Cochons

144 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit trois prises de sang sous contention manuelle, décrite comme stressante, autour du sevrage à quatre semaines, pour tester un aliment enrichi en acides aminés encapsulés censé agir sur le microbiote digestif. 36 porcs sont tués dix jours après le sevrage pour prélever leurs tissus digestifs, les 108 autres partant à l'abattoir pour la consommation humaine une fois le poids d'abattage atteint. Le porteur situe le bénéfice attendu du côté de la réduction des antibiotiques en élevage et affirme que la réponse ne peut se mesurer que sur un animal vivant.

Objectifs

Le développement de solutions nutritionnelles a depuis de nombreuses années mobilisé les acteurs de l’alimentation animale et de la recherche pour accompagner la réduction de l'utilisation des antibiotiques lors du sevrage des porcelets. Parmi ces solutions nutritionnelles, celles ciblant le microbiote digestif et la production de métabolites bactériens d’intérêt peuvent aider à renforcer la santé digestive lors du sevrage. Les acides aminés sont des nutriments essentiels à la croissance et à la santé des porcs. Ce sont aussi des nutriments pour les microorganismes présents dans le tube digestif. La fermentation de certains acides aminés par les micro-organismes produit des métabolites exerçant des propriétés antiinflammatoires, trophiques, anti-oxydantes, etc. sur la muqueuse digestive. L’objectif général de ce projet est d’évaluer l’intérêt d’apporter dans l’alimentation du porc des acides aminés encapsulés dans une structure lipidique (particules) pour ne pas être absorbés par l’intestin grêle et être disponibles pour produire, par fermentation, des métabolites dans le gros intestin. Des effets positifs de ces métabolites sur la physiologie et les défenses intestinales et in fine sur la santé du porcelet au sevrage sont attendus.

Bénéfices attendus

Outre d’être des nutriments pour l’animal, les acides aminés sont aussi des nutriments pour le microbiote digestif. Il est attendu que les acides aminés testés arriveront dans le gros intestin pour y être utilisés par la flore digestive et ne seront pas ou peu absorbés par l'intestin grêle. Il est également attendu que ces acides aminés vont modifier la composition du microbiote et leur fermentation par ce microbiote pour produire des métabolites bactériens qui peuvent exercer des effets bénéfiques sur la physiologie intestinale et ainsi préserver la santé des porcelets au cours du sevrage. Nos résultats permettraient d'accompagner les efforts importants des éleveurs de porcs en termes de réduction de l'utilisation des antibiotiques lors de cette période critique de l'élevage des porcs charcutiers.

Procédures

Trois prises de sang seront effectuées sur les porcelets avant le sevrage, 10 jours puis 4 semaines après le sevrage en utilisant du matériel stérile à usage unique. A chaque fois 8 ml de sang seront prélevés par du personnel expérimenté.

Impact sur les animaux

Ce projet a pour finalité de tester une solution nutritionnelle visant à atténuer les effets du sevrage des porcelets tel qu'il est effectué en élevage commercial de porc: les porcelets sont sevrés à un jeune âge (4 semaines) , un âge où les porcelets sont encore immatures du point de vue immunitaires et digestifs et sont donc particulièrement susceptibles aux troubles digestifs se traduisant par des diarrhées. Trois prises de sang seront réalisées en assurant la contention des porcs manuellement. Cette contention est une action stressante pour les porcs.

Devenir

Les 108 porcs laissés en vie sont destinés à la consommation humaine. A l'issue de la procédure ils seront élevés jusqu'au poids d'abattage, abattus dans un abattoir commercial avant de rejoindre la chaine alimentaire. Les 36 porcs de la procédure 2 seront euthanasiés 10 jours après le sevrage pour réaliser des prélèvements de tissus et de contenus digestifs nécessaires aux mesures prévues par le protocole.

Remplacement

L'objectif de ce projet est d'évaluer in vivo l'intérêt d'utiliser des acides aminés encapsulés pour modifier le microbiote du porcelet après le sevrage. Le projet fait suite à des projets réalisés sur des modèles in vitro afin de sélectionner les acides aminés qui seront testés et leur comportement dans des systèmes digestifs artificiels. Il constitue une première étape permettant de confirmer sur animal vivant la modification du microbiote dans les parties basses de l'intestin (gros intestin). La finalité étant la préservation de la santé et la croissance des porcelets au cours de la période critique du sevrage, notre projet a aussi pour objectif d'évaluer un ensemble de réponses mesurables uniquement sur un animal vivant comme le poids, des concentrations sanguines d'indicateurs de la santé et la prévalence des diarrhées.

Réduction

3 lots de 48 porcs (144 au total) seront impliqués dans ce projet. 108 de ces animaux permettront d'évaluer l'effet des traitements expérimentaux sur la vitesse de croissance et l'évolution d'indicateurs sanguins de la réponse au sevrage (inflammation, statut oxydant, intégrité digestive). De précédentes expériences ont montré qu'entre 20 et 40 porcelets étaient suffisants pour mettre en évidence un effet de l'alimentation sur la croissance et les indicateurs sanguins mesurés en postsevrage. L'effectif utilisé ici est dans la fourchette haute car nous nous attendons à des effets très faibles des acides aminés encapsulés sur la croissance dans la mesure où l'aliment témoin non supplémenté est formulé pour couvrir les besoins les porcs. 36 porcs (3 x 12) seront abattus dix jours après le sevrage pour collecter les contenus et tissus digestifs. La littérature montre des effets de supplémentations nutritionnelles avec des effectifs très variable. Dans nos conditions expérimentales, un effectif de 12 est un optimum pour prendre en compte l'influence de facteurs autres que le lot expérimental (mère, sexe).

Raffinement

Les animaux seront suivis et les actes expérimentaux réalisés par du personnel expérimenté en restectant des points limites pour chaque procédure. Les animaux sont observés quotidiennement pour détecter et corriger, si cela n’interfère pas avec le protocole expérimental, les problèmes de santé par des mesures adéquates (prise en charge médicale et exclusion du protocole ou bien euthanasie). Les prises de sang sont réalisées avec une contention manuelle et du matériel vétérinaire à usage unique conformément aux bonnes pratiques.

Choix des espèces

Ce projet est réalisé sur le porc qui est l'espèce cible du projet. Le projet vise à apporter des éléments scientifiques sur le mode d'action des acides aminés médié par le microbiote. Une finalité est d'utiliser ces connaissances en élevage de porc pour accompagner la réduction déjà très conséquente de l'utilisation des antibiotiques au moment du sevrage des porcelets, l'additif étant supposé limiter le risque de dysbiose favorisant les troubles digestifs et diarrhées infectieuses. Les porcs seront impliqués dans ce projet pendant une période qui correspond à la période dite de postsevrage débutant à l'âge moyen de 4 semaines, âge où les porcelets sont séparés de leur mère, jusqu'à l'âge de 10 semaines. Cette pratique est conforme aux pratiques dans les élevages de porcs.

20 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue pour prélèvements, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit sous anesthésie une destruction par radiofréquence de trois zones du foie et l'injection d'un gel immunostimulant, puis des prélèvements sanguins tous les trois jours sur deux semaines, pour vérifier la tolérance d'un traitement avant un essai clinique humain. Le porteur indique que le gel pourrait migrer et provoquer une embolie pulmonaire menant à une mise à mort précoce, tout en jugeant ce risque improbable. Il affirme que l'expérimentation animale n'est pas "substituable" et retient le porc pour son foie proche de celui de l'humain.

Objectifs

Des métastases hépatiques compliquent l’évolution de 50% des cancers colorectaux (CCR), dont le traitement chirurgical ne peut être réalisé que dans moins de 20% des cas. Après chirurgie complète la moitié des malades développent une récidive dans le foie, évolution de métastases non visibles au moment de la chirurgie. L’efficacité des traitements est limitée par une toxicité non sélective de la chimiothérapie, par la sélection de cellules tumorales résistantes au traitement et par l’insensibilité des cancers digestifs à l’immunothérapie classique. Les objectifs de notre projet d’essai clinique sont de démontrer que la destruction thermique par radiofréquence (RFA) d’une tumeur associée à une injection intra tumorale d’un vaccin, peut, sans complication, induire une réponse immune suffisante pour inhiber la croissance de métastases à distance. Cette stratégie a été validée chez la souris mais sa faisabilité et la toxicité de la procédure n’ont pas été validées chez le gros animal avant réalisation d’un essai clinique prévu en 2022-23. Dans cet essai, l’immunité sera stimulée par l’injection dans le site de RFA, d’un gel contenant 2 immunostimulants. La validation de la faisabilité et de l’innocuité d’un traitement locorégional par l’association RFA-gel-vaccin chez l’animal est un prérequis avant le développement d’un essai clinique chez l’homme. L’objectif principal du projet est de déterminer, dans un modèle gros animal, la tolérance de l’organisme à ce traitement. Cette phase demeure indispensable à la protection des patients.

Bénéfices attendus

L’immunothérapie in situ après radiofréquence permettra le traitement et le contrôle à distance et dans le temps d’un cancer digestif métastatique, non accessible au traitement chirurgical. Les objectifs du projet d’essai clinique sont de démontrer que la destruction thermique par radiofréquence d’une tumeur associée à une modulation pharmacologique in situ, peut, sans complication, induire une réponse immune suffisante pour inhiber la croissance de tumeurs à distance. Cette stratégie s’intégrera dans le traitement standard et sera probablement synergique avec les thérapeutiques validées et factuelles des cancers digestifs de stade IV en particulier chimiothérapies et thérapies ciblées. Elle pourrait permettre de rétablir l’efficacité de l’immunothérapie des cancers digestifs actuellement insensibles à ces traitements.

Procédures

Radiofréquence hépatique et injection du gel : Répétion de la technique opératoire sur 3 segments du foie les plus distants possible l’un de l’autre : - Même procédure pour tous les animaux - Sous anesthésie générale et controle échographique ponction percutanée du foie par un trocard coaxial - Placement de la sonde de RFA sous contrôle échographique - 2 cycles de RFA par site, dont la durée dépend de l’impédence calculée par la machine avec arrêt automatique, puis retrait de la sonde de RFA - Injection de 10ml de gel au centre de la thermo-lésion avec contrôle échographique de la cinétique d’injection - Retrait du trocard coaxial toujours sous contrôle échographique - Vérification échographique de l’absence de complication - Durée : 15 mn par cycle x 3 / animal Prélévements : Les animaux subiront de prises de sang à des fins de suivi de la fonction hépatique, de pharmacocinétique du produit injecté et de traçabilité de sa libération. Il est prévu au maximum des prélèvements de 20ml de sang toutes les 72 heures sur 14 jours de surveillance à des fins de suivi de la fonction hépatique, de pharmacocinétique du produit injecté. .Après euthanasie : Prélévement multi-organes à visée anatomo-pathologique.

Impact sur les animaux

Il n’y a pas de douleur, d’altération de l’état général de trouble digestif, d’altération de la fonction hépatique ou d’effet indésirable significatif après RFA hépatique chez l’homme. Les mêmes suites opératoires sont attendues chez l’animal. Les effets loco-regionaux du gel en administration hépatique ne sont pas connus (but de l’étude). La procédure est une combinaison de 2 traitements, RFA et immunothérapie intratumorale déjà largements validés chez l’homme et utilisés pour diminuer le risque de complication du traitement des cancers, en particulier métastases et carcinome hépatocellulaire. Les 2 risques cliniquement décelables chez l’animal seront : - La migration per-opératoire du gel, monitoré par echographie, dans le système sanguin et pouvant être à l’origine d’une embolie pulmonaire : risque improbable en raison du caractère thermosensible du gel qui gélifie instantanément à 37°C. La traduction clinique pourrait être des difficultés respiratoires. Cet effet pourrait nécessiter une oxygénation prolongée. Ce risque pourrait conduire au point limite le moins improbable : difficulté d’extubation et nécessité d’euthanasie précoce - Le risque d’activation d’une réponse immunitaire disproportionnée : risque improbable de traduction clinique car l’immunothérapie locale chez l’homme n’entraine pas de complication systémique et que la traduction clinique du risque le plus important qui serait une hépatite autoimmune ne se declenchera pas en une semaine. Un autre organe touché pourrait être le colon avec apparition d’une diarrhée. - Les effets immunitaires seront infra-cliniques et surtout visibles sur la biologie et l’anatomo-pathologie

Devenir

Mise à mort pour prélèvements anatomo-pathologique (étude de toxicité).

Remplacement

Malgré un important travail in vitro sur culture cellulaire pour exploration de facteurs influençant la réponse immune anti-tumorale, l’expérimentation animale n’est pas substituable pour la détermination des effets thérapeutiques de la réaction immune car trop de paramètres physiopathologiques entrent en jeu. Les études physico-chimiques, d’immunologie, d’efficacité et de toxicité cette stratégie d’immunothérapie anti tumorale ont été validées in vitro sur culture cellulaire et chez la souris femelle. Le risque de complication le moins improbable est la migration extra-hépatique per-opératoire du gel dans les 5 premières minutes qui suivent l’injection. Ce risque, non évaluable in vitro et chez le petit animal, doit-être évalué dans des conditions de volumétrie, de température, d’hémodynamique et de perfusion hépatique voisine de l’homme. Pour établir la sécurité du geste le porc procure la meilleure conficuration anatomique et physiologique.

Réduction

Nous avons préalablement évalué et publié par des expériences in vitro : - plusieurs gels afin de ne tester chez l’animal que celui qui s’est avéré le plus efficace. - les caractéristiques rhéologiques, d’adhésion et de gélification permettant de controler la cinétique et la stabilité du gel injecté. La stabilité du gel in vivo a été évaluée et publiée chez le petit animal par imagerie non invasive et imagerie par résonnance magnétique. Le faible nombre d’animaux sera compensé par : - Les données pharmacologiques exhaustives chez l’animal et chez l’homme des 2 adjuvants avec AMM qui sont utilisés en routine et du gel testés dans de nombreuses etudes cliniques. Pas de toxicité spécifique attendue des 3 composants. - Le nombre de sites traités /animal et de prélèvement post mortem afin d’obtenir des résultats robustes. Par exemple, le nombre maximal de 3 sites traités par animal permettant de mimer 3 lésions tumorales chez l’animal sain correspondra à la dose maximale utilisée chez l’homme De multiples prélèvements hépatiques, pulmonaires ou d’organes cibles de la réponse immune seront réalisés pour évaluer la présence ou non du gel et les effets secondaires immunitaires. Plusieurs centaines d’études cliniques ont été réalisées et certaines stratégies d’injection intratumorale sont réglementairement validées pour utilisation chez l’homme (virus oncolytiques, thérapie cellulaire…). Ces études confirment l’abscence de complication grave de l’injection intratumorale. L’étude sera considérée comme positive si des complications per ou post-opératoire, une diffusion extra-hépatique du gel ou des complications immunologiques graves surviennent chez 2 ou moins animaux sur 5. Ce curseur est établi parallélement a la phase de safety (2 ou moins complications graves /4 premiers patients /12) décrite dans le protocole de l’essai clinique de phase I chez l’homme. Si comme attendu aucune complication n’est décelée l’étude se limitera à 5 animaux. L'objectif de ce travail est l'étude des complications immédiates de l'injection du gel. Le critère d'analyse va être le nombre de complications peropératoires ou postopératoires immédiates par site traité donc n : 3X5 =15. Dans une optique de statistique non paramétrique le seuil de siginificavité est n=5. L'étude des complications immunologiques est un objectif secondaire donc en situation non réelle (immunité différente chez l'humain et pas de cible tumorale) pas de nécessité statistique.

Raffinement

Il n’y a pas de douleur, d’altération de l’état général, de trouble digestif, d’altération de la fonction hépatique ou d’effet indésirable significatif après RFA hépatique chez l’homme qui est le plus souvent réalisée sous anesthésie locale + sédation. Les mêmes suites opératoires sont attendues chez l’animal Le risque d’effets indésirables de la radiofréquence, largement utilisée chez l’homme est faible comme démontré dans la littérature. Contrairement à l’immunothérapie systémique, les effets à distance de l’immunothérapie locale, liés à l’activation immunitaire et en particullier les effets sur des organes à distance devraient être indétectables ce qui a été démontré par les nombreuses publications et les essais cliniques chez l’homme. La procédure est une combinaison de 2 traitements, RFA et immunothérapie intratumorale déjà largements validés chez l’homme et utilisés pour diminuer le risque de complication du traitement des cancers. Séparément les 4 composants du traiement, RFA, Hydrogel, GMCSF et vaccin, sont largement utilisés chez l’homme en pratique clinique Nous mettrons tout en oeuvre pour respecter le principe des 3R : - Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale lors de l’application de la radiofréquence et du gel, avec anesthésie locale concomittante du trajet de ponction per-cutanée et administration d’antalgiques puissants, tout au long de la procédure - Les porcs seront observés tous les jours par le personnel qualifié. Pour réduire la douleur, la souffrance et l’angoisse des porcs des mesures seront ajoutées afin de limiter leur stress. Les paramètres vitaux seront contrôlés pendant toute la durée des procédures. Des médications pré et post chirurgie seront administrées. - Un examen clinique quotidien permettra d’évaluer la douleur post-opératoire - Les animaux seront hébergés dans des boxes individuels avec la possibilité de se voir et de se toucher. L’environnement sera enrichi avec des jouets en plastique ou des balles accrochées au mur. Un fond musical est prévu dans la salle d'hébergement pendant la journée.

Choix des espèces

Malgré un important travail de physico-chimie, in vitro sur culture cellulaire d’exploration de facteurs influençant la réponse immune anti-tumorale, l’expérimentation animale n’est pas substituable pour la détermination des effets thérapeutiques de la réaction immune car trop de paramètres physiopathologiques entrent en jeu. Les études d’immunologie et de cette stratégie d’immunothérapie anti tumorale ont été validées chez la souris femelle. Le transfert à l’homme nécessite une étude de faisabilité et de toxicité chez le gros animal dans des conditions expérimentales se rapprochant de l’utilisation humaine. Le choix du modèle est centré sur le porc une espèce animale permettant en terme de taille et de physiologie, de reproduire le protocole de radiofréquence per-cutanée avec injection intra-lésionnelle d’un gel immunomodulateur sous contrôle échographique qui sera réalisé chez l’homme dans un essai de phase I. Les conditions anatomiques et physiologiques, proches de l’homme, permettront de détecter les risques de la procédure, d’en caractériser les effets locaux et à distance puis de suivre l’activation immunitaire et d’en décrire les effets eventuels sur des organes à distance. Nous avons besoin de porcs jeunes adultes d’environ 50 kg afin d’avoir un foie de dimensions similaires à celles de l’Homme et d’avoir des animaux facilement manipulables quand ils sont vigiles.

Six mini-porcs vont être utilisés, gardés en vie à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit douze à treize prélèvements sanguins sur neuf jours après administration intraveineuse ou sous-cutanée de deux formulations, avec suivi de la température et des sites d'injection. Le porteur affirme qu'il est "indispensable" de recourir à l'animal entier pour évaluer les paramètres pharmacocinétiques. Les retombées annoncées, de nouveaux médicaments contre l'insuffisance cardiaque, sont renvoyées au long terme.

Objectifs

L'objectif de cette étude est d'évaluer les paramètres pharmacocinétiques de deux formulations test . La classe thérapeutique de ces formulations est: Cardiologie.

Bénéfices attendus

Il est necessaire de conduire ce projet pour déterminer les paramètres pharmacocinétiques de ces deux formulations test qui pourront être utiles pour de futurs projets. A long terme ce projet aura pour objectif de trouver de nouveaux médicaments candidats pour les personnes souffrant d'insuffisance cardiaque.

Procédures

Dans ce projet, des prélèvements sanguins sur animaux vigiles seront réalisés. Douze et treize prélèvements de sang prévus sur 9 jours aprés l'administration intraveineuse ou souscutannée ( 1 mL de sang par prélèvement Durée d'un prélèvement de l'ordre de la minute) Des prélèvements sanguins seront effectués aprés l'administartion intraveineuse aux temps suivants: pre-dose, 0.25h, 0.5h, 2h, 6h, 10h, 24h, 48h, 72h, 120h, 168h et 216h. Des prélèvements sanguins seront effectués aprés l'administartion sous cutannée aux temps suivants: pre-dose, 1h, 3h, 8h, 12h, 24h, 30h, 48h, 72h, 96h, 120h, 168h et 216h. Un suivi de la température corporelle sera effectuée sur 24h ( pre dose, 2h, 8h et 24h post administration). Durée d'une mesure de température: de l'ordre de la minute. Suite aux administrations souscutannées, un suivi des sites d'injections sera également fait sur 48h post administration (pre dose, 1h, 3h, 8h, 24h, 30h et 48h). L'observation macroscopique des sites d'injections est de l'ordre de la minute.

Impact sur les animaux

Des prélèvements sanguins sont prévus dans ce projet. Les prélèvements seront réalisés sur animal vigile par un personnel expérimenté, conformément aux bonnes pratiques vétérinaire. Les prélèvements seront fait au niveau des veines jugulaires. Le sites de prélèvement seront alternés, droite et gauche, autant que possible. De même, les sites d'administration pour la voie sous cutannée seront observés pendant 48 h pour le suivi de la tolérance post administration. Toutes manipulations sur les animaux seront faites avec un personnel expérimenté, cela minimisera le stress des animaux lors des diverses manipulations.

Devenir

A la fin de ce projet, comprenant qu'une seule procédure, tous les animaux seront gardés en vie.

Remplacement

Il est indispensable de recourir à l'animal dans son ensemble pour évaluer les paramètres pharmacocinétiques de ces deux formulations test.

Réduction

Deux groupes de 3 animaux sont prévus dans ce projet. C'est le nombre d'animaux minimal par groupe pour avoir des résultats interprétables.

Raffinement

Dans ce projet, les points limites sont: - Douleurs importantes au niveau des sites de prélèvements (zones des veines jugulaires) - Réactions locales sévères ( exemple: induration, chaleur, douleur, érythème) au niveau du site d'administration ( administration sous cutanée au niveau de la zone lombaire) - Modification du comportement général des animaux suite aux administrations. Il est possible d'observer une hypotonicité des animaux pendant les premières 24h. Cette hypotonicité peut devenir un point limite si elle se prolonge. - L'élément test administré est un peptide biologique (classe thérapeutique: cardiologie). Il est possible d'observer une réponse immunitaire. L'intensité de la réponse sera reflétée par le suivi de la température corporelle. Si cette température est supérieure à 42°C cela pourra être considéré comme étant une point limite. Si un des points limites est atteint, l'animal sera exclu du projet.

Choix des espèces

Espèce de choix pour ce type d'étude Jeune adulte . A ce stade les animaux sont plus faciles à manipuler.

2 miniporcs vont être utilisés, tous deux tués à l'issue, dans des procédures de niveau modéré. Ils reçoivent une molécule par voie orale pendant cinq jours, subissent cinq prises de sang, un prélèvement de liquide céphalo-rachidien sous anesthésie et un séjour isolé en cage à métabolisme, avant d'être tués pour prélever leurs organes, afin de mesurer la diffusion d'une nouvelle molécule. Le porteur justifie l'étude par des données de pharmacocinétique jugées utiles pour de futurs projets. Il affirme qu'il est "indispensable" de recourir à l'animal entier, et présente le porc comme "espèce de choix" sans autre argument.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de déterminer les paramètres pharmacocinétiques de la formulation test, de déterminer le passage de la barrière hémato encéphalique de l'élément test et enfin de faire des analyses macroscopiques et dosage de l'élément test aux niveau de certains tissus et organes comme le cerveau, le foie, les reins, le muscle, les poumons , le coeur et la rate.

Bénéfices attendus

Il est necessaire de conduire ce projet pour déterminer les paramètres PK et avoir également des données sur la distribution de cette nouvelle molécule test qui sera bénéfique pour de futur projets.

Procédures

Administration topique orale: Dépôt de la formulation directement sur les muqueuses de la gueule de l'animal, sur animal vigile, volume inférieur à 1 mL durée de l'ordre de la minute. Administrations répétées sur 5 jours 1 fois par jour. Recueil d'urine et de fécès: miction directe. Animal en cage à métabolisme sur 24h maximum. Contact visuel et auditif entre les animaux. Pas de geste particulier fait à l'animal. Prélèvement sanguins: 5 prélèvements maximum sur 5 jours (Pre-dose, 2h, 4h, 26h, 120h ), volume maximal 2 mL, sur animal vigile. Durée par prélèvement: inférieur à la minute Prélèvement de LCR (liquide céphalo rachidien): un seul prélèvement à 5 jours aprés la première administration. Animal anesthésié. Volume prélevé environ 1 mL. Durée du prélèvement: de l'ordre de la minute Euthanasie de l'animal pour prélèvement de tissus: sur animal anesthésié, temps inférieur à la minute. Toutes interventions sur l'animal sera faite avec un personnel expérimenté et conformément aux bonnes pratiques vétérinaire et à la réglementation en vigueur.

Impact sur les animaux

Dans ce projet, il est prévu : - Des administrations topiques par voie orales. Une attention particulière sera portée à la manipulation de l'animal plus particulièrement à la contention. Un entrainement par rapport à la manipulation de l'animal est prévu pendant la période d'acclimatation pour éviter au maximum le stress de l'animal. - Des prélèvements sanguins seront réalisés. 5 prélèvements de sang au maximum sur 120h ( pre-dose, 2h, 4h, 26h, 120h ) d'environ 2 mL. Une attention particulière sera portée au niveau des sites de prélèvements. Attention à ce qu'il n'y ait pas de douleur, gonflement au niveau des sites de prélèvement. Pour éviter cela, de la glace et un point de compression suffisament long sera fait aprés chaque prélèvement. - un recueil d'urine et de fécès sur 24h est également prévu. Pour cela les animaux seront placés en cage à métabolisme. Ils seront donc durant cet intervalle de temps (maximum 24h) dans des conditions individuelles et dans un espace restreint. Les animaux auront cependant un contact visuel et auditif entre eux. Toutes manipulations sur les animaux seront faites avec un personnel expérimenté, cela minimisera le stress des animaux lors des diverses manipulations.

Devenir

Dans cette procédure le prélèvement de tissus est nécessaire. Cela sera fait sur tous les animaux post mortem selon les bonnes pratiques vétérinaires et conformément à la réglementation.

Remplacement

Il est indispensable de recourir à l'animal dans son ensemble pour évaluer les paramètres pharmacocinétiques et les paramètres de distribution de l'élément test.

Réduction

Deux animaux sont prévus dans ce projet. Un seul animal par formulation ( 1 contrôle et 1 formulation test). C'est le nombre minimal possible pour avoir un résultat.

Raffinement

Les animaux seront hébergés par 2 et une attention particulière sera portée à l'enrichissement du milieu (apport de jouet: balles, cordes). Les animaux seront également hébergés en cage à métabolisme pour des recueils d'urine et de fécès sur une durée maximale de 24h. Les animaux auront un contact visuel et auditif entre eux. Les animaux seront observés à minima une fois par jour, voir plusieurs fois par jour si besoin.

Choix des espèces

Espèce de choix pour ce type d'étude Jeune adulte . A ce stade les animaux sont plus facile à manipuler.

74 animaux non-humains, 64 cochons et 10 chiens, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures de niveau modéré. Ils subissent sous anesthésie l'implantation d'un dispositif dans l'estomac puis jusqu'à cinq prises de sang sur trois mois, avant d'être tués pour prélever leurs organes, afin de mettre au point une alternative à la chirurgie de l'obésité développée par une entreprise. Le porteur indique que la chirurgie provoque douleur et perte d'appétit et que le dispositif peut entraîner une inflammation digestive ou une obstruction. Il affirme que la complexité du système digestif rend l'usage d'un "organisme complet et vivant" "indispensable" pour valider le produit avant sa pose chez l'humain.

Objectifs

L’objectif du projet est de développer une solution innovante afin de traiter l’obésité de manière aussi efficace que la chirurgie de réduction de volume de l'estomac, tout en évitant les complications associées. Notre dispositif est aussi une alternative aux ballons intra-gastriques qui sont actuellement utilisés. Plusieurs essais sur des cadavres humains et animaux ont déjà été menés pour mettre au point le dispositif ainsi que son déploiement et son ancrage dans le tube digestif. Désormais, nous devons passer à une phase animale pour démontrer l'inocuité sur le moyen terme de notre dispositif, et pour prouver qu'il reste en place, malgré les conditions chimiques et le péristaltisme digestif. Nos études sont menées en parrallèle entre le laboratoire in vivo et les ateliers de mise au point et d'ingenierie médicale. Suite à chaque essai in vivo, les améliorations sont apportées au prototype. Dès que le prototype sera considéré satisfaisant, il sera mis en place chez l'humain pour des essais cliniques.

Bénéfices attendus

L’obésité est définie comme une présence anormale ou excessive de graisse représentant un risque pour la santé. Ce problème est devenu épidémique avec près de 4 millions de personnes dans le monde, décédant de comorbidités liées au surpoids et à l’obésité chaque année. D’après la World Health Organization, près de 39% des adultes dans le monde, représentant près de 1.9 milliards de personnes, étaient en surpoids en 2016. On estime aujourd’hui que plus de 700 millions de personnes souffrent d’obésité. Bien que l’efficacité de la chirurgie bariatrique, qui réduit le volume de l'estomac, ne soit plus à démontrer, seul 1% des patients éligibles décident de se faire opérer à cause du risque de complications sévères et des modifications anatomiques irréversibles. Et pour les solutions moins invasives, comme les ballons gastriques, elles sont aujourd’hui associées à une perte de poids limitée et temporaire. Ce projet est nécessaire pour le développement d’une solution qui sera posée, chez l'humain, par voie endoscopique afin de traiter l’obésité de manière aussi efficace que la chirurgie tout en minimisant les complications associées. En effet, il permettra de vérifier la sécurité et potentiellement l'éfficacité des dispositifs développés par l’entreprise.

Procédures

Les animaux subiront, principalement, une chirurgie, sous anesthésie générale, pour la mise en place du dispositif directement dans l'estomac. Puis, après leur réveil, ils recevront les soins post-opératoires pour une reprise d'alimentation normale. Des prises de sang sont prévues avant la chirurgie, pour évaluer les paramètres basaux des animaux, puis après la chirurgie, pour suivre l'évolution de ces paramètres et vérifier si le dispositif engendre des dérèglements. Un maximum de 5 prises de sang de 10 ml est prévu pendant les 3 mois du protocole. Elles ont lieu sous anesthésie pour les porcs et sur animal vigile pour les chiens. D'autre part, dans la période post-opératoire, les porcs et chiens devront être hébergés seuls pour une durée de 3 jours, mais dans des boxes confortables, et permettant à chaque porc et chien de voir, sentir et toucher ses confrères voisins quand ils le souhaitent.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables les plus prévisibles sont ceux que la chirurgie va provoquer : douleur, perte d'appétit, inconfort, suite à la chirurgie abdominale. D'autres effets indésirables pourraient intervenir si le dispositif n'est pas bien toléré. Il peut s'agir d'inflammations du tube digestif, ou d'autres phénomènes vasculaires localisés au niveau du site d'implantation. Si le dispositif ne reste pas en place, il peut aussi provoquer une obstruction digestive. Nous attendons très peu d'effets indésirables des prélèvements sanguins, dont le volume est réduit au regard du poids des porcs et des chiens.

Devenir

A l'issue des procédures les animaux seront euthanasiés pour le prélèvement d'organes pour des analyses macroscopiques et histologiques.

Remplacement

Ce projet vise à confirmer l’adéquation du dispositif en cours de développement avec le système digestif. Avant d’initier ce projet, des essais sur sujets anatomiques humains et animaux ont été effectués afin de confirmer les dimensions des prototypes en cours de développement. De plus, des essais in vitro ont été réalisés en laboratoire afin de simuler le déploiement du dispositif ainsi que son comportement lors de contraintes mécaniques simulant le péristaltisme. Néanmoins, la complexité et l’adaptabilité du système digestif limitent notre capacité à simuler l’environnement exact. Le dispositif étant à visée clinique, il est nécessaire d’obtenir des données dans ses conditions réelles d’utilisation, ainsi l'utilisation d'un organisme complet et vivant est indispensable notamment pour le suivi post implantation. Notre stratégie prévoit d’utiliser un maximum de 64 porcs et 10 chiens pour la totalité du projet comprenant une étude pilote, une preuve de concept et enfin une étude de validation de l’innocuité du dispositif. Nous fonctionnons pas à pas, et le projet sera arrêté si chaque phase ne permet pas d’obtenir les résultats escomptés.

Réduction

Avant d’effectuer les études de preuve de concept, une première phase avec une étude pilote sera effectuée en utilisant un nombre réduit d’animal afin de valider que le dispositif s'ancre et se déploie correctement. Pour tester le dispositif candidat. Le nombre d'animaux utilisés a été réduit au minimum et a été calculé pour obtenir une puissance statistique suffisante. Mais surtout, notre approche est progressive : nous réalisons des études successives, en améliorant le dispositif à chaque fois. Dès que nous estimons qu'il est au point, l'étude de preuve de concept s'arrête et nous réalisons une seule étude de tolérance. Le nombre d'animaux présenté ici est donc un nombre maximum d'animaux, qui peut être réduit si nous développons un dispositif satisfaisant rapidement.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans le respect de leurs besoins éthologiques avec enrichissements propres à l’espèce. : ils disposent de vastes boxes, d'une taille supérieure à celle requise par la législation. Le suivi quotidien des animaux et les pesées hebdomadaires sont assurés par le personnel technique et animalier formés aux soins et à la manipulation de ces espèces. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes quotidiens. Tout acte douloureux ou fortement stressant sera réalisé sous sédation ou sous anesthésie (locale ou générale selon les besoins). Si nécessaire, la douleur sera prise en charge par l'administration de traitements analgésiques adaptés. En cas de perte de poids importante se rapprochant des 20%, les rations pourront être enrichies avec une solution de nutrition entérale hyperénergétique.

Choix des espèces

Nous prévoyons d’utiliser les modèles porcin et canin car tous deux possèdent une anatomie et une physiologie du système gastro-intestinal très proches de celle de l’homme. Les deux modèles seront utilisés de manière complémentaire, le modèle chien principalement pour des dispositifs transpyloriques grâce à l’absence de torus pylorique et le modèle porc principalement pour des dispositifs avec « chaussette » de 60cm car nettement moins sujet aux intussucepions. Ainsi en fonction du dispositif testé, le modèle animal qui sera choisi sera celui qui, par son anatomie et sa physiologie, sera le plus approprié pour obtenir les données les plus robustes. Pour les porcs le critère de sélection principal sera le poids (environ 50-100kg) afin d’avoir des correspondances anatomiques similaires à celles observées en clinique. Cela correspondra à des animaux adolescents/adultes. Pour les chiens, nous prendront des chiens adultes qui ont auront terminé leur croissance.

100 mini-porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une partie tuée pour analyser un organe et la plupart réutilisés pour d'autres tests ou la formation. Chaque animal reçoit une administration unique d'un candidat médicament, par voie intraveineuse, orale, sous-cutanée ou sur la peau, suivie de prélèvements de sang répétés. Le porteur indique que le même animal peut être réutilisé après sept jours pour tester une autre molécule ou une autre voie, et évoque un possible placement en association comme le GRAAL. Il affirme qu'un "organisme vivant entier" est nécessaire et qu'aucune méthode in vitro validée n'existe, la peau du porc ressemblant à celle de l'humain.

Objectifs

L’objectif du projet est d’évaluer le devenir de molécules candidats médicaments après administration unique par différentes voies d’administration, afin de déterminer comment elles sont absorbées, distribuées, métabolisées et éliminées de l’organisme. Les informations apportées permettent de modéliser le comportement de la molécule dans l’organisme et de prévoir les doses et posologies pour son utilisation future. Elles contribuent au choix de la voie d’administration pour les futures études réglementaires de toxicologie dans l’espèce non-rongeur, qui seront soumises aux autorités de santé pour l’enregistrement de nouveaux médicaments.

Bénéfices attendus

Les données obtenues permettront de mieux caractériser des molécules candidats médicaments en vue d’une future administration chez l’homme. Elles contribueront au choix de la voie d’administration pour les études réglementaires de toxicologie nécessaires à l’enregistrement du médicament, et au choix des doses thérapeutiques chez l’homme.

Procédures

Chaque animal recevra une administration unique de la molécule candidat médicament, qui pourra être effectuée par voie intraveineuse (1 minute ou 10 min dans le cas d'une injection lente), orale (environ 2 minutes), sous cutanée (30 secondes) ou topique (5 minutes) selon le mode d’administration prévu dans les études de toxicologie réglementaire et en clinique. Des prélèvements sanguins seront ensuite effectués à différents temps après l’administration pour doser la molécule dans le sang. Ces prélèvements pourront s’effectuer sur animal vigile (5 minutes pour la contention et le prélèvement) ou sur animal anesthésié (temps d’anesthésie approximativement 5 min, prélèvement 1 minute, réveil 1 à 2 minutes). Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaire à ce type d’étude, le même animal pourra recevoir une nouvelle administration de la molécule par une autre voie d’administration, ou dans une autre formulation, après une période minimum de 7 jours permettant à l’animal de récupérer et à la molécule d’être éliminée.

Impact sur les animaux

- Les administrations et prélèvement peuvent induire un certain niveau de stress, et potentiellement de douleur, qui seront limités par la maitrise des gestes techniques. - A priori, aucun effet toxique des molécules testées n’est attendu après administration unique en raison des doses utilisées dans les études de pharmacocinétique choisies pour n’entrainer aucune toxicité. Toutefois, l’animal sera observé après l’administration afin de repérer toute réaction cutanée liée à l’application topique, ou tout signe de mal être pouvant être lié au traitement et mettre en place un suivi adapté en accord avec les points limites préétablis. - A priori, aucun effet indésirable n’est attendu sur les animaux après les prélèvements sanguins répétés du fait de l’alternance des sites de prélèvement. Un point de compression d’environ 30 secondes sera effectué après chaque prélèvement pour s’assurer de l’arrêt du saignement. Par ailleurs, une attention particulière sera apportée au niveau des sites de prélèvements afin de repérer tout signe inattendu d’inflammation qui pourrait entrainer une douleur chez l’animal. Des fiches d’observation sont mises en place et permettent de suivre les points limites préalablement établis.

Devenir

A l’issue de la procédure, les animaux pourront : - soit être euthanasiés si le protocole nécessite le dosage de la molécule dans un organe cible, ou en cas d’effet indésirable sévère inattendu qui n’aurait pas pu être traité après intervention du vétérinaire - soit être réutilisés dans une autre procédure expérimentale pour tester une autre molécule, ou à des fins de formation et de maintien des compétences aux gestes techniques. Cette réutilisation se fera conformément aux dispositions réglementaires en vigueur et après avis du vétérinaire. - soit être replacés dans des organismes pouvant les accueillir et les réhabiliter (type association GRAAL)

Remplacement

Un organisme vivant entier est nécessaire pour caractériser la distribution d’une molécule candidat médicament jusqu’à son élimination de l’organisme. Il n’existe aucune méthode alternative in vitro validée scientifiquement offrant une alternative fiable à l’expérimentation animale pour répondre aux questions adressées par ce projet.

Réduction

Les molécules évaluées auront auparavant été testées dans des tests in vitro afin de n’évaluer que des molécules présentant un potentiel thérapeutique élevé et ainsi réduire le nombre de mini porcs utilisés dans ce projet. Des groupes de 8 animaux au maximum seront utilisés pour évaluer chaque molécule (4 males et 4 femelles) dans le cas où le sexe de l’animal pourrait avoir un impact sur la distribution de la molécule, par exemple en raison de son mode d’action. Cependant, 4 animaux seront préférentiellement utilisés pour évaluer chaque molécule, ce qui permet d’obtenir des analyses statistiques robustes et une interprétation scientifique des données. Si les études préliminaires générées dans d’autres modèles ont montré une faible variabilité des paramètres influençant la distribution de la molécule, le nombre d’animaux pourra être limité à 3 par groupe. Afin de réduire le nombre d’animaux, un effort sera porté sur l’utilisation d'un même animal pour tester une autre voie d’administration, une autre formulation, ou un autre candidat médicament après accord du vétérinaire. Dans ce cas, un délai minimum de 7 jours sera appliqué pour que l’animal puisse récupérer, et pour garantir l’élimination de la molécule de l’organisme.

Raffinement

Les conditions d’hébergement et de soins sont conçues de manière à réduire au maximum toute douleur, souffrance, angoisse ou dommages que pourraient ressentir les animaux, en conformité avec les législations françaises et européennes. Par défaut, les animaux sont hébergés en box collectifs sur copeaux de bois. Dans le cas d’administration par voie topique, les animaux sont hébergés en box individuels afin d’éviter le transfert du produit d’un animal à l’autre par contact. Dans ce cas, les box individuels permettent de garder un contact visuel et olfactif avec leurs congénères afin de diminuer le stress. Si cela ne nuit pas à l’expérimentation, un fruit pourra également être donné, comme récompense, et le milieu environnemental pourra être enrichi par l’apport de jouets adaptés au mini porc. De la musique peut également être présente dans les salles d’hébergement. Dès l’arrivée des animaux, une période d’acclimatation d’au moins 15 jours sera appliquée avant toute procédure expérimentale afin qu’ils s’habituent à l’environnement, aux conditions d’hébergement, à la présence humaine et aux interactions avec le personnel. La première semaine, les interactions seront limitées à la présence humaine, y compris dans les box avec possibilité de contact physique avec les animaux (palpation des oreilles, cou, dos, pattes…) et habituation à la pesée. A partir de la deuxième semaine, l’habituation aux différentes situations auxquelles les animaux pourront être soumis dans l’étude pourra commencer. Afin de limiter le stress des animaux au moment de l’étude, les animaux seront habitués à être pris dans les bras, placés dans le hamac qui servira aux prélèvements sanguins… Aucun geste invasif ne sera pratiqué pendant cette période. Afin de s’assurer du bien-être animal, les animaux seront observés quotidiennement et les observations notées dans des grilles d’observation afin de tracer tout signe inattendu. En cas d’altération de l’état d’un animal, la surveillance sera augmentée au minimum à 2 fois par jour. En cas de signes de douleur, il sera soigné en appliquant des protocoles analgésiques pré établis adaptés au mini porc. Des points limites adaptés sont pré établis avec un arbre décisionnel permettant de traiter toute souffrance de l’animal en accord avec le vétérinaire

Choix des espèces

Dans le cadre du développement d’un nouveau médicament, la distribution de l’actif dans l’organisme doit être étudiée dans au moins deux espèces animales mammifères dont une espèce non-rongeur, en vue des études de toxicité réglementaires nécessaires à l’enregistrement. Le mini porc est une des espèces non-rongeur fréquemment utilisée en particulier pour les produits en dermatologie administrés par voie topique, en raison des nombreuses similitudes entre la peau de porc et la peau humaine. La quantité de produit dosée dans le sang chez le mini porc servira au choix des doses testées dans les études de toxicologie réglementaires et/ou les études cliniques chez l’homme. L’espèce mini porc est également sélectionnée pour ce type d'étude, parce qu’elle permet de prélever plusieurs millilitres de sang de manière répétée sur le même animal après administration du produit. Les mini porcs utilisés sont âgés au minimum de 6 semaines à réception (animaux sevrés) et au maximum de 12 mois. D’une manière générale, le poids est un facteur déterminant pour la quantité de médicament administré à l’animal (souvent en faible quantité à ce stade de développement) mais également en termes de manipulation de l’animal. Aussi l’âge maximal est fixé à 12 mois pour limiter les difficultés de contention qui peuvent être préjudiciables au bien-être animal. Pour les produits administrés par voie topique, les animaux seront préférentiellement utilisés à partir de 9 semaines. En effet, c’est à cet âge que l’épaisseur de l’épiderme et du derme approche celle de l’homme adulte. Cette similarité est essentielle pour mimer la pénétration cutanée des produits administrés par voie topique.