Cochons

125 chiens, cochons, chèvres et moutons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit des prélèvements sanguins réguliers puis une ou deux chirurgies, dont la création d'une lésion et l'implantation d'un dispositif ORL, avant une euthanasie destinée aux analyses nécropsiques et histologiques. Les bénéfices annoncés pour les patients, implants plus durables et récupération plus rapide, restent renvoyés à l'application future du dispositif. Le porteur affirme que l'expérimentation sur "organisme entier" est "incontournable" et relève d'une "obligation règlementaire" pour valider les dispositifs implantables.

Objectifs

La sphère ORL (pour oto-rhino-laryngologie) est une zone anatomique complexe qui regroupe un large ensemble de structures comme entre autres les oreilles, le nez, les sinus et la gorge (y compris la bouche, la langue, le larynx et la trachée). Elle peut être le siège de différentes pathologies, acquises ou congénitales comme par exemple les cancers des voies aérodigestives supérieures (VADS) qui se situent au 5ème rang des cancers les plus fréquents en France, et dont la chirurgie par voie mini-invasive constitue l’un des traitements de première intention et représente la modalité de référence pour les tumeurs de la cavité buccale et à la suite de laquelle une reconstruction est souvent nécessaire; ou encore des anomalies du développement comme certaines sténoses dont la correction peut nécessiter l'emploi de stents par exemple. Le développement des techniques et des méthodes d’imagerie et de chirurgie interventionnelles, l’essor de la thérapie génique et cellulaire ou la découverte et l’amélioration des connaissances vis-à-vis d'entités pathologiques comme les cancers ont permis ou permettent d’envisager le développement de nouvelles techniques chirurgicales et/ou dispositifs permettant d’améliorer la santé des patients. On entend par dispositif implantable tout dispositif destiné à être implanté de façon invasive en totalité dans le corps humain ou à remplacer une surface épithéliale grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer en place après l'intervention. L'évaluation et le développement de nouveaux dispositifs, méthodes et techniques pour le diagnostic et/ou le traitement des affections ORL par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives requièrent une phase de recherche et de développement. Durant ce projet le recours à l’animal vivant est indispensable pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire visés par les applications chez les patients et qui ne peuvent être obtenus par des méthodes alternatives. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans la phase initiale du projet, puis ces versions entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour valider les dispositifs/méthodes/techniques selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).

Bénéfices attendus

L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation qui handicapent les patients, et réduire le traumatisme tissulaire, corollaire de ces interventions ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Des procédures chirurgicales d'évaluation de dispositif en O.R.L avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'évaluation de dispositif O.R.L associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal dont une mini-invasive pour la création de modèle lésionnel. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 24 heures pour les ovins/caprins et 6 à 8 heures pour les chiens) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif O.R.L, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type anastomose, création d'un defect tissulaire, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).

Devenir

Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.

Remplacement

La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.

Réduction

Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.

Raffinement

Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, une analgésie est mise en place et des protocoles de prise en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (Anti-Inflammatoires Non Stéroidiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques détaillés dans la procédure ANIM-WI-015 sont appliqués tout au long du projet. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.

Choix des espèces

Les dispositifs doivent être testés sur une anatomie semblable à celle de l’Homme (de l’enfant à l’adulte de grande taille), cela impose l’expérimentation sur des gros animaux. Les différences interspécifiques tissulaires, anatomiques et fonctionnelles nécessitent différentes espèces pour optimiser l’expérimentation. L’évaluation des différents dispositifs du projet se fera uniquement sur le modèle animal préalablement identifié comme le plus pertinent : Les ovins et les caprins pour l'évalution de la durabilité des stratégies opératoires des dispositifs testés. Leurs intérêts principaux sont leur croissance limitée à l'âge adulte et leur robustesse. Les porcins pour l'évaluation de la durabilité de l’ancrage des dispositifs. Les canins lorsqu’ils sont les seuls à présenter la spécificité anatomique ou fonctionnelle recherchée. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.

54 miniporcs vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie de la paroi abdominale sous anesthésie générale d'environ 1h30 avec implantation de deux prothèses, un suivi par IRM et des prélèvements de sang à huit reprises sur dix-huit mois. Les prothèses sont explantées après mise à mort pour analyse. Le porteur justifie le cochon par la transposition des techniques chirurgicales à l'Homme et invoque une directive européenne incitant à produire des "preuves in vivo" pour les dispositifs implantables.

Objectifs

Les hernies et des éventrations sont des pathologies les plus fréquentes de la paroi abdominale (PA). La surpression naturelle de la cavité abdominale pousse le péritoine à travers une zone de faiblesse acquise ou congénitale de la PA vers les tissus sous-cutanées pour créer un sac dans lequel une partie des viscères viennent se loger. Le traitement est chirurgical. L'utilisation de prothèse textile de renfort de paroi est largement adoptée dans le monde. Leur utilisation a permis de réduire de 20% le taux de récidives comparé à la technique de réparation par suture direct. Malgré cela, le taux de récidive demeure élévé (10 à 15%) et de nombreuses complications sont encore signalées (douleur chronique, infection, sérôme). La discordance à l'interface biomatériau-tissu hôte est la principale cause de récidives et de complications postopératoires. Parmi les facteurs affectant l'intégration à l'interface de l'implant et le tissu biologique, il y a la réponse inflammatoire exagérée, la mauvaise recolonisation de l'implant par le tissu biologique ou l'absence de ferméture de la couche myofasciale antérieure. La nature de la réaction immunitaire générée par les macrophages par la présence de l'implant (réponse au corps étranger) semble jouer un rôle déterminant, qui régule l’homéostasie du tissu conjonctif pariétal (TCP) et la fonction des cellules musculaires. Lorsque celle-ci est pro-inflammatoire, il y a formation de fibrose persistante autours de l'implant générant un tissu cicatriciel inflammatoire. En revanche, une réaction anti-inflammatoire est pro-régénératrice conduit à un remodelage des tissus et la néo-formation d'un tissu conjonctif sain autours de l'implant. De façon intéressante, il apparait que l'utilisation de prothèses de renfort de paroi à base de matériaux biosynthétiques résorbables présentent une meileure tolérence clinique. Nos données in vitro indiquent que les prothèses résorbables et partiellement résorbables à base du biopolymère résorbable en acide lactique, le PLLA (Poly-L-Lactic Acid) favorisent la réponse anti-inflmmatoire des macrophages. Selon la littérature, le lactate (produit lors de la résorption du PLLA) oriente les macrophages vers un état anti-inflammatoire. Par cette étude préclinique; chez le miniporc, nous souhaitons évaluer les réponse biologiques et biomécaniques ces prothèses en PLLA in vivo implantées dans la région ventro-caudale et notemment de la nature de la réponse inflammatoire du tissu pariétal de l'hôte.

Bénéfices attendus

Les hernies et les éventrations demeurent un problème de santé majeur dans le monde, accentuée par le vieillissement de la population et l'augmentation des facteurs de co-morbidités (diabète, obésité, tagagisme...) qui complique la prise en charge chirurgicale de cette pathologie de la PA. En France, on dénombre plus de 45000 cures de hernies réalisées en 2017, et ce nombre a augmenté de 33% au cours des 5 dernières années. Cette étude préclinique permet d'apporter un regard scientifique sur les différentes prothèses de renfort de paroi afin d'améliorer leur indications en clinique. De plus, par cette approche fondamentale, cette étude permettra d'apporter des élements de preuve in vivo de leur effets sur le plan de la reconstition du tissu biologique pariétal en favorisant la réponse anti-inflammatoire pro-régénératrice. A cela se rajoute l'étude de leur comportement biomécanique permettant de mieux comprendre le fonctionnement de la prothèse textile une fois implantée dans le PA. De plus, l’impact du facteur mécanique dans l’intégration à l’interface est très peu évalué. En effet, il y a un manque de données sur comportement de la prothèse une fois implantée et sur son adéquation avec le comportement biomécanique de la paroi abdominale. Ce qui suggère qu’il est nécessaire de connaître précisément les propriétés de la PA lésées ou après agression chirurgicale (propriétés mécaniques, orientations, hétérogénéités de la zone considérée) en présence de nos prothèses en PLLA. Ces données précliniques vont ainsi alimenter les besoins cliniques dans la cure des hernies abdominales primaires et incisionnelles, en apportant au chirurgien un choix éclairé par des critères rationnels afin de limiter les risques de complications, douleurs chroniques et récidives.

Procédures

Tous les animaux seront soumis à une chirurgie de la paroi abdominale sous anesthésie générale par laparotomie avec l'implantation de prothèses de renfort et de réfection de paroi en position extra-péritonéale (sans rentré dans l'abdomen). La durée moyenne de la chirurgie est estimée à 1h30, de la prémédication et l’anesthésie de l’animal à la fin de la procédure d’implantation. La durée de l’examen d’imagerie médicale IRM est 20 minutes environ. Un seul tube de sang (volume de 5 ml) sera prélevé au niveau de la veine de l’oreille sur tous les animaux à 8 temps différents : 1. lors de l’intervention chirurgicale (préopératoire) 2. 7 jours post-opératoire 3. 15 jours post-opératoire 4. 1 mois post-opératoire - 3 mois post-opératoire -. 6 mois post-opératoire - 12 mois post-opératoire -18 mis post-opératoire. La procédure de prélèvement est la suivante. Après avoir nettoyer le site de prélèvement avec de l'alcool, un garrot à la base de l'oreille est réalisé pour visualiser la veine, en commençant le plus possible au bout de l'oreille. Au total, la réalisation de cette recherche nécessite l'utilisation de 54 miniporcs adultes (50 - 60 kg) sur une durée maximale de 5 ans

Impact sur les animaux

1) Les effets indésirables attendus liés à la chirurgie peuvent être : - douleur postopératoire, - appation d'hématome, - infection du site opératoire - mauvaise cicatrisation de la plaie chirurgicale. - occlusion intestinale avec un risque élevé de péritonite avec un risque faible du fait que les prothèses sont implantées en position extra-péritonéale. 2) Les effets indésirables attendus liés à l'examen d'IRM : des réactions imprévisibles au produit de contraste ne sont pas exclues. Elles sont habituellement passagères et bénignes : - sensation de chaleur dans tout le corps - goût étrange dans la bouche, pendant moins d’une minute ; - nausées durant quelques secondes (voire, plus rarement, vomissements) ; - apparition d’un petit hématome cutané lié à la piqûre (sans gravité, il se résorbe de lui-même en quelques jours) ; - fuite sous-cutanée du produit de contraste, au niveau de la veine, due à la pression durant l’injection.

Devenir

A la fin de chaque protocole, tous les animaux seront euthanasiés pour l'explantation des prothèses afin de réaliser d'une part une analyse moléculaire et histologique des tissus de la paroi abdominale autours de la prothèse (tissu prothétique) et d’autre part, analyse biomécanique de chaque prothèse explantée. En cas de point limite portant atteinte au bien-être de l’animal, celui sera également euthanasié.

Remplacement

La nouvelle directive 93/42/EEC incite les fabricants de dispositifs implantables de plus de 30 jours à collecter des preuves in vivo permettant de démontrer non seulement la sécurité du produit mais aussi son efficacité. Tels sont les objectifs de notre recherche préclinique sur le miniporc, démontrant : 1) l'implantation du prototype (nouveau produit) de prothèse de renfort de paroi 100% résorbable en PLLA présente une sécurité et l'innocuité à long terme sur un modèle animal relevant et proche de l'Homme. 2) les bénéfices sur le plan biologique de l'utilisation de biomatériau résorbable PLLA dans la confection des prothèses partiellement ou totalement résorbables avec à l'appui les mécanismes biochimiques et moléculaires sous-jacents dans un système biologique intégré du tissu pariétal vivant. Ces effets biologiques porteront sur la régulation positive de l'inflammation permettant un remodelage tissulaire des tissus lésés de la PA antérieure pathologique (hernie) en rapport avec la cinétique de résorption du PLLA dans les conditions physiologiques transposables en clinique. 3) le comportement biomécanique des prothèses une fois implantées et incarcérées dans le tissu pariétal.

Réduction

La réalisation des procédures par un chirurgien clinicien rompu à ces manipulations garantit une bonne reproductibilité et permet de limiter le nombre d’animaux à engager dans les protocoles. Par ailleurs, afin de limiter le nombre d’animaux nécessaire, nous envisageons dans cette recherche à implanter deux différentes prothèses dans la paroi abdominale sur un même animal. De plus, la procédure expérimentale est parfaitement maîtrisée permettant une évaluation efficace de l’innocuité d’un candidat-implant et ses fonctions attendues.

Raffinement

La procédure expérimentale est conçue pour garantir le bien-être de l’animal et réduire au maximum l’inconfort, le stress et la souffrance de l’animal. Les miniporcs seront hébergés dans un environnement en accord avec la norme européenne 2010/63/UE et donc répondant à leur besoins physiologiques (Température entre 10-21°C, avec un cycle lumière 12h:12h) et éthologiques (taille des boxes, enrichissements...). Le bien-être des animaux sera pris en compte tout au long de l’étude, avec un suivi journalier des miniporcs sur leur hydratation, la prise alimentaire ainsi que leur état générale (agressivité, prostration…). Les interventions chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale avec l’usage d’analgésie afin de limiter la douleur post-opératoire. Celle-ci est ponctuelle et est réversible qui fera l’objet d’une surveillance de l’animal. Les animaux seront particulièrement surveillés après l'implantation des différentes prothèses de renforts pour visualiser tout signe d’intolérance ou de complications post-opératoire imprévues qui nécessiteraient la mise à mort de l’animal. Les équipes impliquées dans le projet sont constituées de spécialistes des approches in vivo, ce qui assure des pratiques expérimentales maitrisées, ainsi qu'un soin et un hébergement des animaux dans des conditions optimales. Médecins chirurgiens, vétérinaires et animaliers spécialisés associeront leurs compétences pour assurer la meilleure prise en charge des animaux après chaque procédure. L’examen rapproché des animaux opérés est réalisé quotidiennement notemment au niveau du site de l’implantation des prothèses, qui permettra de déceler rapidement une complication post-opératoire en lien avec le matériel prothétique.

Choix des espèces

Le modèle animal est souvent utilisé dans les études précliniques des hernies ventrales ou inguinales avec l’utilisation de nouvelles prothèses de renfort de paroi. Les procédures d’implantation sont toutes effectuées en une seule opération. L’espèce animale utilisée pour cette recherche est le miniporc. Celui-ci permet une transposition des techniques chirurgicales utilisées en pratique clinique courante chez l'Homme et de démontrer l’efficacité fonctionnelle de la candidat-prothèse de renfort à traiter la hernie abdominale. En général, des animaux mâles et femelles seront utilisés indifféremment dans ce projet, en adéquation avec l’hétérogénéité de la clinique. De façon exceptionnelle, des femelles seront fortement privilégiées dans les études sur les hernies ombilicales afin de réduire le risque de l'infection de la cicatrice abdominale liée à la chirurgie. Celle-ci est à proximité de l'appareil génitale chez le mâle, qui risque d'être sous les jets d'urine lors de la miction.

13 530 animaux non-humains vont être utilisés, en très grande majorité tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré : 6 400 souris, 4 800 rats, 1 250 macaques à longue queue, 540 chiens et 540 cochons. Ils reçoivent des administrations répétées de candidats médicaments, des prélèvements de sang, de moelle osseuse ou de liquide cérébrospinal et, pour les non-rongeurs, la pose chirurgicale d'implants de télémétrie, dans des études de toxicité réglementaire. Le porteur indique qu'une analyse terminale des organes est le plus souvent nécessaire, seuls 10 à 15 % des non-rongeurs pouvant être réutilisés et certains proposés à l'adoption. Il justifie l'emploi de deux espèces, dont un non-rongeur, par les lignes directrices internationales et l'extrapolation à l'humain, aucune méthode ne remplaçant selon lui l'"organisme entier".

Objectifs

Un médicament n’est mis sur le marché pour les patients qu’après plusieurs années de Recherche et Développement. Les études précliniques, en amont des essais chez l’Homme, sont indispensables à l’évaluation de l’innocuité et de l’efficacité d’un candidat médicament. Celles visant à qualifier la sécurité du candidat médicament sont réalisées en accord avec la réglementation qui impose cette évaluation sur deux espèces mammifères, un rongeur (rats ou souris) et un non rongeur (chiens, mini-porcs ou primates non humains) (sauf cas particulier, par exemple pour les anticorps si une seule espèce est pertinente). L’objectif de ce projet est de réaliser des études de sécurité préclinique afin d’évaluer les potentiels effets indésirables des candidats médicaments. Pour cela, les procédures mises en œuvre concernent le suivi clinique et biologique des animaux suite à l’administration unique ou répétée du candidat testé, par des voies, la plupart du temps, identiques à celles prévues chez l’Homme, avec des prélèvements de fluides biologiques (par exemple : sang, urines) permettant de mieux caractériser les effets observés. Cela permettra d’avoir des informations essentielles (choix de dose et index thérapeutique) avant la première administration chez l’Homme ou bien de stopper le développement d’un candidat ayant un profil non satisfaisant en termes de sécurité. Ce projet fait partie des prérequis indispensables à la mise sur le marché de nouveaux médicaments et de nouvelles stratégies thérapeutiques pour l’Homme, efficaces, plus sûrs et mieux tolérés et participe aux progrès scientifiques et biomédicaux.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif d’apporter les éléments d’information nécessaires aux prérequis toxicologiques en évaluant la sécurité et les effets indésirables des candidats médicaments chez l’animal vivant. Les avantages attendus sont la protection de l’Homme, d’une part en stoppant le développement de composés pour lesquels la toxicité est rédhibitoire et/ou innocuité insuffisante et d’autre part en fournissant les informations essentielles avant les administrations en clinique (par exemple calcul des index thérapeutiques, caractérisations des effets secondaires attendus, biomarqueurs).

Procédures

Les animaux vigiles seront concernés par l’administration unique ou répétée (quotidienne ou hebdomadaire) du candidat médicament, possibles par différentes voies (le plus souvent intra-veineuse ou orale), au cours de l’étude sur une durée maximale de 2 mois. Des prélèvements de sang ou autres fluides biologiques, associés à une contrainte légère de quelques minutes, seront nécessaires pour évaluer différents paramètres (par exemple hématologie, biochimie, immunologie) ; leur fréquence et leur volume sont conformes aux recommandations éthiques en vigueur et sont réalisés sous anesthésie/analgésie (entre 15 et 30 minutes) quand ils sont invasifs (par exemple moëlle osseuse, liquide cérébrospinal). Des mesures comme par exemple, la température corporelle (avec puce électronique), le poids (2 fois par semaine) sont réalisées en fonction de l’objectif de l’étude. Plus rarement, une procédure chirurgicale pourra être pratiquée chez les non-rongeurs afin de mettre en place un implant vasculaire ou de télémétrie pour mesurer par exemple les ECG et la pression artérielle (durée d’intervention sous anesthésie générale-analgésie d’environ 2 heures).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables seront limités à une contrainte modérée. L’administration du composé lui-même peut provoquer une baisse d’activité, une perte de poids, des modifications de la température corporelle par exemple. Les nuisances liées à la procédure (contention, administration, prélèvements de fluides ou tissus biologiques, etc.) se traduisent par un stress, une douleur de courte durée. La mise en place d’implants vasculaires par chirurgie provoquera une contrainte de courte durée (douleur légère, baisse d’appétit par exemple).

Devenir

Ce type d’étude nécessite le plus souvent une analyse anatomo-pathologique terminale pour évaluer les atteintes sur les organes et tissus. C’est seulement lorsque les objectifs de l’étude ne nécessitent pas cette analyse que certains animaux non-rongeurs pourront être ré-utilisés après approbation du vétérinaire. L’estimation de ce nombre d’animaux est d’environ 10-15%. Certains de ces animaux pourront être proposés à l’adoption via des associations et des structures d’accueil spécifiques et en accord avec les autorités compétentes.

Remplacement

Le projet est réalisé sur animal vivant car il n’existe aujourd’hui aucun modèle in vitro mimant la complexité des interactions d’un organisme entier et les effets possibles d’un candidat médicament sur celui-ci. Il n’existe pas de méthode substitutive pour remplacer l’ensemble des études menées pour l’évaluation des risques en sécurité préclinique. Cependant, l’utilisation de méthodes in silico (modélisation informatique) et in vitro (par exemple organ-on-chip) mimant la structure et la fonction d’un organe (par exemple : foie, cœur, rein) permet un premier criblage des futurs candidats ou de mieux caractériser l’atteinte de telle ou telle fonction.

Réduction

Le nombre d'animaux par groupe et le nombre de groupes sont définis sur des bases scientifiques (données bibliographiques et historiques, lignes directrices internationales et internes), et/ou avec l’apport des biostatistiques afin d'avoir un effectif minimum mais statistiquement exploitable pour pouvoir interpréter les éventuels effets adverses. Les tests statistiques utilisables sont dépendants des paramètres étudiés, et peuvent être par exemple, une analyse de variance, un test de tendance. La mise en place d’études combinant l’acquisition et l’analyse de paramètres de sécurité, pharmacodynamie et pharmacocinétique permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. De plus, l’utilisation d’animaux contrôles n’est pas systématique et est soumis à réflexion en fonction des objectifs de l’étude. Enfin, lorsque les objectifs d’étude le permettent et en accord avec le Vétérinaire clinicien, certains animaux peuvent être réutilisés, ce qui participe à diminuer le nombre total d’animaux utilisés.

Raffinement

Ce projet fait l’objet d’une démarche qualité rigoureuse avec la réalisation des études par du personnel formé et compétent, le respect des impératifs éthiques tels que les modalités d’administration et de prélèvements réalisés sous anesthésie-analgésie pour les plus invasifs, l’hébergement et l’enrichissement du milieu spécifique pour chaque espèce étudiée. Pour certains gestes techniques, une phase de désensibilisation/habituation est faite en amont de l’étude pour diminuer le stress de l’animal. L’administration est associée à une récompense physique (caresses, félicitations avec la voix) et/ou alimentaire. Les interventions chirurgicales sont réalisées en condition maximale d’asepsie et avec l’utilisation d’une analgésie multimodale. Le suivi clinique, au moins quotidien des animaux, permet la détection précoce de toute douleur, inconfort ou détresse et la mise en application de critères d’arrêt anticipés supervisée par le Directeur d’étude, le Vétérinaire clinicien et la Structure en charge du Bien-Etre Animal, afin que les animaux ne subissent pas plus qu’une contrainte modérée.

Choix des espèces

Le choix de l’espèce est défini par : -les lignes directrices internationales (ICH) définissant que les études de Toxicologie Générale doivent être conduites à la fois chez le rongeur (rat, souris, génétiquement modifiés ou non) et chez le non rongeur (chien, mini-porc ou primate non humain) -les données scientifiques telles que la cible thérapeutique visée, le véhicule envisagé et les données disponibles (pharmacocinétique, métabolisme et de toxicologie). L’espèce utilisée doit être pertinente et est essentiellement fonction de la similitude du profil métabolique et des effets biologiques attendus chez l’Homme, afin de permettre l’extrapolation des données acquises à l’espèce humaine. Le choix de l’espèce non rongeur peut dépendre également de la modalité thérapeutique (par exemple, les primates non humains pour les biologiques). Les animaux utilisés sont des animaux sevrés, juvéniles ou adultes, pour répondre aux exigences de la réglementation internationale et aux spécificités découlant des différents programmes de recherche.

160 cochons vont être utilisés, réutilisés ensuite dans d'autres projets, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal peut recevoir l'implantation chirurgicale d'une chambre vasculaire ou d'un cathéter, l'administration d'un candidat-médicament, des prélèvements de sang, d'urine et de biopsies, puis un isolement de 24 à 48 heures en cage à métabolisme. Le porteur décrit l'étude pharmacocinétique comme une étape "indispensable" avant l'administration à l'homme et affirme qu'aucune méthode de substitution in vitro ou in silico ne suffit. Il présente comme bénéfice pour l'animal une "amélioration des connaissances scientifiques pour l'espèce utilisée".

Objectifs

Le projet consiste à évaluer le profil pharmacocinétique d'un candidat médicament chez le porc grâce à des prélèvements répétés dans le temps d'échantillons sanguins et/ou d'urine et/ou de biopsies (par exemple de peau) chez le porc vigile, après administration du produit à tester. Le but est de mesurer la concentration du produit dans le sang et/ou l'urine et/ou dans les organes, et d'éventuels marqueurs biologiques après administration.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la découverte et la mise sur le marché de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s) dans ce projet. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques pour l’espèce utilisée (porc) grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.

Procédures

Au maximum, un porc aura une implantation (chambre vasculaire ou cathéter central, chirurgies de moins de 2h) avec administration du produit à tester (

Impact sur les animaux

Les effets potentiellement indésirables du/des produits ne sont pas prévisibles à l’initiation du projet. Ils font donc l’objet d’échange avec les responsables Bien-Etre Animal pour adapter les outils d’observation des animaux afin de mettre en place des traitements de potentiels signes cliniques. Les porcs de ce projet pourront subir un stress lié à la privation de nourriture avant la chirurgie, un stress lié à l'anesthésie/sédation, un stress post-opératoire, un stress lié à la contrainte du cathéter veineux central ou de la chambre vasculaire, une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors de l'administration du produit, un stress lié à l'isolement en cage à métabolisme (24h à 48h) pour la collecte d’urine, avec ou non une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors des prélèvements sanguins.

Devenir

Réutilisation des animaux dans un autre projet ayant un degré de sévérité sans réveil, léger ou modéré après accord du vétérinaire.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le porc car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer la pharmacocinétique d’une nouvelle molécule. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, le porc est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.

Réduction

Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 3 ou 4/ par groupe. Pour obtenir un nombre suffisant de données scientifiques, le nombre d’animaux qui sera utilisé est notifié dans le paragraphe portant sur le nombre estimé d'animaux utilisés. Cependant, une réutilisation des animaux, après avis du vétérinaire, est envisagée et permettra de réduire le nombre réel d’animaux utilisés.

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole d'analgésie adapté pour la chirurgie et la période post-opératoire et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adaptés afin de permettre une bonne récupération des animaux, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales.

Choix des espèces

Ce projet pratiqué sur l'animal ne peut être remplacé par d'autres méthodes expérimentales car ces méthodes de substitution (in vitro ou in silico) n'existent pas ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Animaux sevrés en croissance et animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.