthésie légère, pour évaluer la tolérance et la pharmacocinétique d'anticorps polyclonaux avant des études de toxicité réglementaires. Tous sont tués en fin de protocole pour un prélèvement de plusieurs organes. Le porteur revendique le macaque comme "l'espèce la plus représentative de l'homme" et affirme qu'aucune méthode alternative ne permet d'étudier la pharmacocinétique d'un "organisme entier".
Objectifs
Notre société développe des anticorps polyclonaux glyco-humanisés. Deux d’entre eux sont en développement clinique de phase 2 et 3 en transplantation et dans la COVID-19. La bonne tolérance des anticorps polyclonaux glyco-humanisés chez l’homme a été démontrée et publiée. Deux autres anticorps polyclonaux glyco-humanisés dans le domaine de la cancérologie ont démontré leur efficacité dans des modèles murins précliniques. Des études de toxicité réglementaire GLP sont requises chez le primate non humain par les recommandations ICH (EMA/CHMP/ICH/646107/2008). En préalable à ces études et dans un souci de réduction du nombre d’animaux à inclure, il est nécessaire de valider l’innocuité d’une dose équivalente à la dose thérapeutique visée. Des prélèvements sanguins réguliers seront effectués afin d’effectuer un bilan cardiaque/musculaire, hépatique/pancréatique, inflammatoire. Les animaux seront observés quotidiennement et soumis à une grille d’observation comportementale, afin d’obtenir un bilan cognitif primaire. Les prélèvements sanguins seront aussi utilisés pour déterminer la pharmacocinétique du produit, conformément aux recommandations ICH. Cette étude préliminaire permettra de valider la bonne tolérance de la dose présumée, de mettre au jour d’éventuels points d’alerte qui permettront de prévoir une surveillance accrue et plus exhaustive de ces paramètres, et de limiter l’étude de toxicité réglementaire à un simple groupe à cette dose.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider la tolérabilité d’une dose thérapeutique
Procédures
3 anesthésies profondes par animal (2h) avec prélèvements (2 anesthésies lors de l’administration du produit thérapeutique et la 3ème pour l’euthanasie), et 6 prélèvements sanguins sous anesthésie légère (15 min)
Impact sur les animaux
Les anesthésies profondes de 2h ainsi que les prélèvements de sang multiples sous anesthésie légère peuvent occasioner de l'inconfort, de la confusion et du stress pour les animaux au moment du réveil, pour autant elles permettent de diminuer ces effets d'inconfort, de confusion et de stress pendant les procédures, les rendant ainsi le moins traumatisantes possible pour les animaux par rapport à ces même procédures qui seraient effectuées sur animaux vigiles.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort, sous procédure complète d'anesthésie, en fin de protocole de gravité modérée pour prélèvement multi-organes post-mortem.
Remplacement
Cette autorisation de projet a pour objectif de valider la dose thérapeutique ciblée pour les anticorps polyclonaux XON, de manière à optimiser l’étude de toxicité réglementaire nécessaire à la constitution du dossier de demande d’autorisation d’essai clinique. Les études pré-cliniques réalisées montrent que le macaque est l’espèce la plus représentative de l’homme pour l’évaluation de la toxicologie de XON car la cross-réactivité cellulaire (TCR) est comparable. Ce genre d’étude nécessite l’évaluation au niveau des différents systèmes et appareils d’un organisme entier. A l’heure actuelle, il n’existe pas d’autres méthodes d'étude de la pharmacocinétique de nouveaux composés thérapeutiques permettant de remplacer l’utilisation d’animaux.
Réduction
Pour chaque dose, le nombre d’animaux est réduit à son minimum soit 2 par dose, en raison de la variabilité interindividuelle, plus 1 animal par contrôle. De plus, chaque étude est divisée en 2 parties. Dans la partie 1 seule l’équivalent de la dose thérapeutique ciblée chez l’homme sera administrée. La dose forte ne sera pas admninistrée si une des précédentes doses à provoquer des effets indésirables graves
Raffinement
-De façon à diminuer le stress, la souffrance et la douleur, toutes les procédures seront réalisées chez ces animaux sous anesthésie générale. Un traitement analgésique leur sera donné si nécessaire en fonction de la procédure. -Les anesthésies et traitements analgésiques donnés aux animaux sont adaptés selon les procédures. La fréquence d'observation des animaux est doublée lors des expérimentations et consiste en un examen clinique de l’animal selon une grille de signes notables, signes sévères et un arbre décisionnel. -Si des effets indésirables apparaissent dès la première injection, la seconde injection ne sera pas réalisée. -Les animaux sont hébergés avant protocole expérimental en volière, de façon à préserver leur mode de vie en communauté, puis, au cours du protocole expérimental les individus sont hébergés dans des cages séparées, mais jointives permettant la vision et la communication entre congénères. -Un enrichissement alimentaire (fruits et/ou légumes) est donné quotidiennement, un enrichissement du milieu par jeux (différentes activités) est donné en rotation dans les cages selon un programme hebdomadaire. Enfin, un aménagement (perchoirs, cordes…) des cages permet un enrichissement de mouvements.
Choix des espèces
Le primate non humain, et plus particulièrement ici le macaque, représente une espèce animale de choix comme modèle animal pré-clinique, car proche de l’homme de par son anatomie et physiologie, son métabolisme, sa proximité phylogénétique et sa similitude avec le système immunitaire de l’homme. Seuls les PNH ont montré une cross-réactivité suffisante dans des expériences in vitro, en comparaison avec d’autres espèces (rongeurs, lagomorphes,…), et par rapport aux cibles humaines, cibles des anticorps thérapeutiques XON. Il s’agit d’animaux jeunes adultes (4 à 8Kg) dont le système immunitaire est mature.
Conséquence de l’inhibiton des neutrophiles pro-inflammatoires sur la destruction parodontale dans un modèle de parodontite expérimentale chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
36 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sous anesthésie, une ligature imprégnée de la bactérie Porphyromonas gingivalis est posée autour d'une dent et renouvelée tous les trois jours pendant 28 jours, pour provoquer une parodontite, suivie d'injections d'une molécule anti-inflammatoire. Toutes sont ensuite tuées par ponction du sang dans le cœur pour prélever les tissus. Le porteur affirme n'observer aucune modification de l'état de santé des souris et présente cette espèce comme la plus utilisée pour l'étude de cette maladie.
Objectifs
La parodontite est une maladie inflammatoire chronique très fréquente (47% de la population adulte américaine). Elle entraine une destruction des tissus de soutien des dents, générant des édentements précoces et une difficulté à la réhabilitation orale. Elle est déclenchée par un déséquilibre du microbiote (plaque dentaire) avec une infection par la bactérie Porphyromonas gingivalis. Les parodontites sont une source chronique de passage de bactéries dans le sang et d'une inflammation généralisée de faible intensité, favorisant des maladies inflammatoires à distance (ex : maladies cardiovasculaires). Il n'existe pas de cibles thérapeutiques de l'inflammation pour le traitement des parodontites, ni de biomarqueurs pour évaluer précocement et mieux suivre des malades, notamment ceux atteints d'autres maladies inflammatoires chroniques. Les neutrophiles sont les leucocytes les plus abondants dans les lésions parodontales et semblent clés dans le développement des parodontites. Récemment, il apparait qu’il existe des sous types de neutrophiles aux fonctions pro-inflammatoires ou pro-résolutives de l'inflammation. Certaines drogues sont des inhibiteurs d'un facteur de la survie et l’activation du neutrophile, et permettent d’inhiber spécifiquement les neutrophiles pro-inflammatoires. Notre objectif est de déterminer si l’inhibition des neutrophiles pro-inflammatoires par administration d’une telle drogue permet de diminuer l’inflammation et la résorption osseuse dans un modèle de parodontite expérimentale chez la souris. La parodontite sera induite pendant 4 semaines, selon un protocole validé dans la littérature et maitrisé par notre équipe. Nous caractériserons la destruction du parodonte chez des souris injectées par cette drogue en comparaison de souris injectées avec l’adjuvant de la drogue et de souris contrôle (injectées avec un tampon neutre).
Bénéfices attendus
Notre projet est le premier à tester les conséquences d’une inhibition ciblée des neutrophiles pro inflammatoires par la drogue dans la pathogénie de la parodontite. Il pourrait ouvrir sur des pistes thérapeutiques régulant l’inflammation de la parodontite pour laquelle plus de 30% des situations échappent au traitement conventionnel (traitement qui repose actuellement exclusivement sur le contrôle de l’infection). De plus, une modification par lune drogue ciblant des neutrophiles circulants primés (activés) par l’inflammation parodontale et qui peuvent influer sur des processus pathogéniques à distance, tels que l’athérosclérose, sera recherchée et serait très prometteuse en prévention des comorbidités de la parodontite. Enfin, la parodontite est un modèle parfait de maladies inflammatoires choniques au cours de laquelle la régulation des neutrophiles est primordiale. Elle partage des mécanismes pathogéniques communs avec, par exemple, les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin ou la polyarthrite rhumatoïde : les résultats de ces travaux permetteraient donc d’ouvrir des perspectives dans l’étude de la pathogénie et de stratégies thérapeutiques d’autres maladies inflammatoires chroniques.
Procédures
Avant chaque expérimentation, les souris sont anesthésiées par une anesthésie générale par voie intra-péritonéale (IP) de Kétamine 100mg/kg-Xylazine 10mg/kg en solution injectable dans du sérum physiologique. L'intervention chirurgicale sera effectuée selon une procédure qui dure environ 10 min/souris. La procédure consiste en la pose répétée d’une suture de soie chirurgicale 6-0 imprégnée d’une solution de 109 CFU/mL de P gingivalis. Après chaque pose de ligature, les souris sont placées dans un environnement chauffé (tapis) et surveillées jusqu’à leur réveil. Cette procédure est répétée tous les 3 jours pendant 28 jours pour induire une inflammation chronique locale et une destruction du parodonte. Entre chaque renouvellement, les souris seront maintenues dans des cages dans un environnement enrichi avec nourriture et eau ad libidum. Au bout de 14 jours ; une destruction parodontale peut etre observée du coté ligature +/- P gingivalis pour tous les animaux. A 14 jours, les groupes recevront des injections de la solution diluante ou de la drogue pendant les 14 jours suivants, en parallèle de la poursuite du modèle de parodontite expérimental. Les groupes contrôles recevront un volume équivalent d’une solution neutre.
Impact sur les animaux
Notre expérience ne nous montre aucune modification observable de l’état de santé des souris suite à la réalisation des anesthésies par isoflurane et examen radiologique de précision micro-Computed Tomography (micro-CT), comme suite aux anesthésies générales et pose de ligature : aucune de perte de poids, de modifications comportementales, ni de modifications de l’apparence physique pour les animaux contrôles comme pour les animaux injectés avec la solution diuante n’ont été observées. Une prise de poids en accord avec les conditions d’élevage est observée démontrant que les souris se nourrissent correctement. La dose de drogue administrée est évaluée en accord avec la littérature scientifique). Une vigilance accrue sera mise en place pour les groupes d’animaux traités avec cette drogue.
Devenir
A l'issue de la procédure,tous les animaux sont mis à mort par exsanguination cardiaque sous anesthésie et analgésie profonde, permettant le prélèvement des tissus nécessaires à nos travaux.
Remplacement
Nous développons une recherche sur modèle expérimental chez le petit animal, car c'est le seul moyen à l'heure actuelle d’étudier les différents aspects de notre projet, c’est-à-dire analyser l’inflammation du tissu parodontal complexe. Il n’existe pas d’autres méthodes alternatives (in vitro, in silico) pour l’étude des parodontites, et la souris est l’espèce la plus couramment utilisée pour l’étude de cette maladie.
Réduction
Une publication sur la comparaison des modèles de parodontite expérimentale avec ligature +/- P gingivalis chez la souris montre une différence significative sur la perte osseuse et l'inflammation parodontale avec 5 souris/groupes (test statistique d’analyse de variance Turkey suivi d’un test t de Student). Le suivi longitudinal par micro- CT sur souris vivante de la perte osseuse induite nous permet aussi de rationaliser le nombre de souris. Une souris supplémentaire par groupe est prévue en cas de mort prématurée au cours de l’expérimentation. Le nombre d’animaux estimé et les tests statistiques sont également basés sur notre expérience pour ce type d’étude. Ce nombre minimum nous permettra d’être certains de répondre aux questions scientifiques de ce projet et de mettre en évidence des différences significatives entre les groupes.
Raffinement
La procédure ne conduit pas à des altérations évidentes des souris. Le suivi quotidien des animaux et la mise en place de points limites permettront d’identifier et de limiter toute souffrance et douleur, d’abord par des antalgiques et par une mise à mort anticipée selon les méthodes réglementaires, si nécessaire. Les animaux seront hébergés en groupe en milieu enrichi pour minimiser leur stress.
Choix des espèces
La souris est l’espèce la plus couramment utilisée pour l’étude de la parodontite et tout particulièrement pour l’approche moléculaire et histologique. De nombreux outils d’analyses, qu'ils soient commerciaux ou dans notre laboratoire, sont développés et adaptés à ce modèle. 3 mois – âge adulte avec croissance des maxillaires achevée
Titrage de l’activité des sérums anti-diphtériques sur cobayes
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
540 cobayes vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit six injections dans la peau d'un mélange de toxine diphtérique et de sérum sur les flancs, pour contrôler l'activité des sérums anti-diphtériques mis sur le marché. Le porteur indique que des érythèmes pouvant évoluer vers une ulcération sont possibles, tout en affirmant que les essais précédents n'en ont pas montré. Il précise qu'une méthode in vitro est en cours de développement et remplacera la méthode sur animal après validation.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de contrôler les sérums anti-diphtériques disponibles sur le marché français. La diphtérie est une pathologie très contagieuse qui se manifeste comme une angine mais qui peut avoir des atteintes cardiaques et neurologiques, elle peut être mortelle . La couverture vaccinale contre la diphtérie a entraîné l'éradication de cette pathologie en France métropolitaine, cependant certaines souches importées ont été observées sur le territoire. Les thérapies disponibles sont l'antibiothérapie ou la sérothérapie à base de sérum anti-toxine diphtérique. Les sérums utilisés étant des produits biologiques, leur activité doit être déterminée pour chaque lot produit. C'est dans ce contexte que s'inscrit cette demande d'autorisation de projet, contrôler tout nouveau lot de sérum anti-diphtérique pour le mettre à disposition des services de santé en cas de dépistage d'un cas de diphtérie sur le territoire.
Bénéfices attendus
Contrôle de l'efficacité des sérums anti-diphtériques disponibles à la disposition des services de santé.
Procédures
6 solutions comprenant un mélange de la toxine diphtérique avec différentes concentrations de sérum anti-diphtérique seront injectées à chaque animal. Les injections intra-dermiques de 200µl/points sont réparties sur les flancs du cobaye (3 points sur chaque flanc).
Impact sur les animaux
Apparition d'érythèmes avec évolution vers une ulcération possible. Les essais précédents n'ont jamais mis en évidence cette situation, les doses de sérums testées étant suffisamment efficaces pour éviter l'apparition d'ulcères.
Devenir
A la fin de chaque procédure de cette demande d'autorisation les animaux seront euthanasiés. Les animaux ayant reçu de la toxine diphtérique ne peuvent être réutilisés.
Remplacement
Une méthode in vitro est en cours de développement. Après validation, elle sera utilisée à la place de la méthode in vivo
Réduction
Le nombre d'animaux par dose et le nombre de doses ont été réduits au minimum pour obtenir un résultat interprétable et fiable.
Raffinement
Les animaux sont hébergés par groupe de 3 pour respecter la vie en groupe de cette espèce dans des cages LG3000 avec un enrichissement approprié (tuyaux PVC). Lors des tests pendant au maximum 72h, les animaux sont hébergés dans des cages en polycarbonate sur litière avec des balles de foin (cage 1500 U ; 480*375*410), à raison de 3 cobayes par cage.
Choix des espèces
Le cobaye est l'espèce qui a été retenue pour sa sensibilité à la toxine diphtérique, la souris étant résistante à cette toxine . Les cobayes utilisés dans cette expérience sont adultes car leur système immunitaire est mature.
Délivrance d’une chimiothérapie par sonoporation dans un modèle murin de cancer colorectal sous-cutané et métastasique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
1 040 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules de cancer colorectal, sous la peau ou par injection dans la rate pour induire des métastases, puis des injections de microbulles et des ultrasons deux fois par semaine jusqu'à l'atteinte des points limites. Le porteur cite parmi les atteintes la douleur de la chirurgie du ventre et la dégradation de l'état général liée à la croissance de la tumeur. Il affirme qu'à cette étape le modèle animal ne peut être remplacé par un modèle in vitro ou in silico.
Objectifs
Evaluer différents types de microbulles pour la délivrance d’un protocole de chimiothérapie, l’irinotécan (libre et encapsulé) par action combinée de microbulles et d’ultrasons (appelé également sonoporation).
Bénéfices attendus
Optimiser le modèle murin de métastases hépatiques de cancer colorectal Optimiser la procédure d’imagerie CT des métastases hépatiques de cancer colorectal Améliorer l’efficacité thérapeutique de l’irinotécan libre et encapsulé pour le traitement du cancer colorectal
Procédures
Procédure 1 Evaluation de microbulles de gaz pour la délivrance d'une chimiothérapie par sonoporation dans un modèle murin de cancer colorectal sous-cutané chez la souris 1- identification par puce – insertion sous cutanée du trocart –anesthésie gazeuse– 480 animaux- pour chaque animal 1 seule fois 2- injection sous cutanée de cellules tumorales – anesthésie gazeuse - 480 animaux- pour chaque animal 1 seule fois 3- i.v. microbulles gaz et/ou chimiothérapeutiques et/ou ultrasons (
Impact sur les animaux
- Le stress lié à la manipulation des animaux - L’hypothermie induite par l’anesthésie générale - La douleur induite par la chirurgie abdominale - La dégradation de l’état général des animaux induite par la croissance tumorale
Devenir
Procédure 1 : A la fin de l'étude, une euthanasie par dislocation cervicale de l'animal après anesthésie gazeuse (Vetflurane 5%) sera réalisée par un des responsables de l’étude. Procédure 2 : A la fin de l'étude, une euthanasie par dislocation cervicale de l'animal après anesthésie gazeuse (Vetflurane 5%) sera réalisée par un des responsables de l’étude.
Remplacement
Dans une première approche expérimentale, nous avons réalisé des expériences sur des cellules cellulaires dont les résultats sont particulièrement encourageants et nécessitent d'être validés avec un modèle préclinique. Par conséquent, à cette étape du projet, le modèle animal ne peut être substitué par un autre modèle d'étude in-vitro ou in silico.
Réduction
Grâce à un plan d’expérience, les groupes contrôles et expérimentaux seront constitués de 20 souris (10 mâles et 10 femelles). Nous réaliserons une étude statistique pour déterminer si ces différentes thérapies permettent une diminution significative de la croissance, du métabolisme et de la perfusion tumorale (Puissance de test: 80%, Seuil de risque: 0.05).
Raffinement
Les nuisances ou effets indésirables des procédures 1 et 2 seront évalués par le personnel de zootechnie et par les responsables de l’étude. Les animaux seront observés une fois par jour afin d’évaluer leur stress/leur douleur après les différentes procédures réalisées sous anesthésie gazeuse (Vetflurane). - Le stress lié à la manipulation des animaux : Les souris seront hébergées en présence d'un objet d'enrichissement (morceaux de carton et/ou tube plastique) en groupe. Le stress est minimisé par l'implication d'un personnel qualifié à l'expérimentation animale. Les souris sont facilement stressées, la contention nécessaire à l’induction de l’anesthésie rajoute une source de stress supplémentaire. Les animaux, après la phase d’acclimatation, seront habitués à être sortis de leur cage. - L’hypothermie induite par l’anesthésie générale : L’animal est réchauffé par une couverture chauffante. - La douleur induite par la chirurgie abdominale : La douleur sera prise en charge par une analgésie adaptée (Buprénorphine 0.05 mg/kg et lidocaïne) en pré- et post-opératoire. - La dégradation de l’état général des animaux induite par la croissance tumorale : Le poids sera mesuré tous les deux jours et les animaux seront observés tous les jours selon les critères ci-dessous : (1) Détérioration générale de l'état sanitaire, altération sévère des comportements physiologiques (prostration, refus de se nourrir et de boire, locomotion réduite, dos vouté et yeux enfoncés). (2) Cachexie associée à une perte de poids de 17% du poids total de l'animal. (3) Symptomologie évocatrice : Saignements, urines ictériques, dyspnées ou sibilances… La manifestation d'un seul de ces signes cliniques conduira à une euthanasie par dislocation cervical après anesthésie au vetflurane (5%) par une des personnes en charge de l'étude. Une analgésie ne pourra pas être administrée aux animaux pendant la croissance tumorale car cette première influence cette dernière.
Choix des espèces
Dans la littérature et pour la lignée cellulaire CCR choisie pour notre étude, l'implantation se fait généralement dans des souris nudes. Dans la littérature et pour les lignées cellulaires CCR choisies pour notre étude, l'implantation se fait généralement dans des souris nudes de 6 semaines environ pour un poids de 20 g.
Développement, homologation et benchmark de formulations d’appâts destinées à la lutte contre les rongeurs nuisibles
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Rats : 1050
Autres rongeurs : 1050
3 150 rongeurs, soit 1 050 souris, 1 050 rats et 1 050 rongeurs d'autres espèces, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent par gavage des appâts rodenticides, une entreprise cherchant à développer et homologuer ces produits destinés à les tuer. Le porteur reconnaît qu'il est "certain que les rongeurs vont subir des nuisances qui devraient les conduire à la mort", les survivants étant ensuite tués. Il présente ces essais comme une "obligation réglementaire européenne" imposant de tester chaque espèce cible et un nombre minimal d'animaux.
Objectifs
Il existe un vrai besoin de développement de nouveaux appâts rodonticides à mettre sur le marché de la lutte contre les rongeurs nuisibles. Cette lutte est justifiée par la nécessité absolue de préserver les personnes et les biens (alimentation, bâtiments et matériels) des risques et méfaits induits par ces rongeurs cibles nuisibles. En effet, ces derniers sont porteurs de zoonoses (maladies transmissibles à l’homme) et sont responsables de plusieurs milliers de morts chaque année, via des contaminations directes ou indirectes. Les maladies véhiculées par les rongeurs ont tué plus de personnes au cours des 10 derniers siècles que toutes les guerres. Ce projet a pour objectif d'évaluer l'efficacité de divers appâts rodenticides, depuis leur développement jusqu'à leurs autorisations de mise en marché (AMM), aux renouvellements périodiques des homologations, ainsi qu'à leur benchmark par rapport aux produits du marché. Il permettra également de faire progresser la connaissance scientifique. La société développe et commercialise des produits de lutte contre les rongeurs nuisibles, sous forme d’appâts. Ces appâts doivent répondre à de nombreux critères pour être efficaces et homologués. Ils doivent être appétents pour les cibles visées afin qu’ils soient consommés et que les rongeurs ingèrent la substance active qu’ils contiennent. Ils doivent être adaptés aux conditions d’utilisation variables selon les cas : lieu sec, humide, chaud, froid … et assurer la stabilité de la substance active et de l’appétence au cours du temps. Le besoin de régulation des populations de rongeurs nuisibles et les exigences réglementaires contraignantes imposent le développement et l'optimisation des formulations d'appâts. Pour procéder à leur développement et à leurs homologations, la société a besoin de conduire des essais sur des produits nouveaux. Elle doit également conduire des essais sur des produits connus en vue du renouvellement périodique de leurs homologations. Enfin, elle se doit de benchmarquer les produits concurrents qui arrivent sur le marché. L’objectif de ce protocole doit permettre de développer puis de valider l’appétence et l’efficacité de formulations d’appâts contenant des substances rodonticides en vue de leur homologation sur les 3 espèces cibles. Les animaux seront utilisés au stade adulte et répartis entre mâles et femelles, le plus équitablement possible. Pour être validé, un essai devra afficher une efficacité d’au moins 90%.
Bénéfices attendus
La conduite de ces essais d'efficacité et d'appétence permettra à l'entreprise de progresser dans ses connaissances au niveau de la formulation d'appâts et de finaliser le développement des nouveaux produits, avant d'engager les demandes d'homologation. Dans les dossiers de demande d'homologation, la réglementation européenne impose la présentation de résultats d'essais conduits en laboratoire avec des animaux de chacune des espèces cibles revendiquées dans les demandes d'AMM. La guidance de l'ECHA impose également le nombre minimum d'animaux par essai, afin d'avoir une représentativité suffisante.
Procédures
Lors de la procédure expérimentale n°2, les animaux seront soumis à des opérations de gavage. Ces gavages pourront être uniques : 1dose gavée une seule fois, ou répétés, une fois par jour sur 2 à 5 jours consécutifs. Les opérations de gavages auront une durée limitée d'une minute par gavage. Pour les procédures expérimentales 1 et 2, les animaux pourront être soumis à un prélèvement sanguin (procédure n°3), sous anesthésie terminale, juste avant euthanasie.
Impact sur les animaux
Dans la mesure où les produits à tester sont des rodonticides, il est certain que les rongeurs vont subir des nuisances qui devraient les conduire à la mort. Afin de réduire au maximum ces nuisances, la règle des 3R et le respect de l'atteinte des points limites seront appliqués.
Devenir
Tous les animaux survivants à l'issue des procédures 1 et 2 seront euthanasiés. En effet, l'exposition aux substances actives et la durée des essais ne permettront pas de les réutiliser dans d'autres essais.
Remplacement
La conduite des essais sur les rongeurs cibles : rats (Rattus norvegicus et Rattus rattus) et souris (Mus musculus) répond à une obligation réglementaire européenne et ne peut être remplacée. Pour pouvoir accéder au marché, ces appâts doivent être homologués. Une des conditions requises pour l'obtention de l'homologation consiste à fournir des résultats d'essais d'efficacité, conduits en laboratoire, selon la guidance de l'ECHA (Guidance on the Biocidal Products Regulation. Volume II Efficacy - Assessment and Evaluation (Parts B+C), Version 3.0, April 2018) qui impose que les essais soient conduits sur les espèces cibles. Par ailleurs, il n'existe pas de méthode de substitution pour valider l'efficacité et l'appétence des appâts. Le recours aux animaux est donc obligatoire.
Réduction
Les trois espèces cibles (Rattus norvegicus, Rattus rattus et Mus musculus) ont des comportements alimentaires différents. Elles ne sont donc pas substituables. Selon la réglementation européenne, les essais doivent être conduits en laboratoire sur chaque espèce cible pour l'obtention des AMM. Les guidances mentionnent qu'il est nécessaire d'utiliser au moins 10 animaux par essai afin d'atteindre une représentativité suffisante des résultats. Imposé par la réglementation, ce nombre d'animaux par essai ne pourra être réduit. Il est prévu, pour la première année du projet : Procédure 1 : 10 essais par espèce, puis 15 essais par an les 4 années suivantes, soit(10x12x1+15x12x4=) 840 animaux par espèce, soit 3x840= 2520 animaux au total, pour la procédure 1 sur la durée du projet. Procédure 2 : 5 essais, dont 2 avec groupe témoin, par espèce et par an soit (5x6x5 + 2x6x5=) 210 animaux par espèce cible sur la durée du projet, soit au total 630 animaux pour la procédure 2 sur la durée du projet. Pour la procédure 3, il n'est pas prévu d'animaux supplémentaires. Les animaux intégrant cette procédure seront tous issus des procédures 1 ou 2. Le total d'animaux prévu sur l'ensemble du projet est donc de 2520 + 630 = 3150 animaux sur les 5 ans du projet. Ce nombre est justifié par le besoin d'appâts de formulations variées afin de répondre aux besoins des différents sites à traiter selon leurs caractéristiques.
Raffinement
Les essais seront conduits dans un environnement enrichi - objets susceptibles d’être rongés ou déchiquetés et pouvant servir à la construction de nids (papiers, cartons, etc)-, par des personnels qualifiés formés au respect des conditions du bien-être des animaux, afin de minimiser au maximum le stress et la souffrance imputables à ces essais. Afin de respecter le caractère grégaire des animaux, les rats seront hébergés à 3 par cage et les souris par groupe de 5 ou 6, en veillant à séparer les mâles des femelles. Pour éviter toute souffrance inutile, le concept de Raffinement et de points limites sera mis en œuvre. Un suivi clinique des animaux sera effectué, au moins quotidiennement, afin de relever la présence d’éventuels symptômes de mal-être. Les animaux moribonds ayant atteint des points limites seront euthanasiés, en accord avec la structure en charge du bien-être animal de l’EU. Pour les essais par gavage et pour les prélèvements sanguins, les gestes techniques seront réalisés par des personnels formés et expérimentés.
Choix des espèces
Les 3 espèces (Rattus norvegicus, Rattus rattus et Mus musculus) répondent à une exigence réglementaire européenne (Règlement BIOCIDE au niveau européen, selon guidance ECHA : Guidance on the Biocidal Products Regulation. Volume II Efficacy - Assessment and Evaluation (Parts B+C), Version 3.0, April 2018). En effet, ces trois espèces représentent les 3 cibles majoritaires des produits développés pour la protection des personnes et des biens, contre les rongeurs nuisibles. La réglementation impose que des essais d'efficacité et d'appétence soient conduits en laboratoire sur chacune des espèces cibles. Les animaux des 3 espèces seront utilisés au stade adulte afin de respecter les guidances de l'ECHA (European CHemical Agency) pour ce type d'essai.
Etude de la transmission de Bordetella pertussis et de l’efficacité de protection de la souche vaccinale BPZE1P contre les Bordetellae chez le hamster.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
1 386 hamsters dorés vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont infectés par voie nasale par la bactérie de la coqueluche, hébergés avec des animaux sains pour étudier la transmission, puis tués pour prélever nez et poumons. Le porteur indique une surveillance quotidienne du poids et du comportement, une perte de plus de 20 % du poids pouvant déclencher la mise à mort. Il présente le hamster comme un modèle permettant, contrairement à la souris, d'étudier la transmission par aérosol, et revendique le recours à l'animal pour valider son vaccin vivant.
Objectifs
Ce projet a pour but d'étudier une phase critique de la coqueluche qui est la phase de transmission et la potentialité de notre vaccin vivant à protéger contre l’infection bactérienne par aérosolisation naturelle.
Bénéfices attendus
Le projet a pour but d’étudier et comprendre la phase de transmission de Bordetella pertussis dans un modele Hamster et de potentialiser notre vaccin vivant pour définir la protection médiée contre une infection par transmission naturelle par infection nasale.
Procédures
1) administration intranasal de Bordetella chez le hamster (5 min par animaux). Les animaux seront euthanasiés 0, 3, 7, 14,21, 28 et 56 jours post administration pour prelevement post mortel de sang, du nez et des poumons 2)exposition des animaux sains à l'infection par co-hebergement avec les animaux infectés. Le temps de co-hebergements est de 0, 7, 14, 28 et 56 jours, ensuite les animaux sains et infectés initialement seront euthanasiés pour prelevement post mortel de sang, du nez et des poumons 3) les hamsters seront vaccinés par instilation intranasal de Bordetella pertussis (5 min) ou injection sous cutanée de vaccin commercial (5 min). Un mois plus tard, le groupe ayant recu le vaccin commercial sera boosté par la même dose. 28 jours plus tard, les hamsters immunisés ou naifs seront infectés par une souche virulente de Bordetella (5min). 3h et 7j après ce challenge, les hamsters seront euthanasiés pour prelevement post mortel de sang, du nez et des poumons. 4) les hamsters seront vaccinés par instilation intranasal de Bordetella pertussis (5 min) ou injection sous cutanée de vaccin commercial (5 min). Un mois plus tard, le groupe ayant recu le vaccin commercial sera boosté par la même dose. 28 jours plus tard, les hamsters immunisés ou naifs seront mis en contact avec des hamsters préaleblement infectés par une souche virulente de Bordetella (5min). 3 heures, 14 jours, 28 jours et 56 jours après la mise en contact les hamsters seront euthanasiés pour prelevement post mortel de sang, du nez et des poumons.
Impact sur les animaux
Nous avons déjà démontré que l’infection nasale par BPZE1 dans un modèle hamster ne provoque aucun symptôme bien que les bactéries puissent coloniser le nez pendant 56 jours. En revanche bien que la littérature montre une résistance naturelle des hamsters à Bordetella bronchiseptica, nous ne connaissons pas la virulence des souches cliniques de Bordetella pertussis ni des souches de Bordetella parapertussis dans le modèle hamster.
Devenir
Les hamsters seront mis à mort à la fin de chaque expérience pour la récupération des nez et poumons ou à l'atteinte des points limites
Remplacement
Il nous tient à coeur d'appliquer au mieux la règle des 3R. Les modèles in vitro ou in silico ne suffisent pas pour comprendre les phénomènes de colonisation et d’induction de l’immunité induits par l’infection. En outre, dans l’optique de positionner le vaccin BPZE1P comme protecteur contre une infection naturelle, son efficacité doit être validée par une expérimentation animale in vivo. D'autre part l'etude de la phase de transmission necessite de mettre en contact (cocconing) les animaux infectés avec des animaux sains pour tenter de mimer une infection naturelle, cette etape ne peut etre reproduite in vitro.
Réduction
Il nous tient à coeur d'appliquer au mieux la règle des 3R. le nombre d’animaux est basé sur un calcul de puissance statistique en fonction de la variabilité attendue concernant la significativité des différences observées entre les groupes expérimentaux. Si la variabilité inter-individus et inter-expérimentation est faible le nombre d’animaux par groupe sera revu à la baisse.
Raffinement
Il nous tient à coeur d'appliquer au mieux la règle des 3R. nous serons extrêmement vigilants sur le respect de la notion de points limites. Chaque jour, les critères de souffrance seront évalués (changement comportemental, prostration, etc.) à l’aide d’une grille de cotation. Dans le cas où le score atteint le seuil limite fixé, l'animal sera mis à mort. Les résultats de la procedure 2 nous permettra d'affiner les points de prelevement d'organe pour la procedure 5 ce qui limitera le nombre d'animaux utilisés. Le bien-être animal sera vérifié quotidiennement au travers de : - Contrôle du poids de l’animal (si une perte de poids de plus de 20% était observée, nous procéderions à l’euthanasie des animaux concernés) - Comportement général de l'animal (prostration, isolement dans la cage ou au contraire hyperactivité) - Aspect physique, en particulier si le poil est hérissé ou si la respiration est rapide ou saccadée (puisque Bordetella pertussis responsable de la coqueluche est une maladie respiratoire).
Choix des espèces
Le modele animal utilisé pour étudier Bordetella pertussis, l’agent responsable de la coqueluche chez l'humain, est depuis plus de 30 ans le modèle murin. En effet cette bactérie colonise transitoirement le nez et le poumon de la souris. Cependant, la pathologie humaine de la coqueluche met en évidence une infection des voies aériennes supérieures (nez, trachée, bronche) mais très rarement l’entièreté du poumon. Le mode d’infection utilisé pour le modèle murin semble être trop intrusif pour mimer complètement l’infection naturelle humaine. D’autre part, malgré de nombreux essais, le modèle murin ne permet pas d’étudier la phase de transmission car les souris ne toussent pas et n’aérosolisent pas la bactérie. En revanche, le modèle hamster a été mis en évidence comme permettant l’aérosolisation de particule virale du SARS-COV2 et permet l’infection d’animaux naïfs présents dans la même cage avec une séparation physique. l'age de 3 semaines et le sexe sont liés au fait que des hamsters males de 3 semaines ont deja ete utilisés dans un autre protocol APAFIS#27475-2020100514546435 v3 et nous voulons puvoir comparer les resultats experimentaux avec ces deux projets l'age de 3 semaines est aussi liée au fait que les animaux qui seront vaccinés a deux reprises par le vaccin acellulaire auront alors 11 semaines lors du challenge avec les souches de Bordetella
Effets de la cécité sur le développement et la plasticité du système olfactif chez la souris
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
80 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, la moitié des petits naissant aveugles, un phénotype que le porteur qualifie lui-même de "dommageable". Les animaux testés subissent trois chirurgies du crâne sous anesthésie, avec incision au-dessus des bulbes olfactifs pour de l'imagerie optique, répétées à un mois d'intervalle, puis sont tués à la dernière séance. Quinze reproducteurs voyants n'ayant subi aucune chirurgie sont réutilisés dans un autre projet, les souris aveugles ne pouvant l'être. Le projet vise à comprendre la plasticité de l'odorat après une cécité précoce, le porteur affirmant que cette imagerie ne peut s'envisager sur modèle in vitro.
Objectifs
À l’échelle mondiale, environ 2,2 milliards de personnes présentent une déficience visuelle, touchant aussi bien les nouveau-nés prématurés que les personnes de plus de 50 ans (OMS). La théorie du «darwinisme neuronal» stipule que l'absence d'une modalité sensorielle, comme la vision, induit une plasticité cérébrale permettant la potentialisation des autres sens afin d’aider l’individu à s’adapter à son environnement. Si ce phénomène de potentialisation sensorielle a été largement décrit, son évolution au cours du développement et ses mécanismes font encore l’objet de nombreuses questions. Ainsi, une des questions principales est d’étudier comment se met en place au cours du temps cette plasticité chez un individu privé de la vision, à la fois du point de vue comportemental, mais également au niveau des processus cérébraux sous-jacents. À ce jour, l’impact de la cécité sur la fonction olfactive, qui est un sens invisible mais critique dans notre quotidien, reste peu étudié, en particulier au niveau des mécanismes de réorganisation sensorielle cérébrale. L’objectif de ce projet est donc d’étudier le développement et la plasticité fonctionnelle du système olfactif induite par l’absence de système visuel périphérique au cours du développement. Nous avons choisi d’aborder cette question chez les rongeurs, des macrosmates qui utilisent principalement leur sens olfactif pour la perception de leur environnement (interactions sociales, recherche de nourriture, détection des prédateurs). Nous allons ainsi utiliser un modèle murin de cécité congénitale afin d’appréhender les mécanismes liés au développement et à la plasticité des systèmes sensoriels. Grace à la combinaison de plusieurs approches expérimentales, nous allons chercher à quel niveau et avec quel décours temporel interviennent les mécanismes de plasticité cérébrale afin d’apporter de nouvelles données pour mieux comprendre comment cette plasticité se met en place chez l’humain privé d’un sens.
Bénéfices attendus
Ce projet innovant répond à l’un des enjeux clés des neurosciences : la compréhension des mécanismes de plasticité cérébrale. Il est bien établi que la cécité précoce entraîne une amélioration des modalités sensorielles résiduelles non visuelles qui est accompagnée d'une plasticité cérébrale fonctionnelle et anatomique. Alors que les fonctions auditives et tactiles ont été largement étudiées, les données concernant les fonctions olfactives sont moins documentées et les résultats moins cohérents. Le but de la présente étude est d’évaluer, sur un modèle de souris présentant une cécité congénitale, les performances olfactives et de corréler les changements observés à l’activité des aires cérébrales impliquées dans la perception des odeurs. Cette étude sera menée à différents stades de développement afin d’évaluer comment ces modifications se mettent en place au cours du temps. Étant donné que les données concernant les fonctions olfactives chez les humains aveugles sont controversées, ce modèle murin nous permettra d’approfondir nos connaissances de la plasticité du système olfactif et de clarifier, avec des approches de pointe, l’effet de la cécité sur les fonctions olfactives. De nombreuses études ont montré qu’il était possible d’éduquer notre fonction olfactive comme l’illustre parfaitement l’exemple des parfumeurs, mais également de la rééduquer après une perte olfactive. Ce projet, en étudiant comment la plasticité se met en place au cours du développement, pourra fournir des données sur les périodes critiques au cours desquelles on pourrait proposer une éducation olfactive chez les enfants aveugles congénitaux visant à améliorer encore leur perception du monde qui les entoure.
Procédures
La procédure 1 concerne la mise en reproduction des souris et il n’y a donc aucune intervention sur ces dernières. La procédure 2 comprend deux session expérimentale. La première vise à enregistrer la respiration des souris dans un pléthysmographe corps entier. Afin de limiter le stress des animaux lié au changement d’environnement par rapport à leur cage d’hébergement, ils seront habitués à l’appareil pendant 10 minutes les deux jours précédant cette session. La durée totale de cette session sera de 30 minutes. La deuxième session expérimentale a lieu de lendemain de la première. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés puis placés dans un cadre stéréotaxique. Suite à un traitement anesthésique local, la peau du crâne sera incisée au niveau des bulbes olfactifs (ouverture de 0,5 cm environ). Une session d’imagerie optique sera alors réalisée pendant 30 minutes et en présentant différentes odeurs. L’anesthésie et l’analgésie seront maintenues tout au long de la procédure. La peau du crâne sera ensuite recousue et l’animal replacé dans sa cage d’hébergement. La durée de cette session n’excédera pas 60 minutes. Cette procédure sera répétée 3 fois pour chaque animal à 9/11 jours post-natal (P9/11) à P30 et à P60. Après chaque session expérimentale, les souris (en particulier les plus jeunes à P9) seront replacés le plus rapidement possible avec leur mère ou leurs congénères. A la suite de la dernière session d’imagerie (P60), les animaux seront mis à mort.
Impact sur les animaux
La procédure 1, qui concerne la reproduction des animaux, va engendrer la naissance (la moitié de la portée) de souris aveugles qui est un phénotype dommageable. La procédure 2 comprend deux sessions expérimentales sur chaque animal. La première, qui concerne l’enregistrement dans la cage de pléthysmographie peut potentiellement générer un léger stress pour le jeune animal séparé de sa mère. La deuxième nécessite une chirurgie de gravité modérée réalisée sous anesthésie qui consiste en l’incision de peau au-dessus des bulbes olfactifs puis a la suture de celle-ci. Cette intervention peut engendrer une douleur post-opératoire. Cette intervention sera répétée à 30 jours d’intervalle.
Devenir
Procédure 1 : les souris reproducteurs et reproductrices voyantes (soit 15 souris) n’ayant subies aucune chirurgie ni geste invasif pourront, comme leur progéniture excédentaire, être réutilisés dans un autre projet de recherche. Il est difficile d’envisager la réutilisation des souris de phénotype aveugle dans une autre procédure, la plupart de celles-ci nécessitant un animal « voyant ». Si nous avons des pertes des juvéniles lors de la procédures 2, nous pourrons considérer utiliser ces animaux pour nos enregistrements chez l’adulte. Procédures 2: les animaux ayant subis 3 chirurgies au cours de leur développement et ayant été testé avec des odeurs dans le pléthysmographe ne pourront pas être réutilisés. Ils seront donc mis à mort à la fin de la procédure après la 3ème et dernière session d’imagerie.
Remplacement
L’étude de l’activité fonctionnelle du bulbe olfactif et du cerveau ainsi que des fonctions respiratoires et olfactives nécessitent l’utilisation d’animaux vivants et ne peut s’envisager sur modèles strictement in vitro. Les enregistrements optiques, s’ils ne sont pas invasifs au niveau cérébral, nécessitent la réalisation d’une fenêtre dans l’os du crane et rendent donc ces expériences non envisageables chez le sujet humain.
Réduction
Pour mener ce projet, nous aurons besoin d’utiliser 80 souris pendant la durée du projet. Le nombre d’animaux a été réduit au minimum et choisi en fonction 1) du calcul de la puissance statistique (avec alpha =0.05 et puissance statistique de 0.8) et 2) de nos travaux antérieurs et des données bibliographiques d’autres groupes. Les tests statistiques seront basés sur des ANOVA factorielles (aveugle VS voyant) (comparaison des fréquence respiratoires, surface des aires activées en imagerie optique) et des ANOVA à mesures répétées (test d’habituation/cross habituation). De plus et de façon critique, les approches expérimentales choisies (pléthysmographie et imagerie optique) permettent une approche longitudinale sur les mêmes animaux au cours du développement, réduisant ainsi le nombre total d’animaux utilisés. De plus, nous allons utiliser les mêmes animaux pour les mesures physiologiques (mesure de la respiration) et l’imagerie optique dans la procédure 2. Pour limiter tout effet de portée, seules 2 souris par phénotype seront testées à l'intérieur de la même portée, soit 2 souris aveugles (1 femelle et 1 mâle) et 2 souris voyantes (1 femelle et 1 mâle) pour un total de 4. Les animaux surnuméraires seront proposés pour être réutilisés dans d’autres procédures au sein de l’établissement. Si ce nombre idéal n’est pas possible dans une portée (par exemple une femelle aveugle et 2 mâles, 1 aveugle, 1 voyant), nous inclurons ces animaux dans notre procédure et inclurons 1 animal supplémentaire d’une autre portée pour compléter notre groupe).
Raffinement
Nous avons choisi d’enregistrer la respiration de façon non-invasive en utilisant une cage de pléthysmographie. Cette technique permet d’étudier très finement un ensemble de paramètres respiratoires comme la fréquence et les volumes inspiratoires et expiratoires de manière spontanée ou en présence d’une stimulation odorante. Ces enregistrements ont lieu sans aucune contrainte chez l’animal comme c’est le cas, par exemple, avec l’utilisation d’une ceinture placée autour de la cage thoracique. L’animal est libre de ses mouvements. Pour les expériences d’imagerie optique, l’anesthésie et l’analgésie seront maintenues tout au long de la chirurgie ou de l’enregistrement. La douleur post-opératoire sera quantifiée et une couverture analgésique sera mise en place. Étant donné que la moitié des souris présentera un phénotype dommageable dû à l’absence de perception visuelle, un milieu d’hébergement ultra-enrichi est préconisé. Le matériel utilisé sera le suivant : une grande cage, hébergement en groupe, la nourriture est mélangée avec la litière, un tunnel et une roulette / cage, et du matériel de nidification. Cette souche de souris, en offrant la possibilité d’avoir nos deux phénotypes d’intérêt au sein d’une même portée, permet de ne réaliser qu’un seul élevage.
Choix des espèces
Les rongeurs et en particulier les souris sont un modèle de choix pour l’étude du système olfactif en général et pour cette étude en particulier pour plusieurs raisons : (1) Les souris nouveau-nées naissent sans entrées auditives et visuelles (jusqu'aux jours 9 et 14-15, respectivement); Elles sont donc d'abord guidées par la chimioréception; (2) Le système olfactif de la souris fonctionne avant la naissance, contribuant ainsi très tôt à l'induction expérientielle de phénotypes comportementaux ; (3) Après la naissance et à l’âge adulte, les souris utilisent de façon critique les indices olfactifs pour guider leur comportement ; (4) Des tests comportementaux standardisés sont conçus pour évaluer les fonctions cérébrales et le comportement chez les souris adultes et en développement ; (5) L'accès à de nombreux génotypes obtenus par mutation ou par manipulation génétique permettent de disséquer de nombreuses fonctions cérébrales et notamment la plasticité. Pour répondre à la question des effets de la cécité sur la plasticité cérébrale et les performances sensorielles non visuelles, nous avons choisi d'utiliser une souche de souris mutante (la souche de souris ZRDBA). Lors de la reproduction, cette souche permet d’obtenir, au sein d’une même portée, une moitié de congénères aveugles et l'autre moitié voyants normalement. C’est un critère majeur lorsque l’on étudie le développement puisque l’on peut comparer des animaux de phénotypes différents issus d’une même portée. Ces animaux ont donc reçu les mêmes soins maternels et ont été exposés aux mêmes stimuli lors de leur développement. L’objectif est de tester l’impact de l’absence du système visuel périphérique sur l’activité du système olfactif au cours du développement. Nous utiliserons donc des souris à 3 stades développementaux différents : avant qu’elles n’ouvrent les yeux à un âge post-natal compris entre P9 et P11, quand elles ont ouvert les yeux et sont séparées de leur mère entre P30 et P32 et à l’âge adulte (>P60).
Etude de l’efficacité anti-tumorale de différents formats d’anticorps anti-B7-H3
- Recherche appliquée
- Cancers
10 950 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 9 950 dans des procédures classées sévères. Elles reçoivent des injections répétées et des greffes de cellules tumorales sous la peau ou dans le sang, pour tester différents formats d'anticorps anti-B7-H3 en cancérologie. Le porteur indique que les greffes peuvent provoquer nécrose, saignement, ulcération et perte de poids, et que les animaux sont tués à l'atteinte des points limites ou en fin de protocole par dislocation cervicale. Il conclut au "besoin de nouveaux traitements innovants" et affirme que l'efficacité ne peut être évaluée que dans un modèle vivant, impossible à reproduire in vitro.
Objectifs
Chaque année, environ 18 millions de cancers sont diagnostiqués à travers le monde, responsables de plus de 9 millions de décès. L’immuno-oncologie est aujourd’hui une approche thérapeutique prometteuse. Sa particularité n’est pas uniquement de cibler la tumeur comme les autres stratégies thérapeutiques mais aussi d’aider le système immunitaire à reconnaitre et détruire les cellules tumorales. L’utilisation d’anticorps dans le traitement des cancers est l’une des stratégies approuvées et en continuel développement. Différents formats d’anticorps ont été approuvés en clinique : les anticorps monoclonaux présentant une action cytotoxique par ADCC via l’engagement des récepteurs Fc sur les cellules cytotoxiques (Rituximab, Cetuximab,…) ; les anticorps multi-spécifiques liant les cellules tumorales et les cellules effectrices de l’immunité, favorisant l’élimination des cellules tumorales par les cellules immunitaires (Blinatumomab) ; les anticorps conjugués à un agent cytotoxique appelés ADC (Antibody Drug Conjugate) qui est libéré au niveau du site tumoral (Padcev, Enhertu..). Notre laboratoire travaille sur le développement d’anticorps thérapeutiques équivalents sur les formats monoclonaux (mAb), ADC mais également sur le format multi-spécifiques. Les anticorps multi-spécifiques développés par notre laboratoire engagent les cellules effectrices de l’immunité anti-tumorale ainsi que les cellules tumorales (via un antigène tumoral). Dans le cadre de ce projet, l’antigène ciblé est une molécule que l’on retrouve exprimée à la surface des cellules présentatrices d’antigène ainsi qu’à la surface de cellules tumorales. Des anticorps de la concurrence, dirigés contre cette molécule, sont actuellement en cours d’évaluation clinique. Les premiers essais montrent des signes d’efficacité, ce qui nous conforte dans le choix de cibler cette molécule. L’objectif de ce projet consistera à évaluer chez la souris l’efficacité d’anticorps anti-antigène tumoral sous différents formats (ADCC, multi-spécifique ou ADC).
Bénéfices attendus
Chaque année, environ 18 millions de cancers sont diagnostiqués à travers le monde. Malgré de nombreuses avancées dans les traitements proposés, on dénombre plus de 9 millions de décès par an. Ce chiffre démontre le besoin de nouveaux traitements innovants. Les bénéfices à court terme de ce projet sont la validation de l’efficacité anti-tumorale de nouveaux anticorps dans des modèles pré-cliniques, une meilleure connaissance de leur mode d’action et de leur potentiel d’efficacité en combinaison avec des traitements de références. Tout ceci afin d’amener ces anticorps dans des phases de tests cliniques sur des patients atteints de cancer. Le bénéfice à long-terme est le traitement et l’augmentation de l’espérance de vie de patients atteints de cancer exprimant la cible à la surface de leurs cellules tumorales.
Procédures
Pharmacodynamie / pharmacocinétique : a. 1 injection IV de composés thérapeutiques avec aiguille 30G 1/2 via la veine caudale sur animaux vigiles ou via le sinus rétro-orbital sur animaux anesthésiés par voie gazeuse. Volume ≤100 µL et pouvant aller jusqu’à 200 µL ; b. 1 injection IP de composés thérapeutiques avec aiguilles 30G 1/2, sur animaux vigiles, volume ≤400 µL. Test fonctionnel ex-vivo : a. 1 injection en IP de poly(I:C) avec aiguille 26G, sur animaux vigiles, volume ≤400 µL ; b. prélèvement de rate post-mortem après dislocation cervicale. Test d’efficacité modèle sous-cutané (SC) : a. injection sous-cutané de cellules tumorales avec aiguille 26G, sur animaux vigiles, une à deux injections SC par animal, volume ≤200 µL par injection ; b. prélèvement de tumeurs et/ou organes en post mortem après dislocation cervicale. Test d’efficacité modèle intra-veineux (IV) : a. 1 injection intra-veineuse de cellules tumorales via veine caudale avec aiguilles 30G 1/2, sur animaux vigile, volume ≤100 µL pouvant aller jusqu’à 200 µL ; b. prèlèvement de poumons et/ou foie post-mortem après dislocation cervicale ou surdosage chimique d’anesthésique. Test d’efficacité modèles SC et IV : a. injections IV de composés thérapeutiques ou de composés déplétant 1 population immunitaire avec aiguille 30G 1/2 via la veine caudale sur animaux vigiles ou via le sinus rétro-orbital sur animaux anesthésiés par voie gazeuse (isoflurane). Volume ≤100 µL et pouvant aller jusqu’à 200 µL. A doses et fréquences variables. Si les injections IV sont réalisées via le sinus rétro-orbital, maximum de 1 injection par œil et par jour sera réalisé avec un maximum de 5 injections par œil ; b. injections IP de composés thérapeutiques ou de composés déplétant une population immunitaire avec aiguilles 30G 1/2 ou 26G, sur animaux vigiles. Doses et fréquences variables dans un volume ≤400 µL ; c. injections per os de composés thérapeutiques avec sondes de gavage, sur animaux vigiles. Volume ≤200 µL et pouvant aller jusqu’à 400 µL. A doses et fréquences variables. Etude de pharmacodynamie et pharmacocinétique + test d’efficacité dans modèles SC et IV : a. prélèvement de sang au sinus rétro-orbital sur animaux anesthésiés par voie gazeuse (isoflurane). Volume de sang prélevé par animal < à 7.5% du volume sanguin total par semaine. Si prélèvements à la fin de la procédure expérimentale, volume prélevé pouvant aller jusqu’à 600µL et l’animal sera sacrifié par dislocation cervicale avant réveil.
Impact sur les animaux
Les gestes réalisés sur les animaux inclus dans les études de pharmacodynamie et pharmacocinétique sont de gravité légère. Aucune incidence significative sur le bien-être ou l’état général ne devrait être observée. Les gestes réalisés sur les animaux inclus dans les études de pharmacodynamie et pharmacocinétique, les études d’efficacité en modèle sous-cutané et les études d’efficacité en modèle intra-veineux bien que répétés et/ou multiples, sont de gravité modérée. Cependant, les composés thérapeutiques injectés dans études de pharmacodynamie et pharmacocinétique, les études d’efficacité en modèle sous-cutané et les études d’efficacité en modèle intra-veineux peuvent induire une toxicité dans les jours suivant l’administration. Celle-ci se traduisant par une perte de poids sur 4-5 jours. Les animaux revenant en phase de prise de poids et donc à un état général normal au maximum 7 jours après l’injection. Les modèles de greffe réalisés lors des études d’efficacité en modèles sous-cutané peuvent induire une incidence significative sur le bien-être ou l’état général de l’animal se traduisant par une perte de poids, une nécrose importante et/ou saignement et/ou ulcération et/ou inflammation très importante, une tumeur altérant la mobilité des animaux, signes d’isolement ou posture de dos voûté et/ou prostration et/ou difficulté à respirer (dyspnée) et/ou cachexie (affaiblissement profond de l’organisme). Les modèles de greffe réalisés lors des études d’efficacité en modèle intra-veineux peuvent induire une incidence significative sur le bien-être ou l’état général de l’animal se traduisant par une perte de poids, signes d’isolement ou posture de dos voûté et/ou prostration et/ou difficulté à respirer (dyspnée) et/ou cachexie (affaiblissement profond de l’organisme).
Devenir
Les animaux de la procédure 1, ayant subit un nombre répété de gestes techniques (injection et prélèvement), seront sacrifiés afin de limiter les nuisances sur le bien-être des animaux et éviter tout effet indésirable. Les animaux de la procédure 2 doivent être sacrifiés pour prélèvement de rate post-mortem. Les animaux de la procédure 3 seront sacrifiés lors de l’atteinte des points limites afin de réduire les nuisances sur le bien-être des animaux et d’éviter tout effet indésirable. Les animaux exclus lors de la randomisation seront sacrifiés avant atteinte des points limites et pour certains un prélèvement d’organes/de sang sera effectué pour des analyses ex-vivo et de caractérisation du mode d’action du composé thérapeutique. Les animaux n’atteignant pas les points limites à la fin de la procédure expérimentale mais ayant été greffé avec des cellules tumorales seront sacrifiés afin de limiter les nuisances sur le bien-être des animaux et éviter tout effet indésirable. Les animaux de la procédure 4 seront sacrifiés lors de l’atteinte des points limites afin de limiter les nuisances sur le bien-être des animaux et éviter tout effet indésirable. Les animaux n’atteignant pas les points limites à la fin de la procédure expérimentale mais ayant été greffé avec des cellules tumorales seront sacrifiés afin de limiter les nuisances sur le bien-être des animaux et éviter tout effet indésirable.
Remplacement
Evaluer des stratégies d’immuno-oncologie implique d’être dans un système biologique complexe qui rassemble tumeur, environnement tumoral et système immunitaire. Compte tenu de l’interaction étroite entre ces différents systèmes, qu’il n’est pas possible de reproduire in vitro, il est nécessaire d’obtenir des preuves de concept chez l’animal dans le processus de développement d’anticorps thérapeutiques. Le remplacement des animaux est donc impossible à mettre en place du fait de la nécessité d’étudier l’efficacité dans un modèle vivo complexe, impossible à mimer in vitro.
Réduction
Le nombre nécessaire de souris a été calculé afin de couvrir les différentes études qui permettront d’investiguer les effets anti-tumoraux des anticorps développés par notre laboratoire et de fournir des résultats statistiquement significatifs. Les données obtenues pour chaque paramètre sur des animaux traités seront comparées aux données obtenues sur des animaux ayant reçu un traitement placebo et/ou traitement de référence et permettre ainsi l’évaluation précise de l’efficacité de nouveaux candidats médicaments. Pour les études d’efficacité, le nombre moyen de 10 souris par groupe a été préalablement déterminé sur la base des moyennes et déviations mesurées pour chaque paramètre. C’est le nombre minimum de souris nécessaire afin d’obtenir des données statistiquement interprétables. Si plusieurs composés candidats ou plusieurs doses du même composé doivent être testés dans le cadre de la même série expérimentale, les groupes contrôles ne seront réalisés qu’une seule fois. Pour l’utilisation des souris transgéniques, animaux mâles et femelles d’âges différents pourront être utilisés, afin de réduire le nombre d’animaux générés.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 5 jours sera respectée à la réception des animaux. Les animaux seront hébergés de 2 à 5 par cage avec un minimum de 2 enrichissements de milieu. Dans la mesure du possible, aucun animal ne sera maintenu seul dans sa cage en cours d’expérimentation, sinon un enrichissement supplémentaire sera ajouté dans la cage. Les prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie générale (gazeuse à l’isoflurane) et les volumes ainsi que les fréquences de prélèvement suivront les recommandations du CEEA et de la SBEA. Les schémas d’injections des traitements de déplétion de populations immunitaires seront établis et l’absence de toxicité vérifiée lors de mise au point préalable sur un petit nombre d’animaux. Dans la mesure du possible, des aiguilles de diamètre 30G 1/2 seront utilisées afin de limiter la douleur lors des injections. Le poids des animaux sera suivi une fois par semaine. Certains composés thérapeutiques peuvent induire une perte de poids transitoire des animaux intervenant généralement entre 1 à 6 jours après le traitement. Lorsqu’une perte de poids sera initiée (10% de perte de poids), les souris seront pesées 3 fois par semaine. Dès l'atteinte de 15% de perte de poids, les animaux seront pesés quotidiennement. Cette surveillance renforcée sera maintenue jusqu'à ce que leur poids ne diminue plus sur 2 pesées successives. De plus, dès l'atteinte de 15% de perte de poids, il sera ajouté de la nourriture humidifiée ou gélifiée, au fond de la cage, afin de faciliter l’accès à la nourriture. L’aspect général de l’animal (apparence, comportement, aspect des tumeurs) sera suivi lors des mesures de poids ou de volume tumoraux (classiquement deux fois par semaine). Si une tumeur commence à montrer des signes de nécrose modérée (inflammation importante et/ou croute), les souris seront surveillées tous les deux jours. Dans le cas d’un modèle agressif avec signe de nécrose modérée, les souris seront surveillées quotidiennement. De plus, si l’aspect général et le comportement de l’animal se dégrade (yeux plissés, oreilles rabattues, prostration, isolement) mais ne nécessitant pas son euthanasie, la surveillance des animaux sera réalisée tous les deux jours. Les points limites relatifs à la perte de poids, à l’apparence et au comportement des animaux, à l’aspect et aux volumes des tumeurs sont des critères qui justifieront l’euthanasie des animaux.
Choix des espèces
La majorité des modèles animaux en immuno-oncologie ont été développés chez la souris. De plus, l’analogie fonctionnelle des systèmes immunitaires murin et humain font de la souris un modèle pertinent pour analyser l’efficacité d’anticorps thérapeutiques et l’activation du système immunitaire. Des modèles murins de tumeurs solides et hématologiques sont à disposition dans différentes souches. Dans les souches de souris immuno-déficientes : xénogreffes pour tester le candidat médicament sur des cellules tumorales humaines. Le système immunitaire de ces souris bien que déficient, possède tout de même des macrophages ainsi que des cellules NK permettant l’évaluation de nos molécules. Dans les souches de souris immuno-compétentes : modèles syngéniques via la greffe de cellules tumorales murines exprimant l’antigène humain permettant ainsi de tester le candidat médicament en évaluant l’impact de la réponse immunitaire. Les animaux utilisés dans le cadre de ces études auront un âge minimal de 7 semaines, âge auquel le système immunitaire est décrit comme mature.
Nouvelles associations thérapeutiques dans le traitement du cancer du pancréas
- Recherche appliquée
- Cancers
480 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de tumeur du pancréas sous anesthésie, puis des gavages et des injections dans le ventre deux fois par semaine pendant quatre semaines, pour tester une association de chimiothérapie et d'un inhibiteur de réparation de l'ADN. La tumeur est laissée croître jusqu'à un volume de 1 500 mm³, seuil déclenchant la mise à mort. Le porteur affirme n'attendre "aucun effet indésirable dû au traitement" et conclut qu'aucune méthode alternative ne remplace ces expériences de preuve de concept in vivo.
Objectifs
Le cancer du pancréas est un cancer digestif diagnostiqué à un stade avancé avec un des plus mauvais pronostics, moins de 8% des patients survivent au-delà de 5 ans. Au moment du diagnostic, 80% des patients ont déjà des métastases, rendant la chirurgie impossible. Actuellement, très peu de therapies sont proposées, seulement la gemcitabine et deux combinaisons de chimiothérapie (FOLFIRINOX et Gemcitabine/Nabpaclitaxel) sont disponibles. De plus, ce cancer résiste à la chimiothérapie. Ces échecs peuvent être expliqués par les caractéristiques de la maladie (présence d’un microenvironnement très dense) ainsi que par le manque de biomarqueur permettant la sélection des patients traités. Pour augmenter les chances de surive des patients, de nouvelles thérapies plus ciblées sont en développement, dont des inhibiteurs de la réparation de l’ADN suite à des cassures induites par la chimiotherapie. C’est dans ce contexte que nous avons montré un très fort effet anti tumorale de l’association du FOLFIRINOX, à un inhibiteur de réparation de l’ADN dans des modèles de co-culture cellules tumorales pancréatique et cellules du micro environement. L’efficacité de cette association est étudiée in vitro lors de test de viabilité et confirmé in vivo sur différents modèles de souris avec ou sans système immunitaire. Les mécanismes impliquées dans cette réponse anti-tumorale sont étudiées au niveau de la mort cellulaire, du dialogue (protéines) entre les différents types cellulaires et des cellules immunitaires. Ce projet, qui est important pour le devenir des patients atteints de cancer du pancréas, est réalisé en collaboration avec les services cliniques de l’ICM notamment la chirurgie et l’anatomopathologie
Bénéfices attendus
Nous avons déjà démontré in vitro l’efficacité de l’association du FOLFIRINOX avec un inhibiteur spécifique de la réparation des lésions de l'ADN (ATR) dans différents modèles de cancer du pancréas et ceci à de faible dose de drogue. Il s’agit maintenant de démontrer cette synergie dans 2 modèles de souris nudes xénogreffées chacun avec une tumeur de cancer pancréatique issues de tumeur de patient (PDX : Patient-Derived Tumor Xenografts) et 2 modèles de souris immuno compétentes greffées avec une tumeur murine pancréatique, ces derniers modèles permettront de mettre en évidence les mécanismes immunitaires impliqués dans la réponse.
Procédures
Les animaux seront soumis à une anesthésie générale courte pour la procédure chirurgicale de greffe de PDX (15 minutes maximum / souris). Les traitements à raison de deux fois par semaine sur 4 semaines seront des injections intrapéritonéales ( 5 secondes/ injection/souris, contention comprise) et des gavages (10 secondes/gavage/souris, contention comprise). Les prélévements seront uniquement des prélèvement terminaux sur animaux eutanashiés.
Impact sur les animaux
De nombreuses études ayant déjà été élaborés dans notre institut et dans d'autres, nous maitrisons les doses administrées aux animaux et de ce fait n'attendons aucun effet indésirable dû au traitement. Les nuisances qui pourront être engendrées par la croissance tumorale chez ces animaux seront parfaitement surveillées et maîtrisées afin de limiter toute souffrance animale.
Devenir
Les animaux en sortie de procédure 1 seront directement intégrées dans la procédure 2. A l'issue de celle ci les niamaux seront euthanasié et les tumeurs seront récupéré pour des tests d'immunohistochimie, immunophénotypage et western blot.
Remplacement
Ces associations de drogues ont montré une efficacité in vitro. Il n’existe pas de méthodes alternatives à ces expériences de preuve de concept in vivo. Des modèles précliniques sur souris immunodéprimées et compétentes sont impératifs pour valider l’efficacité de nos traitements, ceci afin d’envisager la translation vers la recherche clinique.
Réduction
D’après nos expériences précédentes et la littérature, la variabilité de prise de greffe nécessite des groupes de 10 animaux. L’analyse statistique sera réalisée avec une Unité de Biométrie. L’étude de l’effet des traitements sur la croissance tumorale permettra de faire deux types d’analyse. 1 : Modélisation de la croissance tumorale et comparaison entre les groupes en utilisant un modèle linéaire mixte. 2 : Analyse de survie en considérant le délai nécessaire pour atteindre une taille de tumeur de 1500 mm3. Le point limite est donc une taille de tumeur de 1500 mm3. Les courbes de survie seront ensuite estimées par la méthode de KaplanMeier et comparées par le test du logrank. Pour confirmer le nombre de souris nécessaire, nous avons calculé la puissance statistique en utilisant le logiciel STATA 13. La puissance a été vérifiée en se fondant sur des hypothèses posées à partir de résultats in vivo et selon une des méthodes proposées par Frison et Pocock (1992) qui considère des résultats de mesures continues répétées. Sous les hypothèses alpha:0,05, delta:1,5 (à J17:moyenne du groupe contrôle attendu ~17 et moyenne du groupe traite attendu ~15,5), écart type : 1,6, la prise en compte de 8 mesures répétées, une corrélation de 0,5 entre ces mesures, et une taille d'échantillon égale a 10 pour chaque groupe, la puissance statistique estimée est de 80%.
Raffinement
La première mesure prise afin de limiter le stress chez nos animaux est une semaine de stabulation à leur arrivée dans des conditions
Choix des espèces
Pour l’évaluation de cancers d’origine humaine, il est indispensable d’utiliser des animaux immunodéprimés , et la souris présente de nombreux modèles adaptés, notamment les souris athymic nudes. L’étude de l’effet des thérapies des modèles possédant un système immunitaire demande l’utilisation de souris immunocompétente gréffées avec une tumeur murine. Age 5 semaines, âge où l’on observe une bonne prise de greffe, et suffisamment âgées pour permettre une récupération dans les meilleures conditions après la greffe.
Etudes de digestibilités iléale et fécale chez le poulet de chair mâle
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
1 000 poulets de chair mâles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont placés en cages individuelles et soumis à deux périodes de mise à jeun de dix-sept heures, pour mesurer la digestibilité de différents aliments. Tous sont tués en fin d'essai afin de prélever le contenu de leur intestin. Le porteur reconnaît que le stress de l'isolement demeure une contrainte et affirme qu'aucun modèle in vitro fiable ne remplace aujourd'hui la mesure sur animal.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de pouvoir mesurer la digestibilité iléale et fécale de différents aliments et/ou matières premières chez le poulet de chair mâle. Cela permet de déterminer la valeur nutritionnelle des aliments et matières premières et ainsi de pouvoir constituer des références ou de pouvoir utiliser ces données dans de futurs projets, notamment pour formuler des aliments au plus près des besoins des animaux.
Bénéfices attendus
Les mesures de digestibilités permettent de déterminer la valeur nutritionnelle d'un aliment ou d'une matière première, c'est à dire quelle est la part de nutriments ingérés qui est absorbée au cours de la digestion pour ensuite être métabolisée. Ces critères permettent de caractériser des matières premières en donnant des valeurs de référence qui sont ensuite utiliser pour formuler des aliments dans de nombreux projets.
Procédures
Les animaux seront soumis à deux périodes de mises à jeun de 17h chacune. Ces mises à jeun marquent le début et la fin de la période de collecte totale de fientes pour déterminer la digestibilité fécale.
Impact sur les animaux
Ce protocole de digestibilité est habituel et bien maîtrisé même si le stress de l'isolement demeure une contrainte . L’utilisation du dioxyde de titane n’a jamais entraîné d’effets indésirables sur le comportement, la santé et la croissance des animaux dans le cadre des essais de digestibilité.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés en fin de projet afin de collecter les contenus digestifs nécessaires à la mesure de la digestibilité iléale.
Remplacement
A l'heure actuelle, aucun modèle autre que le modèle animal ne permet de déterminer les valeurs de digestibilité. Des travaux sont en cours pour le développement d'un modèle in vitro mais dans la mesure où ces mesures servent ensuite de référence nutritionnelles, elles doivent être précises et fiables ce qui n'est pour l'instant pas le cas avec des approches in vitro.
Réduction
Dans les études de digestibilité, on utilise généralement 12 animaux par traitement expérimentaux. Cela permet de réduire au maximum le nombre d'animaux, tout en conservant de la variabilité et une marge sécurité (mortalité ventuelle pendant la période d'élevage).
Raffinement
Les animaux sont élevés au sol avant une phase en cages individuelles, indispensable pour pouvoir enregistrer leur consommation d'aliment et réaliser une collecte totale de fientes. Les cages individuelles sont équipées de grilles permettant un contact visuel et olfactif avec les congénères, le sol des cages est adapté à la taille et au poids des animaux et les cages sont équipées de jouets suspendus à picorer. Les animaux sont visités au moins 2 fois par jour. Le calendrier des pesées et les mises à jeun nécessaires au bilan (collecte totale de fientes) et aux prélèvements terminaux sont pensés de manière à éviter les mises à jeun répétées.
Choix des espèces
L'espèce choisie correspond à l'espèce cible.
Evaluation de la réaction inflammatoire du site d’injection suite à la vaccination chez le chat (1/2)
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
40 chats vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent une puce sous anesthésie, des injections sous-cutanées de produits vétérinaires, jusqu'à dix scanners par animal sous anesthésie volatile et des biopsies cutanées, pour évaluer la réaction inflammatoire au site d'injection de nouveaux produits. Dix chats de l'étude pilote sont tués pour des biopsies post-mortem, les trente autres sont réutilisés ou transférés vers un autre établissement selon l'avis vétérinaire. Le porteur affirme qu'aucun modèle alternatif n'existe et que des données sur l'espèce cible doivent figurer au dossier de mise sur le marché.
Objectifs
Ce projet évaluera l’inflammation sous cutanée de nouveaux produits vétérinaires chez le chat, destinés aux traitements préventifs ou curatifs de diverses pathologies de l’espèce. L’évaluation de la réaction inflammatoire au site d’injection est suivie par imagerie médicale (scanner rayon X et IRM). Ces études sur l’espèce cible ont pour but d’étudier les signes cliniques d’intolérance suite à une administration unique de différentes doses d’un produit donné. Ce modèle d’innocuité in vivo est représentatif des modalités d’administration du futur produit chez l’animal traité. En plus du scoring mis en place, l’imagerie médicale permettra de collecter des données morphologiques précises comme la volumétrie de l’inflammation des tissus du site d’administration. Ce type d’imagerie, qui est non invasive, permet de suivre les mêmes animaux au cours du temps et donc de diminuer le nombre d’animaux utiles au projet (soit 40 animaux – réduire des 3Rs). Des prélèvements sanguins ainsi que des biopsies cutanées complèteront ces analyses. Dans le cadre d'une étude pilote, les animaux seront transportés entre leur lieu d'hébergement et l’établissement utilisateur 2 uniquement pour les phases d’IRM à moins de 50 kilomètres de distance. Certains animaux de ce projet seront réutilisés si l'état général de l'animal le permet et après avis vétérinaire favorable. Les animaux seront hébergés dans des salles, en groupe sociaux, avec à disposition des perchoirs et divers jouets. Une habituation des animaux est mis en place pour les acclimater à leur nouvel environnement, aux conditions d’hébergement et aux procédures . Les animaux sont suivis quotidiennement par un personnel compétent. Des points limites sont appliqués pour qu’en cas d’apparition de signes cliniques ayant des répercussions significatives sur l’animal, des mesures sont rapidement prises pour limiter la souffrance (mise en place d’un traitement : analgésique ou autre, diminution de la dose testée, suspension de la procédure ou euthanasie). Tous les actes réalisés sur les animaux seront assurés par du personnel formés. Les acquisitions scanners seront réalisées sous anesthésie fixe sous intubation ou volatile et une période de réveil sera respectée. Une mise à jeun pourra être nécessaire avant l'anesthésie fixe pour éviter les vomissements (-6h min, 16h max). Ces études sont encadrées selon les exigences de la Directive Européennes 2010/63/EU. L'objectif final est la mise sur le marché de produits vétérinaire.
Bénéfices attendus
Les dommages potentiellement infligés à un nombre restreint d’animaux lors de ces études sont justifiés au regard des futurs bénéfices chez un grand nombre d’animaux de compagnie (tolérance des traitements en cas de maladie) et éventuellement chez l’homme en cas de zoonose. L'étude pilote définira les modalités de réalisation des études principales : mise en place du modèle, protocole d’acquisition, sensibilité comparée des acquisitions IRM VS acquisitions CT, ajustement du scoring clinique. Elle validera le lancement du projet final au sein de l’EU1 sera la confirmation d’une meilleure sensibilité du canner CT pour le suivi de l’inflammation post-vaccination. Ce type d’imagerie non invasive, permet de suivre les mêmes animaux au cours du temps et donc de diminuer le nombre d’animaux utiles au projet (réduire des 3Rs).
Procédures
- 1 Puçage (SC) sous anesthésie volatile ou fixe si nécessaire. Tonte site d’administration si nécessaire - Prise de température rectale quotidienne durant 25 jours de suite maximum ou hebdomadaire - Prise de température par télémétrie : quotidienne - Pesée : quotidienne durant 25 jours de suite maximum ou hebdomadaire - Examens avant traitement : 1 scanner - Suivi clinique quotidien après traitement : observation de l’état général, signes cliniques généraux (diarrhée, comportement anormal, …) - Suivi du site d’injection : scoring* quotidien de l’inflammation après traitement durant 7 jours consécutifs ou plus si score différent de 0 - Traitement : Administration unique par voie SC de 1X à 3X (de 0,5 à 3mL) et/ou du véhicule (de 0,5 à 3mL). - Scanners (EU1) : sous anesthésie volatile environ 30min, 1x/semaine ou quotidien durant 5 jours maximum (cinétique de l’inflammation). La dose de rayon X reçues à chaque examen est d’environ 4-6mSv. L’effet sur l’organisme est considéré comme négligeable. 10 scanners maximum seront réalisés par animal /étude. - Sélection des chats allant à l’IRM selon degrés d’inflammation évalué par les observations cliniques et imageries préalables. - 2 Mise à jeun : la veille ou le matin avant les anesthésies fixe (6h minimum avant/16h maximum) - Etude pilote uniquement : Transport (environ 2h aller-retour) à l’EU2. Maximum 2 par animal / étude. - Etude pilote uniquement : IRM (moitié des animaux inclus) sous anesthésie fixe et intubation (à l’EU2 - environ 1h), 1 fois par semaine maximum avec 48h minimum de repos entre 2 acquisitions. Maximum 2 par animal / étude. - Prélèvements sang : 2x/jour maximum pendant 5 jours maximum ou hebdomadaire. Timepoints définis selon étude pilote et besoins scientifiques de l’étude (Baseline, PK…) - Prélèvement de peau post-mortem ou anesthésié avec réveil -antibiothérapie/analgésie pre (1x) et post (autant que nécessaire) biopsie - suture en condition d'aseptie (1x) Scoring de l’inflammation* : - Gonflement : 0 = nul, 1 = léger, 2= modéré, 3= élevé - Rougeur : 0 = nul, 1 = léger, 2= modéré, 3= élevé - Autre (à préciser selon l’étude) : 0 = nul, 1 = léger, 2= modéré, 3= élevé
Impact sur les animaux
Lésions cutanées dûes aux expositions répétées aux rayons X (moins de 42mSv sur le temps total des études). Transports jusqu'à l'EU2 et juusqu'au scanner puis jusqu'à l'établissement réutilisateur en fin de phase induisant un stress. Plusieurs anesthésies fixes + intubation. Anesthésies volatiles repetées. Mise à jeun entre 6h et 16h. Sutures (biopsie d'environ 8mm)
Devenir
Biopsies sur chaque site (3cmx3cm) prélèvées post-mortem dans le cadre de l'étude pilote pour analyses histologiques des sites d'adminsitration du produit. Biopsies sur chaque site (environ 8mm de diamètre) prélèvées sous anesthésie avec réveil (étude définitive, n= 30) pour analyses histologiques des sites d'adminsitration du produit. Dans ce cas, la réutilisation d'animaux sera à condition que leur santé et leur bien-être ne soient pas compromis. Les animaux aptes au transports ils seront transportés dans un autre établissement utilisateur après avis vétérinaire. Cela contribue à une réduction globale du nombre d'animaux devant être utilisés à des fins scientifiques.
Remplacement
Aucun modèle alternatif. Il est nécessaire de réaliser des études chez l’espèce cible du produit afin de pouvoir observer les interactions entre les organes impliqués et les effets physiologiques d’un futur produit vétérinaire chez l’animal. Il s’agit de l’espèce cible pour les produits vétérinaires étudiés. Des données concernant l’espèce cible doivent être fournies au dossier d’AMM.
Réduction
En plus du scoring mis en place, l’imagerie médicale permettra de collecter des données morphologiques précises comme la volumétrie de l’inflammation des tissus du site d’administration. Ce type d’imagerie, qui est non invasive, permet de suivre les mêmes animaux au cours du temps et donc de diminuer le nombre d’animaux utiles au projet (soit 40 animaux – réduire des 3Rs). Ces analyses seront complétées par des prélèvement sanguins ainsi qu’histologiques en fin de phase expérimentale.
Raffinement
Les animaux seront anesthésiés en volatile (isoflurane + 02) ou en fixe pour l’administration sous cutané du produit et les prélèvements de sang si nécessaire. L' anesthésie volatile sera priviligiée tout au long de la procédure (induction volatile comprise) et réduite au temps nécessaire pour réaliser l'acte. Le réveil se réalisera dans un endroit au calme et la lutte contre l'hypothermie sera assurée via des alaises, chauffage (monitoring de la température des salles de procédures). L'analgésie réalisée en amont des prélèvements de peau (biopsies) sera réalisée systématiquement avant l'acte et sous anesthésie générale; Une analgésie locale supplémentaire pourra être mise en place après le réveil pour assurer le bon rétablissement de chaque animaux (réadministration de méloxicam ou application d'agent anesthésiant local par exemple). Une grille de scoring de l'état général des animaux est utilisée selon les procédures interne de l'établissement (EU1). La prise de la température par télémétrie assure moins de stress chez l'animal que la prise de température rectale. Les points limites précis et adaptés à l'espèce seront appliqués tout au long de la procédure pour éviter toute souffrance.
Choix des espèces
Il est nécessaire de réaliser des études chez l’espèce cible afin de pouvoir observer les interactions entre les organes impliqués et les effets physiologiques d’un futur produit vétérinaire chez l’animal. Il s’agit de l’espèce cible pour les produits vétérinaires étudiés. Des données concernant l’espèce cible doivent être fournies au dossier d’AMM. L’âge dépend des besoins pour les études qui sont à effectuer. Ces besoins dépendent de l’objectif de l’étude et du produit final et répondent aux exigences expérimentales d’utilisation du produit mis sur le marché. Les animaux ont minimum 6 mois. Cet âge est représentatif d’un état physiologique stable et qui s’apparente à celui de l’adulte chez l’espèce cible.