Macaques à longue queue
Amélioration de la qualité d’enregistrement des Electrocardiogrammes sur le Primate non humain
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Déjà utilisés dans d'autres protocoles, quatre macaques à longue queue vont être placés sur un siège de contention, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun y passe jusqu'à trois séances d'une heure, espacées d'au moins un jour, avec pour effets attendus l'agitation, les vocalisations et les tentatives de fuite. L'objet est d'améliorer la qualité des électrocardiogrammes enregistrés lors des études de toxicologie réglementaire, un examen que le porteur décrit comme exigé par les guidelines et non substituable in vitro. Aucun ne sera tué à l'issue, tous restant dans l'installation pour d'autres projets, ce que le porteur porte au crédit de la réduction : recourir à des animaux non naïfs diminue le nombre total d'individus utilisés.
Objectifs
Le projet a pour but d’améliorer la technique et la méthode d'enregistrement de l'électrocardiogramme chez le Primate Non Humain, en vue d'utiliser cette technique dans les études de toxicologie réglementaire.
Bénéfices attendus
Détermination de la technique la plus performante : -amélioration de la qualité des données obtenues dans le cadre d’études précliniques de toxicologie réglementaire. -le bénéfice attendu est une meilleure évaluation du risque d'effets des futurs médicaments.
Procédures
1 à 3 sessions de mise sur siège à contention pour 4 primates non humain pendant maximum 1h par jour espacé d’au minimum 1 journée.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont des signes de stress (agitation, vocalisations, tentative de fuite)
Devenir
Les animaux seront conservés dans l’installation d’essai pour d’éventuelles utilisations dans d’autres projets
Remplacement
Bien que des alternatives in vitro et in silico à l’usage d’animaux afin d’évaluer la sécurité et la toxicité des candidats médicaments soient en développement, l’évaluation non-clinique de la toxicité des médicaments chez une à deux espèces animales reste une exigence réglementaire en Europe à ce jour car il n’existe pas actuellement d’alternatives qui permettent de déterminer la toxicité de substances suite à une exposition systémique sans le tester chez l’animal. L’enregistrement ECG est un examen couramment mesuré dans ces études et fait partie d'une exigence réglementaire mentionnée dans les guidelines relatives à la pharmacologie de sécurité (ICH S7A/S7B) et ne peut être substitué par des études in vitro. Il n'existe pas de modèle in vitro reproduisant nos conditions expérimentales et les interférences possibles
Réduction
Le nombre d’animaux dans ce projet a été défini sur la base du nombre minimum d’animaux requis pour pouvoir conclure sur la technique la plus adaptée. L’utilisation d’animaux non naïfs contribue à la réduction du nb d’animaux utilisés à des fins scientifiques
Raffinement
Le projet n’utilisant pas de technique invasive, il n’y a pas de douleurs attendues. Les singes seront surveillés en continu afin de détecter d’éventuel signes cliniques et de stress liés à la contention. Celle-ci ne devra pas excéder 1 heure comme défini dans les recommandations de la Structure chargée du Bien Être des Animaux. En cas de nécessité (procédure non terminée après 1 heure de mise sur siège), deux nouvelles sessions d’1 heure pourront être réalisé en respectant à chaque fois un temps de repos minimum d’1 journée. Tout au long de la procédure, les primates sont récompensés régulièrement (jus de fruit, Fruits secs), de plus les techniciens interagissent régulièrement avec les primates afin de minimiser leur stress. Des points limites précoces seront adaptés et la procédure sera stoppée si nécessaire.
Choix des espèces
Le but de ce projet est d’améliorer une technique opératoire d’enregistrement de l’électrocardiogramme sur le primate non humain et nécessite l’utilisation de cette espèce ou l’ECG est une analyse nécessaire. Le projet se fera sur jeunes adultes/adultes comme pour les études de toxicologie réglementaire. Ceci est justifié par le fait que cette technique sera, à terme utilisé sur ce type d’animaux.
Prélèvements sanguins sur primates non humains pour fourniture de produits sanguins
- Production de routine
- Tests réglementaires
Macaques à longue queue : 300
Vendre du sang de primates à des laboratoires : 420 primates non humains, 300 macaques à longue queue et 120 ouistitis et tamarins, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont ponctionnés à la veine fémorale, saphène ou céphalique, vigiles ou sous kétamine, environ une fois par mois, avec des risques d'hypothermie, de saignement persistant, d'hématome et de fistule artério-veineuse. Aucun n'est tué dans le cadre du projet, les prélèvements ne compromettant pas leur réutilisation ni leur transfert vers un autre établissement. Le porteur écrit répondre aux "besoins" définis en amont par les clients et reconnaît ne pas avoir systématiquement accès à la justification scientifique de ces commandes.
Objectifs
L’utilisation de produits sanguins d’animaux permet de réaliser des tests in vitro, des cultures cellulaires, etc. à partir des composants du sang, pour de la recherche fondamentale ou appliquée. Cela permet de limiter l’utilisation directe d’animaux en expérimentation, avec des procédures légères et peu douloureuses, et ainsi de suivre les principes de réduction et de raffinement en expérimentation animale. La proximité phylogénétique des primates non humains avec l’homme en fait des modèles animaux particulièrement valables pour reproduire des pathologies humaines. L’utilisation de produits sanguins de primates est donc de premier intérêt pour la recherche. Etant prestataire de services, fournisseurs de produits biologiques, ce sont les utilisateurs finaux des produits sanguins qui ont déterminé leurs besoins en amont et nous n'avons pas systématiquement accès à cette justification scientifique.
Bénéfices attendus
Ce projet contribuera au développement de méthodes analytiques et aux tests in vitro préalables aux études pré-cliniques in vivo, dans le but de réduire l'utilisation de primates non humains.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins (veine fémorale, veine saphène ou veine céphalique), sous sédation ou vigile. Si des prélèvements répétés doivent être effectués, une alternance entre la ponction à droite et à gauche sera réalisée. Le prélèvement sanguin prend habituellement 2 minutes et ne doit pas excéder 5 minutes. Tant que l'état clinique et l'état de bien-être de l'animal le permet, celui-ci peut être prélevé en respectant les normes ECVAM/EFPIA de fréquence et de volume.
Impact sur les animaux
Les animaux sont manipulés et sédatés (kétamine ou zolazépam/tilétamine) environ 1 fois par mois dans le cadre de nos protocoles de routine pour assurer le suivi clinique et sanitaire, ce qui est susceptible d'induire un stress. La principale nuisance est lié à l'introduction d'une aiguille. Les autres nuisances possibles lors de prélèvements sanguins sous sédation sont une hypothermie, un trouble cardiorespiratoire lors du réveil, un saignement persistant, un hématome, une fistule artério-veineuse.
Devenir
Les prélèvements sanguins ne compromettent pas la réutilisation ou l'utilisation continue dans un autre établissement utilisateur. Chaque animal fait l'objet d'une évaluation clinique et de son état de bien-être avant d'être transféré vers un autre établissement.
Remplacement
Afin de répondre aux objectifs de ce projet, le recours à l’expérimentation animale est nécessaire car il n’existe pas à l’heure actuelle de méthode alternative permettant de modéliser les produits sanguins de primates non humains.
Réduction
Pas d'étude statistique associée au projet. Etant prestataire de service pour la fourniture de produits sanguins, ce sont les utilisateurs/demandeurs qui sont en charge de déterminer en amont leurs besoins (volumes de produits sanguins, nombre d'animaux différents si prélèvements individuels...). Pour une demande d'un volume défini, nous faisons en sorte de prélever le minimum d'animaux possible tout en respectant les bonnes pratiques de volumes/fréquences de prélèvements sanguins en fonction du poids des animaux (cf recommendations européennes EFPIA/ECVAM).
Raffinement
Le prélèvement sanguin est une procédure peu invasive et peu douloureuse en soi. Néanmoins, pour limiter le stress et la légère douleur de la ponction, les animaux pourront être prélevés sous sédation (kétamine 10mg/kg ou en intra-musculaire)
Choix des espèces
La proximité phylogénétique des primates non humains avec l’homme en font des modèles animaux particulièrement valables en recherche biomédicale. L’utilisation de produits sanguins de primates est donc de premier intérêt pour la recherche. M.fascicularis et C.jacchus sont deux espèces particulièrement utilisées dans le développement de nouveaux candidats-médicaments donc pour lesquelles nous pouvons fournir des produits sanguins. Nous répondons à la demande des expérimentateurs demandeurs qui évaluent et justifient eux-mêmes la pertinence de l’espèce animale sur laquelle ils travaillent in vitro. Les animaux sont juvéniles ou adultes, selon la disponibilité des animaux hébergés.
Validation, par une molécule de référence, de la procédure d’enregistrement de l’électrocardiogramme par télémétrie implantée chez le miniporc, chien et primate non humain, dans le cadre de l’évolution des lignes directrices internationales
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Cochons : 4
Macaques à longue queue : 4
Porteurs d'un capteur de télémétrie implanté chirurgicalement, 4 chiens beagle, 4 miniporcs Göttingen et 4 macaques à longue queue appartiennent au "stock d'animaux télémétrés" de l'établissement, où ils sont replacés à la fin de la procédure. Les 12 animaux subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, faites de contentions répétées, d'administrations par sonde gastrique et de prises de sang veineux répétées. La molécule administrée provoque, aux doses élevées, des vomissements et des fèces liquides que le porteur décrit comme rétrocédant en vingt-quatre à quarante-huit heures. L'objet réel est de démontrer que la procédure d'enregistrement de l'électrocardiogramme du site détecte bien un allongement de l'intervalle QT, une validation exigée par l'évolution des lignes directrices internationales et qui permettra aux laboratoires clients de demander une exemption d'essai clinique chez le volontaire sain.
Objectifs
L’objectif du projet est de démontrer que la procédure d’enregistrement de l’électrocardiogramme (ECG) de l’Etablissement est apte à détecter une augmentation de la durée de l'intervalle spécifique mesuré sur un tracé ECG à l'aide d'un capteur de télémétrie implanté chirurgicalement. Cet intervalle est celui entre l'onde Q et l'onde T d'un complexe ECG, appelé intervalle QT. La prolongation de l'intervalle QT (appelé ci-après "risque QT") sera évaluée après administration d'un produit de référence chez le miniporc Göttingen, le chien Beagle et le macaque Cynomolgus. Cette évaluation sera conduite dans les mêmes conditions expérimentales que celles adoptées pour évaluer le risque QT chez l'animal (risque QT préclinique) d'un candidat-médicament (CM). En effet, la prolongation de l'intervalle QT peut prédisposer un individu sain ou malade à une arythmie cardiaque mortelle. On doit donc s'assurer, avant de tester un CM chez l'Homme, que celui-ci n'a préalablement pas démontré de risque QT chez l'animal (risque QT préclinique négatif). Afin de renforcer la prédictivité de ces données de risque QT de l'animal à l'Homme, les lignes directrices ICH E14 (évaluant le risque QT chez l'Homme dans des essais cliniques dédiés) et ICH S7B (évaluant le risque QT préclinique chez les miniporc, chien et macaque) ont récemment évolué. Ainsi, les Autorités de Santé ont édicté des bonnes pratiques de conduite des études et exigent un renforcement de la prédictivité de l'évaluation du risque QT préclinique. Ce nouveau contexte législatif a été entériné par l'Industrie Pharmaceutique et les sociétés de sous-traitance préclinique, dont l'Etablissement. Ce renforcement de la prédictivité repose sur une plus grande robustesse statistique des données ECG précliniques. En particulier, la sensibilité des études précliniques est à démontrer, c’est-à-dire leur capacité à mettre en évidence le risque QT préclinique dans les mêmes conditions expérimentales que celles utilisées pour évaluer le risque QT clinique. Ceci est effectué par administration d'une molécule de référence. Ainsi, si un CM démontre un risque QT préclinique négatif (= absence de prolongation de l'intervalle QT) dans les mêmes conditions expérimentales que celles utilisées pour démontrer le risque QT préclinique positif de la molécule de référence, alors ce risque QT préclinique négatif sera considéré comme réel et non pas comme traduisant une incapacité de l'étude préclinique à démontrer ce risque QT.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont les suivants: La démonstration de la sensibilité de la procédure d’enregistrement de l’ECG par télémétrie implantée à l'aide d'une molécule de référence permettra, à terme, de réduire le nombre d’animaux utilisés dans les études préclinique d’évaluation du risque QT d'un CM en développement. En effet, l’inclusion d’un groupe d’animaux traités par cette molécule de référence ne sera pas nécessaire. L'amélioration de la prédictivité du risque QT clinique sur la base du risque QT préclinique permettra au laboratoire développant un CM de demander une exemption de conduite de l'essai clinique TQT chez le volontaire sain; cette disposition permettra ainsi de mettre plus rapidement sur le marché des molécules thérapeutiques offrant un service médical rendu prometteur.
Procédures
4 chiens Beagle, 4 macaques Cynomolgus et 4 miniporcs Göttingen seront inclus dans ce projet. Quelle que soit l'espèce, les nuisances seront similaires et consisteront en: - Plusieurs occasions de contention des animaux, durant de quelques secondes à quelques minutes, pour les traitements et les prises de sang veineux, - Plusieurs occasions d'administrations - par intubation gastrique à l'aide d'une sonde adaptée - de formulations liquides de traitement, durant quelques secondes, - Des prises de sang veineux répétées, durant quelques secondes, à l'aide d'une aiguille et d'un dispositif de collecte adapté.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables sont connus, communs aux 3 espèces, et généralement observés aux doses élevées de la molécule de référence: épisodes occasionnels de vomissements et/ou de fèces liquides, sans atteinte de l'état général. Ces signes rétrocèdent généralement spontanément dans les 24 à 48 heures après traitement.
Devenir
Au terme de la procédure, les animaux seront replacés dans le stock d'animaux télémétrés de l'Etablissement.
Remplacement
Il n’existe actuellement pas de modèle in vitro ou modélisables par ordinateur (modélisation "in silico") permettant de reproduire la procédure d’enregistrement de l'ECG par télémétrie sur des animaux implantés avec un capteur et traités préalablement avec une molécule de référence dans les conditions environnementales de l’Etablissement. En effet, cette procédure vise à détecter un changement de l'activité électrique cardiaque d'un animal en réponse à l'activité pharmacologique d'une molécule de référence administrée dans certaines conditions environnementales. Ce changement est capté par un système complexe d'électrodes ECG, reliées à un implant préalablement positionné chirurgicalement et un système Bluetooth de transmission du signal vers un ordinateur. L'ensemble des paramètres, leur interaction et la réaction pharmacologique de l'animal ne peuvent pas être reproduits in vitro ou in silico
Réduction
Le traitement des animaux télémétrés selon un carré latin est le design d'étude permettant la plus grande réduction du nombre d'animaux testés car il fournit la puissance statistique la plus élevée par rapport à d'autres designs d'études (traitement par groupes parallèles ou selon des doses croissantes). Ceci est dû au fait que chaque animal reçoit le placebo et plusieurs doses de la molécule de référence, et est donc son propre contrôle. Ce design permet de diminuer la variabilité interindividuelle et d'augmenter ainsi la sensibilité de la réponse de l'intervalle QT à la molécule de référence (c’est-à-dire que la probabilité de détecter un risque QT préclinique positif est augmentée). Sur la base de données statistiques pour les designs d'études de télémétrie en carré latin, 4 animaux seront inclus dans chaque procédure.
Raffinement
Compte-tenu des nuisances induites par les contraintes environnementales et techniques liées aux études de télémétrie et les effets indésirables (et anticipés) liés à l'administration de la molécule de référence, les mesures suivantes seront prises: - Zootechniques: hébergement des animaux en groupes sociaux, programme d'enrichissement adapté à chaque espèce, distribution de récompenses alimentaires après interventions contraignantes, habituation à la contention et à la procédure d’administration à plusieurs occasions, séances dédiées et régulières de regroupement des chiens ("courettes") avec interactions chien-techniciens animaliers. - Cliniques: évaluation quotidienne de l'état général des animaux, examen physique ou détaillé, vidéomonitorage des animaux dans les salles d’hébergement, observations cliniques en direct et rapprochée des animaux après traitement, suivi vétérinaire. - Médicales: mise en vigueur de soins médicamenteux et/ou sanitaires en cas de troubles gastro-intestinaux si ceux-ci ne régressent pas spontanément et tout soin adapté en cas d'altération notable de l'état général des animaux.
Choix des espèces
Le choix de l'espèce incluse dans les études évaluant de risque QT préclinique avec un CM est dicté par la capacité de ce modèle animal à prédire ce risque chez l'Homme. Cette prédiction repose sur des caractéristiques telles que la pharmacocinétique, le métabolisme et la cible pharmacologique du CM. Un autre critère de choix plus récent est lié à la grande diversité de structure chimique des CM testés, de la nouvelle entité chimique à la molécule biologique tels que les anticorps monoclonaux. L'ensemble de ces critères de choix converge pour indiquer qu'une seule espèce ne peut prétendre, à elle seule, prédire le risque QT chez l'Homme. Par ailleurs, les lignes directrices E14 et S7B récemment actualisées dans le cadre de l'évaluation du risque QT préclinique et clinique recommandent de choisir l'espèce animale la plus appropriée, sur la base des effets pharmacodynamiques du CM, et de la relation entre ces effets et l'exposition plasmatique à un CM; il est également attendu à ce que cette espèce soit la même que celle incluse dans les études de toxicologie précliniques réglementaires conduites avec ce même CM. L’étude de télémétrie implantée destinée à évaluer le risque QT préclinique d'un CM peut donc être réalisée sur le miniporc, le chien et le primate non humain. Par conséquent, dans le cadre de ce projet, la validation du risque QT par la molécule de référence sera effectuée chez ces trois espèces. Les animaux seront de jeunes adultes ou des adultes afin que leurs fonctions vitales (dont l'électrocardiogramme) soient matures.
Prélèvements de tissus et fluides biologiques pour la mise en place de méthodes de développement de biomarqueurs analytiques, leur optimisation et la fourniture de produits pour des études in vitro.
- Formation professionnelle
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 500
Lapins : 100
Chiens : 200
Ouistitis et tamarins : 200
Macaques à longue queue : 200
Prélever du sang et du liquide céphalo-rachidien pour valider des appareils de mesure et fournir des produits sanguins à d'autres laboratoires : la finalité déclarée relève de la mise au point de méthodes d'analyse pour des études réglementaires. 500 souris, 500 rats, 200 chiens, 100 lapins, 200 ouistitis et tamarins et 200 macaques à longue queue vont être utilisés, 1 360 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 340 sous anesthésie sans réveil. Les ponctions de liquide céphalo-rachidien se font sous anesthésie profonde, avec un risque de hernie par hypertension intracrânienne ou de destruction de la moelle que le porteur qualifie de négligeable chez des animaux en bonne santé. 1 320 animaux repartiront vers d'autres projets, 10 chiens et 10 lapins seront adoptés et 20 macaques rendus à l'élevage, le projet servant aussi à faire pratiquer des prélèvements d'organes à des collaborateurs en formation.
Objectifs
Ce projet a deux objectifs principaux : 1- Prélever des échantillons biologiques afin de valider au sein de notre établissement l’utilisation d’appareils de mesure plus performant, et de développer et d’optimiser des méthodes d’analyses de biomarqueurs d’intérêts majeurs. En effet, afin de garantir la qualité des résultats et la validité des études, un objectif synergique des exigences 3Rs, le développement et la validation de méthodes d’analyses des échantillons biologiques sont nécessaires pour la bonne réalisation des études de sécurité et d’efficacité pré-clinique de médicaments régies par les BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoires). A terme, dans le cadre de ces exigences 3Rs, des appareils et des méthodes d’analyses plus performantes permettent de réduire le nombre d’animaux nécessaire pour un objectif scientifique donné et de raffiner les procédures expérimentales (par exemple, en réduisant les volumes sanguins prélevés, ou en déterminant des points limites plus précoces). 2- Fournir à la communauté scientifiques des produits biologiques (comme des produits sanguins) pour des études in vitro.
Bénéfices attendus
Ce projet assure le développement et la validation de méthodes d’analyses ou d’identifications de biomarqueurs analytiques d’intérêt majeur dans les études pré-cliniques et indispensables à l’élaboration de tout nouveau médicaments actuellement. Il permet la mise en application dans le cadre d’études réglementaires régies par les BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoires) d’appareils ou de méthodes d’analyses biochimiques, hématologiques, histologiques ou encore immunologiques plus fiables et plus précises. Il permet d’assurer un suivi plus spécifique des effets d’un produits en cours d’essai chez l’animal, ce qui apporte au moins deux bénéfices majeurs : 1) détecter plus rapidement les effets délètères pour la santé des animaux modèles (et donc anticiper des lésions sévères avant que l’impact sur le bien être devienne significatif) et 2) augmenter notre capacité à détecter de potentiels effets toxiques en amont des phases de test cliniques chez l’humain. De plus, il permet de développer des méthodes réduisant les volumes prélevés nécessaires lors des analyses de biomarqueurs, ainsi que les fréquences de prélèvement chez l’animal. Enfin, en particulier dans le cadre des prélèvements d’organes, il permet d’assurer une formation sous tutorat de collaborateurs ayant acquis les bases théoriques des gestes techniques mais nécessitant de pratiquer ces gestes et ce sans utiliser d’animaux à dans ce seul but. Ainsi, ce projet permet l’optimisation continue de la qualité des données expérimentales des études précliniques et les respects des exigences 3Rs de réduction (liées à la qualité des études) et de réduction et de raffinement (réduction de la fréquences et des volumes d’échantillons biologiques nécessaires).
Procédures
Les animaux sont soumis à des prélèvements sanguins vigiles ou anesthésiés ainsi qu'à des prélèvements de liquides céphalo-rachidien sous anesthésie profonde.
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins (majoritaires au cours de ce projet) ne constituent pas de risque sévère pour la santé des animaux, d’autant plus car ils sont effectués dans le cadre des lignes directrices EFPIA / ECVAM (European Federation of Pharmaceutical Industries Associations / European Center for the Validation of Alternative Methods), et de l’International Consortium for Innovation and Quality in Pharmaceutical Development. Le prélèvement de LCR, lorsqu’il est effectué par un personnel qualifié sur un animal en bonne santé ne présente que peu de risques de complications sévères. Les complications les plus susceptibles d’avoir lieu sont celles lié à l’anesthésie (prévenu en utilisant un protocole d’anesthésie mis en place par un vétérinaire), et le risque d’une hernie en cas d’hypertension intracrânienne (risque négligeable lorsque le geste est pratiqué sur des animaux en bonne santé). Les complications plus rares peuvent apparaitre (une destruction accidentelle de la moelle ou du rachis cervical rostral lors de ponction par voie haute et une infection du système nerveux central par introduction de germes lors de l’acte) mais ne sont pas attendus en raison de la réalisation du geste par un personnel compétent.
Devenir
Les animaux seront soit utilisés dans d'autres projets autorisés par le MERS, soit adoptés lorsque cela est possible (sur avis vétérinaire).
Remplacement
Lorsque cela est possible, le développement et la validation d’appareils ou de méthodes analytiques sont faits en utilisant des substitues au sang. Ces substitues peuvent être des solutions de contrôles chimiques reconstitués (surtout dans le cadre de dosages biochimiques), ou encore des contrôles humains délivrés par le fournisseurs des appareils. Ces échantillons reconstitués permettent de remplacement les échantillons de sang frais prélevés chez l’animal.
Réduction
Dans le cadre des études pré-cliniques, des prélèvements sanguins sont nécessaires avant que ne commencent l’étude, c’est-à-dire avant l’administration du produit testé. Lorsque les volumes de sang prélevés le permettent, le sang (et ses dérivés : plasma, sérum) non utilisé dans le cadre de l’étude est récupéré pour ce projet, réduisant ainsi le nombre d’animaux naïfs nécessaire. De plus, l’utilisation d’échantillons chimiques reconstitués (voir 3.3.6.1 Remplacement) en lieu et place de sang frais permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Lors des prélèvements d’organes, les animaux utilisés seront le plus souvent des animaux ré-utiliser d’autres procédures (après validation par un vétérinaire), afin de ne pas sacrifier un animal uniquement pour récupérer ces organes.
Raffinement
Le prélèvement sanguin est une procédure peu invasive et peu douloureuse d’autant plus lorsqu’elle est effectuée par du personnel expérimenté selon les lignes directrices EFPIA / ECVAM (European Federation of Pharmaceutical Industries Associations / European Center for the Validation of Alternative Methods), et de l’International Consortium for Innovation and Quality in Pharmaceutical Development.. De plus, un prélèvement sous sédation peut être effectué, afin de limiter le stress induit par la contention manuelle ou des lésions vasculaires lorsqu’un animal est agité. Dans le cas de prélèvements sanguins répétés, une crème anti-hématome ou analgésie peut être utilisée. Dans la cadre des prélèvements de LCR, une anesthésie générale (avec une analgésie adaptée mise en place par un vétérinaire) est nécessaire et un suivi post-prélèvement est mis en place : évaluation de son état de santé, surveillance de l’animal jusqu’à son réveil complet, mis à disposition de dispositifs chauffants (tapis, lampe) lors de la phase de réveil, administration d’une analgésie adéquate si nécessaire. En cas de doute sur l’état de santé de l’animal prélevé, un examen clinique évaluant spécifiquement les fonctions neurologiques de l’animal est mis en place à son réveil par un vétérinaire afin de prendre en compte le plus tôt possible l’apparition de complications impactant le bien-être et de mettre en place une stratégie adaptée. Pour ces procédures, un suivi vétérinaire dans la cadre de la Structure en charge du Bien-Etre animal est effectué sur les animaux utilisés, afin de s’assurer de lors bon état de santé. Si animal voit son état de santé se dégrader, indépendamment ou non des procédures, il est immédiatement exclu des procédures de prélèvements et un traitement adéquat est mis en place sous la responsabilité d’un vétérinaire.
Choix des espèces
Les études de sécurité et d’efficacité pré-clinique sont des études réglementaires (régies par les lignes directrices ICH M3(R2) et ICH S3A) in vivo qui nécessitent l’utilisation d’au moins deux espèces différentes (rongeur et non rongeur). Les études visant en particulier le système immunitaire sont réalisées chez le primate non humain pour sa proximité avec l’homme et donc la fiabilité des résultats obtenus. Ce projet est destiné à développer et optimiser des appareils et méthodes d’analyses utilisés dans le cadre de ces études pré-cliniques. Ainsi, les espèces choisies dans le projet sont les animaux utilisés dans le cadre de ses études et choisis comme étant le modèle le plus pertinent pour évaluer la toxicité de la candidat médicament testé. Les animaux utilisés seront les mêmes que les animaux ensuite utilisés en études. Pour les rongeurs et lapins, à partir de 6 semaines. Pour les chiens, à partir de 6 mois. Pour les macaques, à partir de 2 ans et pour les marmousets à partir d’un an.
Etude de la pharmacocinétique et pharmacodynamique d’un candidat médicament pour le traitement du carcinome hépatocellulaire après administration orale chez le primate non humain.
- Recherche appliquée
- Cancers
Non mis à mort à l'issue mais rendus disponibles pour une prochaine expérience après une période de repos, trois macaques à longue queue déjà utilisés dans un projet antérieur subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une sonde est introduite dans leurs narines jusqu'à l'œsophage pour administrer deux fois, à trois semaines d'écart, un candidat médicament contre le cancer du foie. Leur sang est ensuite prélevé sans anesthésie à la veine ou à l'artère fémorale, jusqu'à 10 % du volume circulant, avec un risque d'hématome et d'anémie transitoire. Le donneur d'ordres n'attend aucun effet indésirable puisqu'il a déjà testé la molécule sur des primates non humains à doses plus élevées, et le porteur décrit cette étape comme "indispensable" à la poursuite des essais réglementaires chez l'être humain.
Objectifs
Ce projet repose principalement sur la réalisation de prélèvements sanguins pour l’isolement de plasma et de cellules mononuclées du sang périphérique après administration d’un candidat médicament chez le primate non humain. Le candidat médicament servira dans le traitement des carcinomes hépatocellulaire, une forme de cancer primitif du foie. Les doses qui seront testées dans ce projet sont des doses que l'on sait non toxiques car déjà testées à des concentrations plus élévées sur le primate non humain par le doneur d'ordres. L’objectif sera double : tout d’abord l’étude pharmacocinétique de la molécule et l’étude de sa pharmacodynamie dans le sang du primate non humain.
Bénéfices attendus
L’étude de la pharmacocinétique d’une molécule à une concentration donnée permettra de prédire la dose administrable à l’homme. Réaliser ces tests sur un petit nombre d’animaux permet de déterminer les doses qui seront utilisées par la suite dans des études réglementaires plus conséquentes, mais permet également de réduire le nombre d’animaux et de raffiner leur utilisation en administrant une molécule dont on a déjà établi un profil, ce qui va permettre d’adapter le suivi.
Procédures
Les animaux de cette étude recevront un candidat médicament pour le traitement des carcinomes hépatocellulaire par voie orale à deux reprises espacées d’environ 3 semaines. Pour ce faire, la contention de l’animal se fera dans son hébergement à travers les barreaux dans le module d’isolement. Ce mode de contention permettra d’éviter de sortir l’animal complètement, réduisant son stress, et la durée de contention. Pour l’administration par voie orale, une sonde sera insérée dans l’œsophage de l'animal via les narines. Une seringue sera ensuite adaptée sur la sonde et la solution sera administrée à l’animal. L’administration durera quelques secondes. Les volumes administrés aux animaux seront en accord avec les procédures internes validées par le vétérinaire et avec les recommandations éthiques en vigueur. Tous les animaux de cette étude seront soumis à des prélèvements sanguins au niveau des veines et/ou artères fémorales et/ou céphaliques, sans anesthésie, d'une durée de quelques secondes (de 10 secondes à 30 secondes) en fonction du nombre de tubes à remplir. Les prélèvements de sang seront réalisés à hauteur du volume maximum prélevable en fonction du pourcentage du volume sanguin circulant, selon les recommandations éthiques et ne dépasseront pas 7mL/Kg soit 10% du volume sanguin circulant suivi d'une période de repos de 2 semaines.
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins peuvent provoquer du stress et/ou l’apparition d’hématome(s) au niveau de la zone de ponction. Lors de prélèvements fréquents ou en grande quantité, une anémie transitoire peut également apparaître. Une réaction systémique de type fièvre peut éventuellement apparaître les jours suivants les administrations. Un suivi de la température corporelle sera donc réalisé pendant plusieurs jours post-administration. Pour ce protocole, le donneur d’ordres n’attend aucun effet indésirable spécifique lié à son candidat médicament car celui-ci a déjà été testé sur le primate non humain à des doses plus élevées que celles qui seront utilisées dans ce protocole.
Devenir
A la fin de cette procédure, les animaux ne seront pas mis à mort et pourront être réutilisés après une période de repos selon les recommandations éthiques, selon l’avis du vétérinaire et de la structure du bien être animal.
Remplacement
Dans le cadre de ce projet il n’est pas possible de remplacer l’utilisation de l’animal. En effet, déterminer le profil pharmacocinétique et pharmacodynamique de la molécule en fonction de la dose administrée permettra d’obtenir des informations sur le candidat médicament chez l’animal, indispensable au développement de nouvelles molécules pharmaceutiques. L’évaluation clinique des animaux effectuée avant et après administration de la molécule permettra d’observer et d’anticiper d’éventuels effets secondaires. Tous ces résultats permettront d’ajuster la dose optimale qui pourra être administrée chez l’homme, indispensable à la poursuite des essais réglementaires en clinique.
Réduction
Le nombre d’animaux prévus pour ce projet est de 3 (1 mâle et 2 femelles) non naïfs. Il a été réduit au minimum afin de tout de même obtenir des résultats interprétables et transposables à l’homme. En raison du faible nombre d’animaux, seules des analyses statistiques descriptives seront réalisées. Les animaux utilisés dans ce protocole sont non naïfs, donc issus d’un projet antérieur, de classe légère. Ils ont bénéficié d’un temps de repos adéquat et le vétérinaire ainsi que la structure du bien être animal ont autorisé leur réutilisation.
Raffinement
Afin d’optimiser le bien-être des animaux et de leur permettre d’exprimer leurs besoins comportementaux primaires, les animaux sont hébergés en groupes sociaux, avec des congénères qui ne seront pas inclus dans cette procédure, (mâles et femelles hébergés séparément) sur de la litière pour leur permettre de fourrager. Des jouets sont mis à leur disposition (rotation des jouets une fois par semaine). Des friandises sont distribuées quotidiennement (après les manipulations et en fin de journée) dans la litière et dans des dispositifs à friandises (tube, jouets...). De la musique est diffusée dans les salles d’hébergements en continu pendant la journée à un volume raisonnable, afin d’avoir une homogénéité sonore de leur environnement et contribue à diminuer le stress lié aux activités du personnel ou autres animaux des autres salles de l’animalerie. La température et l’hygrométrie des hébergements sont suivies et contrôlées quotidiennement. Les animaux disposent d’eau de boisson à volonté, d’une quantité quotidienne d’aliment adaptée à leur poids et de fruits et/ou légumes frais pour compléter et diversifier leur régime alimentaire. Les animaux sont suivis quotidiennement par le personnel d’étude, formé et compétent. Deux observations sont faites quotidiennement avec prise en compte du stress et de la douleur potentiels. Enfin, un suivi pondéral des animaux est fait au minimum une fois par semaine pour suivre leur état de santé. Des points limites sont définis, adaptés aux besoins physiologiques des animaux. Un vétérinaire attitré est, au besoin, appelé afin d’évaluer l’état des animaux et de prescrire tous les soins nécessaires. Les animaux sont non naïfs, ils sont donc habitués à leur environnement et aux interactions avec les techniciens. Cependant, ils auront 28 jours d’acclimatation avant le démarrage de l’étude pendant lesquels ils auront des séances d’entrainement aux différents actes de l’étude avec un renforcement positif. Enfin, les animaux auront des temps de repos entre les prises de sang et les administrations du candidat médicament (environ 3 semaines). Les prélèvements de sang seront réalisés à hauteur du volume maximum prélevable en fonction du pourcentage du volume sanguin circulant, selon les recommandations éthiques.
Choix des espèces
Par leur origine phylogénétique, les primates non humains présentent une forte proximité avec les humains en termes de patrimoine génétique, de processus épigénétiques, d’organisation fonctionnelle de leur système nerveux et immunitaire, et de leurs principales caractéristiques physiologiques, cognitives et comportementales. Le candidat médicament en développement étant à visée humaine, il est important d'avoir recours à un modèle animal pertinent. Enfin, la séquence d'acides aminés cible et déterminante dans le mécanisme d'action du candidat médicament n'a pas de différence significative entre l'homme et le primate non humain. De jeunes adultes seront utilisés de préférence pour des raisons de maturité du système immunitaire.
Essais de différents types d’électrodes visant à améliorer les caractéristiques électrophysiologiques de la stimulation intracérébrale profonde avec ou sans administration intracérébrale de molécules chez le primate non humain (EU 2/2 VIVOPTIC)
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
60 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chirurgie stéréotaxique de deux à quatre heures pour implanter des électrodes dans le cerveau ou y injecter des vecteurs viraux, jusqu'à dix prélèvements sanguins en quarante-huit heures, ponctions de liquide céphalorachidien, imagerie de trois heures sous anesthésie, séances quotidiennes d'une à deux heures en chaise de contention, et injections d'harmaline pour provoquer des troubles moteurs. Ce travail relève d'une "activité pré-clinique de service" menée pour des clients qui font tester électrodes et molécules avant un passage éventuel chez l'humain. Le porteur justifie le recours au macaque en écrivant que "l'éthique spéciste actuelle interdit l'utilisation d'approches neurobiologiques invasives chez l'homme", et retient cette espèce pour sa proximité anatomique avec l'espèce humaine.
Objectifs
La stimulation cérébrale profonde (DBS) est une procédure neurochirurgicale pratiquée chez les personnes souffrant de troubles du mouvement notamment dans la maladie de Parkinson (MP). La stimulation interfère avec les signaux pathologiques dans le cerveau pour restaurer les fonctions motrices normales. Cette thérapie a été reconnue comme sûre et efficace pour l'amélioration des symptômes chez les patients atteints de MP tel que les tremblements, rigidité ou autres fluctuations motrices. Cette méthodologie a été une évolution technique majeure pour le traitement de la MP et l’intervention chirurgicale est maintenant explorée également pour d'autres conditions, comme l'épilepsie et la dépression. Ceci explique le développement permanent de nouvelles sondes DBS capables d'enregistrer l'activité cérébrale dans les structures cibles afin de contribuer au développement de nouvelles thérapies chez les patients atteints d’autres affections neurologiques. D’un autre côté, de nouvelles stratégies innovantes basées sur la thérapie génique pourraient également bénéficier aux patients atteints de ces affections. Cette approche utilise des virus modifiés ; ils ont perdu leur pouvoir de se multiplier mais peuvent apporter dans des cellules ou des organes malades, un gène réparé, ou des molécules qui soignent. On parle alors de vecteurs viraux ou non viraux (peptides, anticorps...) ou plus génériquement d’inocula. Pour le cerveau, la voie la plus efficace d’administration de ces vecteurs tout comme la DBS reste l’approche chirurgicale par stéréotaxie. Si la validation de nouvelles sondes DBS passent par des enregistrements des signaux, la mesure des effets des inocula se fait par des analyses biochimiques sur des prélèvements biologiques puis cellulaires après mise à mort. Les études précliniques nécessitent de valider ces outils (sondes pour la DBS ou inocula) chez le primate non humain (PNH). Le projet a donc pour objectif de valider d’une part de nouveaux vecteurs qu’ils soient porteurs d’une molécule «contrôle» ou de protéines d’intérêt à visée thérapeutique et d’autre part de nouvelles sondes DBS chez le PNH.
Bénéfices attendus
Les études précliniques permettent d’acquérir les premières connaissances sur le comportement d’un candidat médicament ou d’un nouveau dispositif médical (électrode), indispensable avant les essais chez l’homme. Le développement de nouvelles électrodes sur les animaux visant à améliorer l’impact de la DBS dans les troubles neurologiques sont fondamentaux pour confirmer que les prototypes atteignent les niveaux de sécurité, d’efficacité et d’ergonomie attendus et pourrait permettre à terme de maximiser le temps du patient "en thérapie". Ce projet est mené obligatoirement sur l’animal. En effet, il n’est pas envisageable d’implanter un nouveau dispositif médical ou d’administrer un nouveau composé à l’homme - sain ou malade - compte tenu des risques non connus susceptibles d’apparaître. A terme, nous souhaitons démontrer l’efficacité et la tolérance d’outils de thérapie génique chez un modèle de grand animal, pour demander par la suite une autorisation d’essai clinique chez des patients atteints de formes génétiques (en particulier) des maladies neurodégénératives.
Procédures
Les animaux sont soumis aux différentes étapes décrites dans la procédure. - Prélèvements sanguins sur animal anesthésié ou vigile (10 min), fréquence max en 24/48 h = 10 prélèvements et volume max sur une semaine entre 5 à 7 ml/kg / semaine - Prélèvements LCR, sur animal anesthésié, 1 ml max sur un mois (10 min) - Imagerie (3 heures) sur animal anesthésié (2 à 3 max. selon la durée du suivi longitudinal) - Chirurgie stéréotaxique sous anesthésie pour l'implantation, l'enregistrement ou la stimulation d'électrodes intracérébrale ou l'administration d'inoculum sous imagerie par rayons X (durée 2-4 heures). - - Traitement prophylaxique par gavage (fréquence variable, max 2 fois par jour) sur animal vigile pour une durée entre une semaine et 10 jours. Ceci afin de conserver un score inférieur à 5 sur l’«Échelle d'évaluation du bien-être PNH». - Tache en chaise avec enregistrements électrophysiologiques et/ou stimulation (séances quotidiennes de 1-2h, sur jour ouvré pendant toute la durée du projet) sur animal vigile en absence ou en présence de fluctuations motrices (induites par l’harmaline, max 1 fois par semaine).
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont celles associées aux différentes étapes. Pour la chirurgie : stress de l’anesthésie, hypothermie, douleur post opératoire possible, infection au niveau des points de sutures. Pour l’aspect comportemental : stress et inconfort dus à la captivité et au conditionnement à une tache comportementale, administration systémique d’harmaline entrainant les fluctuations motrices. Pour les prélèvements (sang, LCR) : stress de la contention et de l’anesthésie, hématome, douleur possible. Pour l’imagerie : réaction imprévue à l’administration de produit de contraste, inconfort liée à l’anesthésie durant le transport. Bien que les vecteurs viraux soient réputés pour leur faible toxicité, une surveillance des paramètres biologiques et comportementaux (anxiété, motricité, etc..) permettra de les détecter. Une échelle d’évaluation du bien-être décrite en annexe 1 est applicable pour ces points limites.
Devenir
L'ensemble des animaux à la fin du projet seront euthanasiés afin de réaliser des analyses ex-vivo. Des organes pourront également être proposés à d'autres équipes de recherche.
Remplacement
Ce projet s’inscrit dans le cadre de notre activité pré-clinique de service. Ce projet recourt exclusivement à l’utilisation du PNH, vivant en groupe dans un environnement enrichi. Ce recours à l’animal peut se justifier pour plusieurs raisons éthiques : 1) l’éthique « spéciste » actuelle interdit l’utilisation d’approches neurobiologiques invasives chez l’homme, rendant ainsi inaccessible l’étude directe des processus de causalité neurobiologique dans notre espèce (sauf, bien sûr, lorsque ceux-ci sont non-invasifs); 2) il n’existe pas encore de modèles mathématique ou in silico valides et réalistes permettant d’étudier ces processus causaux; 3) Enfin, dans le cadre des modèles de maladies neurodégénératives, l’objectif à terme (bien que non décrit dans le présent projet) est de proposer un modèle animal présentant toutes les caractéristiques (moteur, cognitif) de ces affections qui en tant que telles ne peuvent être étudiées sur des lignées cellulaires (humaine ou animale) ou tout autre modèle in vitro cellulaire ou subcellulaire. De ce fait, le recours à l’animal et tout particulièrement le PNH (du fait de sa proximité avec l’homme en termes d’anatomie cérébrale, de répertoire comportemental etc.) pour étudier les manifestations comportementales et les mécanismes impliqués dans ces processus apparait comme nécessaire en vue de découvrir de nouvelles voies thérapeutiques. Enfin, dans les tests pré-cliniques que nous abordons et dont le but est de se poursuivre chez l’homme, le recours exclusif au rongeur ne peut être satisfaisant. Dans bien des cas par exemple les immunothérapies testées ne peuvent interagir qu’avec des tissus provenant de PNH, ce qui impose souvent l’utilisation du modèle primate.
Réduction
Nos modèles sont générés dans le cadre d’une activité pré-clinique sur des composés thérapeutiques ou le développement de nouveaux dispositifs médicaux (ici électrodes de stimulation/enregistrement) avec un nombre estimé de 3 études par an, comprenant 4 animaux maximum par étude, soit un total de 60 animaux maximum sur 5 ans. Bien qu’un nombre de 4 animaux soit faible pour avoir une puissance statistique élevée, il est suffisant pour effectuer des tests statistiques de comparaison. Il est également important de noter que les études de neurophysiologie ou de développement de neurotechnologies sur «gros animal» se limitent généralement à un nombre de 3 à 5 animaux, en raison de la complexité technique et expérimentale inhérente à ce domaine. Il s’agit du nombre généralement attendu par les comités de lecture dans le cadre de l’évaluation par les pairs, qui attendent dans ce cas les résultats individuels sur chaque animal. Les inocula auront été testés préalablement in vitro ou chez le petit animal (rongeur) par nos clients pour déterminer les doses à utiliser et s’affranchir d’éventuels effets toxiques nécessitant un apport supplémentaire d’animaux. Dans le cadre d’une étude de validation de dispositif médical (électrode), la chirurgie implantatoire peut ne concerner qu’un seul hémisphère cérébral, l’autre hémisphère pouvant être utilisée comme contrôle. Ce qui permet de réduire le nombre d’animaux de moitié. Enfin des males comme des femelles pourront indépendamment être utilisés dans nos projets.
Raffinement
Pendant la procédure, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constante de leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, température...). Ceux-ci nous permettent d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des antiarythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible en salle d’opération pour éviter la mort précoce de l’animal durant les tests. Pendant l’hébergement, l’animal est placé dans des locaux adaptés, avec les méthodes de raffinement appropriées pour son espèce (groupe social, enrichissement adapté). Pour le transport à la plateforme d’imagerie située à 200 m de l’animalerie, une cage dédiée placée sur un chariot protégée des regards extérieurs par une housse est préparée. et l’animal sous sédation légère et dont les constantes sont toujours contrôlées, est maintenu au chaud sous une couverture et bordé d’une bouillote. Le suivi des animaux est quotidien, assurée par du personnel qualifié pour cette espèce sur des critères comme la posture de l’animal, son activité, son interaction, sa nutrition. La surveillance est renforcée durant la période post opératoire et en cas d’apparition de troubles. L’ensemble de ces informations sont reportés dans des fiches de suivi adapté. Cette surveillance permet une intervention rapide auprès du vétérinaire et du responsable de projet pour adapter les soins analgésiques si nécessaire. Si une étape du protocole chronique affecte l’état de santé au point d’atteindre l’un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal alors le protocole sera interrompu et l’animal mis à mort selon les modalités éthiques. Les volumes de prélèvements de sang comme de LCR sont adaptés au poids de l’animal, et sont réalisé sur animaux sédatés. L’apparition d’hématome au point de prélèvement est surveillée.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme le PNH a été retenu car (i) les modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent donc une référence dans la communauté scientifique ; (ii) le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. De plus, l'anatomie cérébrale du PNH est proche de celle de l’homme en terme de taille. Il existe de plus une forte homologie entre les structures cérébrales du porc et celles de l’homme (basées sur des atlas) ce qui est indispensable dans le cadre de l'étude de la faisabilité de la procédure Enfin, ce passage par le PNH avant la clinique relève d’un principe éthique visant à protéger démontrant la faisabilité de l’approche thérapeutique de l’espèce la plus proche de l’homme. Adultes afin que de pouvoir appréhender un système nerveux central en pleine maturité (2 ans minimum). Au stade défini, la taille et les caractéristiques du cerveau des animaux sont proches de celle de l’homme ce qui permet une évaluation fiable des cibles pour la chirurgie.
Évaluation des effets de différents produits sur la fonction cardio-vasculaire par télémétrie et sur le comportement chez le primate non humain
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Macaques rhésus : 12
Tous réutilisés ensuite dans un autre projet, de gravité sans réveil, légère ou modérée, après accord du vétérinaire, 84 macaques vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré : 72 macaques à longue queue et 12 macaques rhésus. Chacun peut subir une chirurgie de quatre heures trente à cinq heures trente pour l'implantation d'un émetteur de télémétrie, parfois avec un cathéter dans le ventricule gauche du cœur, puis passer six à huit jours seul en cage à métabolisme. Viennent ensuite des candidats médicaments donnés par la bouche, en injection ou en perfusion sous contention jusqu'à une heure, des privations de nourriture, des prises de sang, plusieurs anesthésies de quatre heures au plus et des tests neurologiques et comportementaux que le résumé ne nomme pas. Les effets indésirables possibles sont discutés avec les fabricants de ces produits, dont il s'agit de vérifier l'effet sur le cœur avant un usage humain ou vétérinaire, le porteur qualifiant ce recours aux macaques de "passage obligatoire".
Objectifs
Ce projet a pour but d’évaluer les effets de différents candidats médicaments sur les paramètres cardio-vasculaires chez le primate non-humain vigile en utilisant la télémétrie, méthode d'enregistrement de différents paramètres permettant de laisser l'animal totalement libre de ses mouvements dans la volière pendant les mesures.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la vérification de l'absence d'effet ou la détermination du seuil d'effet de nouveaux médicaments sur le système cardiovasculaire, qui permettront par la suite une utilisation sécurisée du médicament en médecine humaine ou vétérinaire . Pour l’animal, les bénéfices attendus sont une acquisition de connaissances sur l’espèce utilisée (le primate non humain) par le développement d’outils de raffinement de plus en plus adaptés et le choix de l’espèce la plus prédictive en fonction de l’objectif scientifique attendu.
Procédures
Dans ce projet, les animaux pourront être soumis à une chirurgie d'implantation d'un émetteur de télémétrie avec ou sans cathéter de mesure de la pression ventriculaire gauche cardiaque (PVG). La durée de la chirurgie d'implantation d'un émetteur de télémétrie sera entre 4h30 et 5h30. Les animaux pourront également être soumis à des prélèvements de sang (durée environ 1min/prélèvement), des tests neurologiques et comportementaux (durée de 10 min max par observation). Les animaux seront maintenus pendant l’administration du candidat médicament (ou du placebo) par voie orale, sous-cutanée, transdermique, intranasale, intramusculaire ou intraveineuse (bolus ou perfusion) (durée 1 -2minutes, sauf pour la perfusion intraveineuse où les animaux sont maintenus en contention pendant la durée de la perfusion, maximum 1h). Dans le cas d'expérience sous anesthésie, les animaux seront soumis à plusieurs anesthésies d'une durée de 4h maximum chacune.
Impact sur les animaux
Les effets potentiellement indésirables du/des produits font l'objet d'échanges avec les fabricants des candidats médicaments testés pour adapter les outils d'observation des animaux afin d'anticiper au mieux de potentiels signes cliniques. Les animaux subiront une chirurgie d'implantation d'un émetteur de télémétrie pouvant induire des douleurs post-chirurgicales. Les animaux de ce projet pourront subir un stress lié à la privation de nourriture avant administration du produit, une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors des prélèvements sanguins, de l'administration et de l'anesthésie avant chirurgie ou avant expérience sous anesthésie, un stress lié à l'hébergement individuel en cage à métabolisme (6-8j) post-chirurgie. Lors de l'administration de candidats médicaments en perfusion intraveineuse de durée supérieure à 10 min, les animaux pourront subir un stress lié à la contention.
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 primate non humain car il n'existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets cardiovasculaires. Or, avant toute utilisation chez l'homme, l'animal constitue un passage obligatoire pour l'évaluation de l'efficacité ou la sécurité d'un médicament. A ce jour, le primate non humain est une des espèces de non-rongeurs adaptée à ce type de modèle.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • l'utilisation de la technique de télémétrie permettant de recueillir des informations sans manipulations animaux, •la validation du système de télémétrie et validation pharmacologique du modèle, • 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 analgésique 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
Le primate non humain est, pour certains candidats-médicaments, l’espèce animale la plus adaptée car la plus proche de l’homme en termes de métabolisme et d’exposition. Le système cardiovasculaire du primate non humain est également très proche de celui de l'homme, donc les effets observés sont plus facilement extrapolables. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Activité neuronale oscillatoire dans les circuits des ganglions de la base pendant le mouvement normal et pathologique: Au-delà des gammes de fréquences (1/2)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Deux chirurgies crâniennes de trois à cinq heures chacune, des injections quotidiennes de neurotoxine pendant six mois au maximum, puis une séance d'enregistrement d'une heure par jour cinq jours sur sept pendant douze mois : 6 macaques à longue queue sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue. Le MPTP leur provoque un syndrome parkinsonien permanent, avec rigidité musculaire, tremblements au repos, posture anormale et, selon la sévérité, des difficultés à s'alimenter, une perte de poids et des escarres. Chaque animal est capturé au collier dans sa volière et habitué à rester assis dans une chaise de contention, son cerveau étant retiré du crâne après sa mort pour localiser les sites d'enregistrement. Le porteur précise que le choix entre macaque à longue queue et macaque rhésus dépendra des possibilités d'approvisionnement, dans un contexte qu'il décrit comme une pénurie de singes pour la recherche.
Objectifs
Dans la maladie de Parkinson, le ralentissement et l’absence de mouvements volontaires s’accompagnent d’activités oscillatoires anormales dans un réseau de structures localisées sous le cortex cérébral, aussi appelé les ganglions de la base. Néanmoins, le lien entre ces activités oscillatoires pathologiques et les troubles moteurs caractéristiques de la maladie de Parkinson reste flou malgré des décennies de recherche. D'une part, la concomitance entre la réduction/abolition de ces activités oscillatoires suite à des traitements pharmacologiques et/ou à des procédures chirurgicales et l'amélioration clinique des troubles moteurs suggère un lien de causalité entre ces oscillations neuronales et la planification, le contrôle et la coordination des mouvements. D'autre part, il a été démontré que le ralentissement et l’absence de mouvements volontaires peuvent apparaître avant l'émergence des activités oscillatoires dans les ganglions de la base. De plus, les caractéristiques de ces oscillations neuronales peuvent varier en fonction des différentes structures qui composent le réseau des ganglions de la base. Notre plan de recherche est structuré en trois objectifs complémentaires. Le projet vise à (i) caractériser comment ces activités oscillatoires se produisent et comment elles se propagent dans les différentes structures des ganglions de la base chez des singes parkinsoniens effectuant des mouvements de bras volontaires en direction d’une cible; (ii) identifier le lien entre les caractéristiques de ces oscillations neuronales dans différentes structures du réseau des ganglions de la base et les mouvements normaux/anormaux; (iii) développer de nouvelles approches thérapeutiques permettant une inversion rapide et robuste des changements neuronaux et comportementaux.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à développer des approches thérapeutiques innovantes pour la maladie de Parkinson qui diffèrent significativement des thérapies actuellement disponibles et qui ne peuvent être développées sans une profonde compréhension mécanistique et quantitative de la façon dont le cerveau remplit ses fonctions ainsi que des mécanismes qui sous-tendent ses dysfonctionnements. Ce projet permettra de comprendre les mécanismes de génération et de propagation des activités oscillatoires anormales observées dans les ganglions de la base chez des singes après induction d’un syndrome parkinsonien et révèlera le lien avec les symptômes moteurs parkinsoniens. Ce projet sera donc extrêmement intéressant pour les personnes souhaitant développer de protocoles thérapeutiques originaux visant à restaurer le fonctionnement normal du cerveau. A terme, ce projet aidera à soulager les troubles moteurs des patients souffrant de la maladie de Parkinson tout en minimisant l'apparition d'effets secondaires et donc participera à améliorer leur qualité de vie.
Procédures
Chaque animal subira une IRM pour obtenir une image morphologique 3D du cerveau (30min de transport jusqu'à l'IRM et 180min de procédure). Chacun des animaux sera également soumis à deux chirurgies d'une durée de 3à 5h chacune. La première chirurgie permettra l'injections de particules virales inactivées dans le cerveau visant à modifier les caractéristiques des neurones, et l'implantation d'électrodes d'enregistrements pour recueillir l'activité de ces neurones. La seconde chirurgie permettra l'implantation d'électrodes permettant de délivrer différentes intensités de courant électrique dans le cerveau pour restaurer son fonctionnement normal. Chaque animal subira également une injection intramusculaire quotidienne d'une substance chimique inerte et sans danger pour l'animal visant à manipuler l'activité des neurones dont les caractéristiques ont été modifiées préalablement (une injection par jour d'environ 20 à 30s, 5 jours par semaines durant 3 à 6 mois environ). L'induction du syndrome parkinsonien chez les animaux se fera grâce à des injections quotidiennes intramusculaires (une injection par jour d'environ 20 à 30s pendant n jours) d'une neurotoxine (appelé MPTP) qui provoque des symptômes permanents de la maladie de Parkinson. Le nombre de jours d'injection et le dosage de cette neurotoxine dépendra de la progression du syndrome (mais n'excédera pas plus de 6 mois). Enfin, chaque animal participera à une séance quotidienne d'enregistrements électrophysiologiques de l'activité neuronale (une séance d'environ 1h par jour, 5 jours par semaine durant 12 mois environ).
Impact sur les animaux
La phase précoce de conditionnement et de l'entrainement (c'est-à-dire la capture de l'animal dans la volière à l'aide d'un colier, l'entrainement de l'animal dans la tâche comportemental) peut stresser les animaux. Au cours de la procédure IRM, les nuisances sont essentiellement liées à l'anesthésie qui peut entrainer une baisse de la température corporelle, des troubles respiratoires et/ou cardiaques. Durant le transport à l'IRM, il faut également être très prudent afin que l'animal ne se blesse pas (par exemple plaies/coupures ) avec la cage de transport. De plus, des douleurs et infections peuvent survenir suite aux interventions chirurgicales . Enfin, l'induction du syndrome parkinsonien provoquera l'apparition de symptômes moteurs (c'est-à-dire des difficultés à effectuer des mouvements, une rigidité musculaire, une posture anormale et des tremblements au repos). Par ailleurs, selon la sévérité de ces symptômes parkinsoniens, les animaux pourront présenter des difficultés à s'alimenter et à bouger pouvant donc entrainer une perte de poids et l'apparition d'escarres.
Devenir
Une fois la procédure terminée, les animaux seront profondément anesthésiés et euthanasiés afin de pouvoir effectuer des analyses histochimiques post-mortem qui sont indispensables pour localiser les sites d'enregistrements de l'activité neuronale et l'aspect du cerveau après l’induction du syndrome parkinsonien. Après constatation de la mort de l’animal, le cerveau sera retiré du crâne, congelé pour procéder aux analyses histologiques.
Remplacement
Notre projet a pour but de caractériser les dysfonctionnements qui se produisent dans le cerveau après induction d'un syndrome parkinsonien et de déterminer les conséquences sur le comportement afin de développer de nouvelles approches thérapeutiques pour les patients atteints de la maladie de Parkinson. Ce type de projet ne peut donc pas être effectué via des approches in silico, in vitro ou ex vivo et l'approche in vivo est indispensable. De plus, les singes ont un cerveau et des comportements semblables à l'homme ce qui permet de développer des tâches comportementales complexes et susceptibles de refléter les comportements humains. L'utilisation de rongeurs ou d’autres espèces de vertébrés n'est donc pas appropriée et nous sommes obligés d'utiliser des primates non-humains.
Réduction
Notre objectif est de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés pour la recherche. Nous y parvenons en planifiant soigneusement et en maximisant les données obtenues chez chaque animal. Ainsi, chaque animal sera son propre contrôle, ce qui diminuera par deux le nombre total d’animaux utilisé pour ce projet. Le nombre d'animaux a été choisi en fonction des pratiques standards qui combinent l'étude de l'activité neuronale et l'étude du comportement chez les primates non-humains. Enfin, notre stratégie de libre accès aux données sera essentielle non seulement pour les avancées scientifiques, mais aussi pour des raisons éthiques. En effet, il n'est pas nécessaire de réaliser davantage d'expériences sur les animaux si les données sont déjà disponibles quelque part dans le monde.
Raffinement
En début de protocole et durant 3 mois, l’expérimentateur habituera les animaux à sa présence (15-30min par jour, 5 jours par semaine). L’expérimentateur apprendra à l’animal à se laisser attraper par son collier à l’aide d’une canne et à rester calmement assis dans une chaise de travail (5 jours par semaine). Pendant la durée totale des expériences, les animaux seront maintenus en groupe et bénéficieront d'un environnement enrichi (jouets, musique). Le transport de l’animal vers la plateforme de bio imagerie située à 200m de l’animalerie se fera à l’aide d’une boîte de transport dédiée mise sur un chariot et protégée des regards extérieurs par une housse. L’animal anesthésié sera maintenu au chaud sous une couverture et bordé d’une bouillotte. Au total, la durée de l'examen sera de 30min de transport et 180min de procédure. Les chirurgies seront réalisées de façon stérile et sous anesthésie profonde. Une couverture antalgique en pré- et post-opératoire sera utilisée pour limiter la douleur de l’animal après l’intervention chirurgicale. Enfin, pour limiter la douleur que peuvent engendrer les incisions cutanées, nous administrons un anesthésique local avant incision. Pour le contrôle de la température, avant l’induction de l’anesthésie, une sonde sera insérée dans le rectum des animaux. De plus, durant la totalité de la chirurgie, les animaux seront placés sous une couverture (électrique) chauffante qui est régulée en fonction de la température corporelle. Suite aux chirurgies, les animaux seront quotidiennement observés durant 5 à 7 jours post-chirurgie par le personnel de l'animalerie sur des critères comme la posture de l’animal, son activité, son interaction, sa nutrition etc. Une attention toute particulière sera porté aux risques d'infections, d'abcès, d'œdèmes et d'inflammation. Durant l'induction du syndrome parkinsonien, les animaux seront également quotidiennement observés pour évaluer la sévérité de la maladie et induire un syndrome parkinsonien stable et modéré. Si les symptômes s'accentuent (difficultés à s'alimenter et à bouger, pouvant entrainer une perte de poids et l'apparition d'escarres), l'animal sera immédiatement sorti du protocole et séparé des autres animaux, de façon à sécuriser son hébergement et éviter qu’il se blesse. De plus, des précautions particulières seront prises telles que l'utilisation de matelas moelleux/alèses et de fréquents changements de position pour éviter les chocs et le développement d'escarres.
Choix des espèces
Contrairement à d'autres espèces de vertébrés (e.g., rongeurs), le macaque possède une organisation du cerveau semblable à celle de l'homme. De plus, le macaque possède un répertoire de comportements plus large et plus proche de celui de l'homme ce qui nous permet de développer des tâches comportementales complexes et susceptibles de refléter les comportements humains. L'utilisation du primate non-humain permettra donc de plus facilement transposer nos résultats à l’homme et reste donc indispensable dans le cadre de cette étude. De plus, les animaux utilisés pour ce projet seront âgés d’au moins 36-48 mois. A cet âge, on peut considérer que le développement du système nerveux central à atteint sa maturité. Ce paramètre est important à respecter puisqu’il nous permettra de comparer plus aisément les résultats obtenus chez ces animaux avec les caractéristiques observés chez l’homme à l’âge adulte. Notons que dans le contexte (européen et mondial) actuel de pénurie de singes pour la recherche scientifique, le choix du singe cynomolgus ou du singe rhésus dans ce projet dépendra des possibilités d'approvisionnement. Quoiqu'il en soit, nous n'attendons pas de différences majeures entre ces deux espèces.
Investigation par IRM de la neurotoxicité des ganglions de la racine dorsale induite par des AAV chez le primate non humain 2/2
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
Déjà utilisés dans d'autres projets et pour cette raison présentés comme habitués aux manipulations, trois macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin du protocole. Ils subissent quatre anesthésies, dont une chirurgie de quatre heures avec ouverture des vertèbres pour poser un cathéter dans l'espace sous-arachnoïdien, des ponctions de liquide céphalorachidien et des prises de sang. L'injection d'un virus adéno-associé vise à provoquer une atteinte des ganglions de la racine dorsale, que l'équipe cherche à détecter par IRM, et du bleu de méthylène est injecté en fin de procédure pour vérifier le trajet du cathéter. Le porteur affirme que cette étude est "nécessairement réalisée chez l'animal", au motif qu'elle a "pour but ultime le raffinement de protocoles en expérimentation animale".
Objectifs
Ce projet a pour but d’investiguer la possibilité d'un suivi en IRM (imagerie par résonance magnétique) de la neurotoxicité induite par l'injection intrathécale d'un AAV (Virus adéno-associé) au niveau des ganglions spinaux de la racine dorsale (GRD), chez le primate non humain. Les AAVs sont des vecteurs viraux dont le plasmide a été modifié de manière à en diminuer la pathogénicité, supprimer la capacité de réplication, et surtout permettre au vecteur d'exprimer un gène d'intérêt dans les cellules de l'hôte. Dans le cadre de thérapie génique visant le système nerveux central, les AAVs peuvent être injectés directement en intrathécale (=dans l’espace sous-arachnoïdien). Cependant, de récentes recherches ont montré une toxicité au niveau des GRD, lors du passage en clinique de certains médicaments, mais aussi chez le primate non humain. Cette toxicité a pris la forme de dégénérescence neuronale ou axonale, et elle ne peut être investiguée que par enregistrement électrophysiologique invasif ou par une inspection microscopique des GRD post-mortem. Le but de ce projet est d’investiguer la possibilité d’observer cette toxicité par IRM chez le primate non humain. Il est en effet possible que de nouvelles séquences d'IRM permettent de mettre à jour une désorganisation des fibres nerveuses au niveau spinal liée à cette toxicité, comme cela a déjà été montré dans le cas d'Alzheimer. Une telle méthode non-invasive permettrait un meilleur suivi de la toxicité potentielle de nouveaux AAV. Cela représentera une meilleure maitrise scientifique du suivi des thérapie génique, et une limitation du recours à des méthodes invasives pour les animaux. Enfin, ce projet va permettre de comparer deux méthodes de cathétérisations intrathécale en région lombaire : une méthode chirurgicale invasive, et une méthode moins décrite dans la littérature mais ne nécessitant pas de chirurgie. En effet, des méthodes de cathétérisations peuvent être nécessaire afin d’injecter de manière lente un AAV dans le système nerveux centrale. La deuxième méthode étant moins décrite, elle doit être comparée à la première méthode et ne sera testée qu'au moment de la mise à mort de l'animal. Une fois maitrisée, cette méthode produira un net gain en termes de bien-être animal, en supprimant le recours à la chirurgie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’investiguer l’observation de la dégénérescence des GRD par IRM suite à l’injection d’un AAV. L’IRM est une méthode non-invasive et pourra être utilisée dans des études précliniques pour détecter la neurotoxicité d’un AAV sans avoir besoin d’euthanasier l’animal en fin de procédure ou de le soumettre à des examens électrophysiologiques invasifs. Plus réalistement, l'IRM agirait comme une première sélection permettant d’objectiver une suspicion de toxicité pour certains candidats AAV. De plus, cette méthode permettrait d'enrichir les études d'efficacités sur l'expression des transgènes chez les animaux, en permettant un suivi longitudinal de la toxicité neuronale des AAV. Une telle méthode diagnostique permettrait de faire la différence entre une lésion temporaire et une lésion définitive, ce qui permettrait de raccourcir la durée d'investigation nécessaire et d'enrichir la qualité scientifique des données. Les séquences d’IRM utilisées se feront avec un système 1.5T. Ce système permet, par rapport à un système 3T d’obtenir des images de diffusion de meilleure qualité du fait de l’homogénéité du champ magnétique . De plus, nous ajouterons au protocole une qualification de la graisse, qui nous donnera un taux de graisse avant et après injection des AAVs dans les muscles pour pouvoir observer les conséquences indirectes de l’atteinte des DRG. A la vue de la taille relativement fine des structures analysées, un focus sera mis sur l’acquisition d’images avec une résolution spatiale importante. L’injection de l’AAV sera réalisée par une cathétérisation intrathécale suite à une laminectomie. Cette méthode permet d’assurer que tout le produit est bien injecté dans l’espace sous-dural. Cependant, cette méthode étant assez invasive (nécessitant une chirurgie longue), une seconde méthode de cathétérisation sera évaluée (collecte de LCS propre, injection de marqueur coloré). Cette deuxième méthode est moins documentée et moins connue, et sera donc réalisée juste avant l’euthanasie de l’animal. Si cette deuxième méthode fonctionne, elle pourra permettre dans le futur de réaliser des injections intrathécales longues et répétées, en réduisant l'invasivité pour l’animal.
Procédures
Les animaux subieront des anésthésies. Deux d'entre elles dureront environ 1h (pour l'imagerie IRM), la chirurgie lourde sera d'une durée de 4h environs et la dernère anesthésie sera réalisé avant l'euthanasiedes animaux. Les prélèvements sanguins se feront sur animaux anesthésiés. Les prélèvements de liquide cerebrospinale se feront pendant la chirurgie et avant l'euthanasie des animaux.
Impact sur les animaux
Les animaux seront anesthésiés pour chacun des actes qu’ils subiront (IRM et injection de l’AAV), ce qui représente un total de 4 fois sur la totalité du projet. Ceci nécessitera une mise à jeun (diète hydrique). Lors des IRM, l’animal présentera un risque d’hypothermie dans la machine ou lors du transport de son hébergement à la salle d’IRM . L’injection intrathécale de l’AAV et la collecte de LCS présentent un risque de douleur ou de réactions locales au site de la chirurgie. Éventuellement, une réaction systémique de type fièvre peut apparaître les jours suivants les administrations. De plus, les animaux pourraient présenter des signes cliniques neurologiques dus à la méthode d’injection, ainsi qu’au potentiel dommage provoqué par l’AAV au niveau des ganglions dorsaux (même si les travaux publiés jusqu'alors chez le primate ne font pas état de troubles visibles). Un suivi neurologique sera réalisé tout au long de l’étude afin de surveiller de près ce paramètre. Lors de l’évaluation neurologique quotidienne, les animaux devront être isolés de leurs congénères le temps d’évaluer leur vision et motricité faciale. Les prises de sang peuvent provoquer un hématome au site de prélèvement. Les animaux seront sous anesthésie lors de celle-ci.
Devenir
Afin de pouvoir corréler les résultats observés à l’IRM, les animaux seront mis à mort à la fin du projet. Les ganglions dorsaux seront récoltés ainsi que le cerveau, d’une part pour investiguer sur la présence du transgène injecté (afin de valider que l’AAV est bien présent dans les tissus nerveux) et d’autre part afin de réaliser de l’histologie pour observer et corréler la dégénérescence neuronal et axonal, avec les résultats d’imagerie IRM. De plus, pour valider la deuxième méthode de cathétérisation, du bleu de méthylène sera injecté dans le cathéter à la fin de la procédure. L’observation de la présence de bleu de méthylène au niveau des tissus nerveux, ainsi que le prélèvement de LCS propre, permettra de valider la méthode d’injection.
Remplacement
Cette étude permet de développer une méthode de détection de la neurotoxicité de manière non invasive grâce à l’IRM. Cette étude est nécessairement réalisée chez l'animal, car elle a pour but ultime le raffinement de protocoles en expérimentation animale. La ressemblance physiologique du système nerveux et immunitaire du primate avec celui de l’homme permettra ensuite de transférer les méthodes développées aux essais cliniques chez l'humain.
Réduction
Dans cette étude, 3 animaux seront utilisés lors de cette étude afin de pouvoir répondre à des objectifs scientifiques. Cela permettra de rapprocher différents possibles niveaux de toxicité neuronale avec leur valeur en signal IRM correspondante et permettra d'établir des corrélations. Étant donné qu'un seul type d'AAV sera utilisé, Il n'est pas nécessaire d'utiliser plus d'animaux que cela. Enfin, une méthode de cathétérisation moins invasive, mais moins documenté, sera réalisé sur ces animaux avant leurs euthanasies, afin de pouvoir confirmer que cette méthode fonctionne par l’injection de bleu de méthylène. L’observation des tissus nerveux sera une étape clef de la validation de ce protocole. Ce projet permet donc de ne pas mettre à mort des animaux dans le seul but de valider cette méthode de cathétérisation.
Raffinement
Les animaux utilisé dans ce projet ont déjà été utilisé pour d’autres projets et sont donc habitués au contact ainsi qu’aux manipulations avec les techniciens d’animalerie. Ils seront hébergés et socialisés dans des volières conformes à la réglementation. Un fond musical sera diffusé en journée. L’entretien sanitaire des hébergements et le contrôle des paramètres environnementaux seront réalisés quotidiennement. Les animaux disposeront d’eau de boisson à volonté. Un aliment adapté à l’espèce et au poids de l’animal, ainsi que des fruits et légumes frais, seront distribués quotidiennement. Des jouets seront mis à disposition et renouvelés une fois par semaine. Les animaux seront suivis individuellement et quotidiennement tout au long de l’étude afin de détecter tout signe clinique de douleur ou de détresse et de le prendre en charge. Un score neurologique sera mis en place en place à cet effet. Il permet d’évaluer précisément les fonctions suivantes : l’état de conscience de l’animal, sa posture, la coordination motrice et équilibre de l’animal, la motricité des membres et enfin un examen rapproché permet d’évaluer la neuro-ophtalmologie (oscillation des yeux, tailles des pupilles etc..). Ce score prend aussi en compte des signes cliniques plus classique tel que des fèces liquides ou des vomissements. Les mises à jeûn hydrique n’excèderont pas les 16h. Si nécessaire, du sirop et/ou des fruits pourront être distribués tôt le matin pour les animaux dont l'anesthésie est en fin de matiné ou dans l'après-midi. Un minimum de 3 jours de repos sera accordé suite aux anesthésies. Le jour des prélèvements de LCS, de sang ainsi que le jour de la chirurgie, les animaux recevrons de la buprénorphine afin de limiter toute douleurs potentiel. L’analgésie pourra être prolongé jusqu’à trois jour suivant la chirurgie afin de prévenir de toute douleur. Les volumes de prélèvement de LCS ainsi que de sang respecteront des normes et des volumes précis. Des points limites spécifiques seront définis et si nécessaire pourront amener une euthanasie des animaux. Lors des anesthésies, il sera suivi au minimum la fréquence cardiaque, la saturation en oxygène ainsi que la température rectale des animaux. Des coussins chauffants, ainsi que des couvertures pourront être mise en place. Enfin, un relais d’oxygène sera mis en place si nécessaire.
Choix des espèces
Le but de ce projet est d’investiguer l’observation d’une neurotoxicité par IRM suite à l’injection d’AAV chez le primate on humain. La proximité phylogénétique de l’homme et du primate non humain permet d’obtenir des résultats prédictibles au niveau neurologiques et immunitaires. Les animaux utilisé seront des jeunes adultes ou adultes, afin que le système nerveux central et immunitaire soient suffisamment développés.
Investigation par IRM de la neurotoxicité des ganglions de la racine dorsale induite par des AAV chez le primate non humain 1/2
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
Une laminectomie de quatre heures, quatre anesthésies, des jeûnes hydriques allant jusqu'à seize heures et des ponctions de liquide céphalorachidien : trois macaques à longue queue subissent ces actes dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin du projet. Un virus adéno-associé leur est injecté dans l'espace sous-arachnoïdien pour provoquer une atteinte des ganglions de la racine dorsale, que l'équipe cherche à visualiser par IRM. Chaque jour, l'animal est isolé de ses congénères le temps d'évaluer sa vision et sa motricité faciale, et une seconde technique de cathétérisation, moins documentée, est essayée juste avant la mise à mort. Le porteur présente ce projet comme un gain de bien-être qui supprimera le recours à la chirurgie, alors que son protocole repose sur une chirurgie lourde et se termine par le prélèvement du cerveau et des ganglions.
Objectifs
Ce projet a pour but d’investiguer la possibilité d'un suivi en IRM (imagerie par résonance magnétique) de la neurotoxicité induite par l'injection intrathécale d'un AAV (Virus adéno-associé) au niveau des ganglions spinaux de la racine dorsale (GRD), chez le primate non humain. Les AAVs sont des vecteurs viraux dont le plasmide a été modifié de manière à en diminuer la pathogénicité, supprimer la capacité de réplication, et surtout permettre au vecteur d'exprimer un gène d'intérêt dans les cellules de l'hôte. Dans le cadre de thérapie génique visant le système nerveux central, les AAVs peuvent être injectés directement en intrathécale (=dans l’espace sous-arachnoïdien). Cependant, de récentes recherches ont montré une toxicité au niveau des GRD, lors du passage en clinique de certains médicaments, mais aussi chez le primate non humain. Cette toxicité a pris la forme de dégénérescence neuronale ou axonale, et elle ne peut être investiguée que par enregistrement électrophysiologique invasif ou par une inspection microscopique des GRD post-mortem. Le but de ce projet est d’investiguer la possibilité d’observer cette toxicité par IRM chez le primate non humain. Il est en effet possible que de nouvelles séquences d'IRM permettent de mettre à jour une désorganisation des fibres nerveuses au niveau spinal liée à cette toxicité, comme cela a déjà été montré dans le cas d'Alzheimer. Une telle méthode non-invasive permettrait un meilleur suivi de la toxicité potentielle de nouveaux AAV. Cela représentera une meilleure maitrise scientifique du suivi des thérapie génique, et une limitation du recours à des méthodes invasives pour les animaux. Enfin, ce projet va permettre de comparer deux méthodes de cathétérisations intrathécale en région lombaire : une méthode chirurgicale invasive, et une méthode moins décrite dans la littérature mais ne nécessitant pas de chirurgie. En effet, des méthodes de cathétérisations peuvent être nécessaire afin d’injecter de manière lente un AAV dans le système nerveux centrale. La deuxième méthode étant moins décrite, elle doit être comparée à la première méthode et ne sera testée qu'au moment de la mise à mort de l'animal. Une fois maitrisée, cette méthode produira un net gain en termes de bien-être animal, en supprimant le recours à la chirurgie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’investiguer l’observation de la dégénérescence des GRD par IRM suite à l’injection d’un AAV. L’IRM est une méthode non-invasive et pourra être utilisée dans des études précliniques pour détecter la neurotoxicité d’un AAV sans avoir besoin d’euthanasier l’animal en fin de procédure ou de le soumettre à des examens électrophysiologiques invasifs. Plus réalistement, l'IRM agirait comme une première sélection permettant d’objectiver une suspicion de toxicité pour certains candidats AAV. De plus, cette méthode permettrait d'enrichir les études d'efficacités sur l'expression des transgènes chez les animaux, en permettant un suivi longitudinal de la toxicité neuronale des AAV. Une telle méthode diagnostique permettrait de faire la différence entre une lésion temporaire et une lésion définitive, ce qui permettrait de raccourcir la durée d'investigation nécessaire et d'enrichir la qualité scientifique des données. Les séquences d’IRM utilisées se feront avec un système 1.5T. Ce système permet, par rapport à un système 3T d’obtenir des images de diffusion de meilleure qualité du fait de l’homogénéité du champ magnétique . De plus, nous ajouterons au protocole une qualification de la graisse, qui nous donnera un taux de graisse avant et après injection des AAVs dans les muscles pour pouvoir observer les conséquences indirectes de l’atteinte des DRG. A la vue de la taille relativement fine des structures analysées, un focus sera mis sur l’acquisition d’images avec une résolution spatiale importante. L’injection de l’AAV sera réalisée par une cathétérisation intrathécale suite à une laminectomie. Cette méthode permet d’assurer que tout le produit est bien injecté dans l’espace sous-dural. Cependant, cette méthode étant assez invasive (nécessitant une chirurgie longue), une seconde méthode de cathétérisation sera évaluée (collecte de LCS propre, injection de marqueur coloré). Cette deuxième méthode est moins documentée et moins connue, et sera donc réalisée juste avant l’euthanasie de l’animal. Si cette deuxième méthode fonctionne, elle pourra permettre dans le futur de réaliser des injections intrathécales longues et répétées, en réduisant l'invasivité pour l’animal.
Procédures
Les animaux subieront des anésthésies. Deux d'entre elles dureront environ 1h (pour l'imagerie IRM), la chirurgie lourde sera d'une durée de 4h environs et la dernère anesthésie sera réalisé avant l'euthanasiedes animaux. Les prélèvements sanguins se feront sur animaux anesthésiés. Les prélèvements de liquide cerebrospinale se feront pendant la chirurgie et avant l'euthanasie des animaux.
Impact sur les animaux
Les animaux seront anesthésiés pour chacun des actes qu’ils subiront (IRM et injection de l’AAV), ce qui représente un total de 4 fois sur la totalité du projet. Ceci nécessitera une mise à jeun (diète hydrique). Lors des IRM, l’animal présentera un risque d’hypothermie dans la machine ou lors du transport de son hébergement à la salle d’IRM . L’injection intrathécale de l’AAV et la collecte de LCS présentent un risque de douleur ou de réactions locales au site de la chirurgie. Éventuellement, une réaction systémique de type fièvre peut apparaître les jours suivants les administrations. De plus, les animaux pourraient présenter des signes cliniques neurologiques dus à la méthode d’injection, ainsi qu’au potentiel dommage provoqué par l’AAV au niveau des ganglions dorsaux (même si les travaux publiés jusqu'alors chez le primate ne font pas état de troubles visibles). Un suivi neurologique sera réalisé tout au long de l’étude afin de surveiller de près ce paramètre. Lors de l’évaluation neurologique quotidienne, les animaux devront être isolés de leurs congénères le temps d’évaluer leur vision et motricité faciale. Les prises de sang peuvent provoquer un hématome au site de prélèvement. Les animaux seront sous anesthésie lors de celle-ci.
Devenir
Afin de pouvoir corréler les résultats observés à l’IRM, les animaux seront mis à mort à la fin du projet. Les ganglions dorsaux seront récoltés ainsi que le cerveau, d’une part pour investiguer sur la présence du transgène injecté (afin de valider que l’AAV est bien présent dans les tissus nerveux) et d’autre part afin de réaliser de l’histologie pour observer et corréler la dégénérescence neuronal et axonal, avec les résultats d’imagerie IRM. De plus, pour valider la deuxième méthode de cathétérisation, du bleu de méthylène sera injecté dans le cathéter à la fin de la procédure. L’observation de la présence de bleu de méthylène au niveau des tissus nerveux, ainsi que le prélèvement de LCS propre, permettra de valider la méthode d’injection.
Remplacement
Cette étude permet de développer une méthode de détection de la neurotoxicité de manière non invasive grâce à l’IRM. Cette étude est nécessairement réalisée chez l'animal, car elle a pour but ultime le raffinement de protocoles en expérimentation animale. La ressemblance physiologique du système nerveux et immunitaire du primate avec celui de l’homme permettra ensuite de transférer les méthodes développées aux essais cliniques chez l'humain.
Réduction
Dans cette étude, 3 animaux seront utilisés lors de cette étude afin de pouvoir répondre à des objectifs scientifiques. Cela permettra de rapprocher différents possibles niveaux de toxicité neuronale avec leur valeur en signal IRM correspondante et permettra d'établir des corrélations. Étant donné qu'un seul type d'AAV sera utilisé, Il n'est pas nécessaire d'utiliser plus d'animaux que cela. Enfin, une méthode de cathétérisation moins invasive, mais moins documenté, sera réalisé sur ces animaux avant leurs euthanasies, afin de pouvoir confirmer que cette méthode fonctionne par l’injection de bleu de méthylène. L’observation des tissus nerveux sera une étape clef de la validation de ce protocole. Ce projet permet donc de ne pas mettre à mort des animaux dans le seul but de valider cette méthode de cathétérisation.
Raffinement
Les animaux utilisé dans ce projet ont déjà été utilisé pour d’autres projets et sont donc habitués au contact ainsi qu’aux manipulations avec les techniciens d’animalerie. Ils seront hébergés et socialisés dans des volières conformes à la réglementation. Un fond musical sera diffusé en journée. L’entretien sanitaire des hébergements et le contrôle des paramètres environnementaux seront réalisés quotidiennement. Les animaux disposeront d’eau de boisson à volonté. Un aliment adapté à l’espèce et au poids de l’animal, ainsi que des fruits et légumes frais, seront distribués quotidiennement. Des jouets seront mis à disposition et renouvelés une fois par semaine. Les animaux seront suivis individuellement et quotidiennement tout au long de l’étude afin de détecter tout signe clinique de douleur ou de détresse et de le prendre en charge. Un score neurologique sera mis en place en place à cet effet. Il permet d’évaluer précisément les fonctions suivantes : l’état de conscience de l’animal, sa posture, la coordination motrice et équilibre de l’animal, la motricité des membres et enfin un examen rapproché permet d’évaluer la neuro-ophtalmologie (oscillation des yeux, tailles des pupilles etc..). Ce score prend aussi en compte des signes cliniques plus classique tel que des fèces liquides ou des vomissements. Les mises à jeûn hydrique n’excèderont pas les 16h. Si nécessaire, du sirop et/ou des fruits pourront être distribués tôt le matin pour les animaux dont l'anesthésie est en fin de matiné ou dans l'après-midi. Un minimum de 3 jours de repos sera accordé suite aux anesthésies. Le jour des prélèvements de LCS, de sang ainsi que le jour de la chirurgie, les animaux recevrons de la buprénorphine afin de limiter toute douleurs potentiel. L’analgésie pourra être prolongé jusqu’à trois jour suivant la chirurgie afin de prévenir de toute douleur. Les volumes de prélèvement de LCS ainsi que de sang respecteront des normes et des volumes précis. Des points limites spécifiques seront définis et si nécessaire pourront amener une euthanasie des animaux. Lors des anesthésies, il sera suivi au minimum la fréquence cardiaque, la saturation en oxygène ainsi que la température rectale des animaux. Des coussins chauffants, ainsi que des couvertures pourront être mise en place. Enfin, un relais d’oxygène sera mis en place si nécessaire.
Choix des espèces
Le but de ce projet est d’investiguer l’observation d’une neurotoxicité par IRM suite à l’injection d’AAV chez le primate on humain. La proximité phylogénétique de l’homme et du primate non humain permet d’obtenir des résultats prédictibles au niveau neurologiques et immunitaires. Les animaux utilisé seront des jeunes adultes ou adultes, afin que le système nerveux central et immunitaire soient suffisamment développés.
Validation du modèle d’administration intracérébrale chez le primate non-humain
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Déjà utilisés dans d'autres expériences et présents sur le site depuis au moins un an, trois macaques à longue queue vont subir une injection directe dans le cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. L'IRM et l'injection intracérébrale se déroulent en une seule séance d'environ six heures sous anesthésie générale, après intubation, et le réveil peut s'accompagner de désorientation, de perte d'équilibre, de perte de réflexes et d'hypothermie. Convulsions, tremblements, chutes, ulcères cornéens et œdème aux points d'entrée du cadre stéréotaxique figurent parmi les suites possibles. Le porteur affirme qu'il n'existe aucune alternative non animale pour vérifier qu'une injection intracérébrale est bien tolérée, et destine ce modèle validé à des études réglementaires de toxicologie.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de valider le modèle d’administration intracérébrale chez le primate non-humain. Ce modèle sera validé grâce à l’injection d’un produit de référence associé à un agent de contraste et via une évaluation histopathologique complète afin d’évaluer l’impact et qualité de la procédure d’administration intracérébrale nécessaire pour la conduite d’étude de toxicologie générale. Une fois validé, ce modèle sera utilisé sera utilisé dans des études précliniques d'évaluation de la sécurité de candidats médicaments destinés à être administrées par voie intracérébrale chez l'homme.
Bénéfices attendus
La validation du modèle d’administration intracérébrale chez le primate non-humain permettra la réalisation d’études de toxicologie règlementaire qui sont nécessaires pour démontrer la sécurité des produits pharmaceutiques en développement, avant leur mise sur le marché ou les premiers essais cliniques (notamment pour le développement de thérapie innovante telle que la thérapie génique administrée par voie intracérébrale chez l’homme). De plus la validation pourra contribuer à la mise sur le marché de nouvelles thérapies sûres pour les patients atteints de pathologie du système nerveux central (exemples: maladies de Parkinson et Alzheimer).
Procédures
L’imagerie IRM et l’injection intracérébrale (1 occasion, d’une durée d’envion 6 heures) seront réalisée sous anesthésie générale volatile (après intubation endotrachéale). Une évaluation neurocomportementale sera réalisée en post-administration/prélèvement (durée d’environ quelques minutes) afin de déceler toute potentielle atteinte neurologique en lien avec la procédure. Des prélèvements sanguins seront réalisés à raison de 3 temps (prétest, durant la phase d’observation et à la mise à mort). Les prélèvements sanguins seront réalisés sur animaux vigile et seront de courte durée (quelques minutes).
Impact sur les animaux
Les procédures d’administration intracérébrale sont pratiquées sur animaux anesthésiés qui seront mis à jeun la veille de la procédure. Des événements anesthésiques peuvent survenir (ex : hypothermie, hypotension…). Lors du réveil anesthésique, une désorientation/perte d’équilibre, perte de certains réflexes neurologiques (palpébral…) ains qu’une hypothermie et baisse d’activité (en raison de la durée de la chirurgie, envion 6 heures) peuvent être observées temporairement. Des signes locaux (oedème) au niveau des points d'entrée des cadres ou des ulcères cornéens pourraient être observés et être associés à de la douleur. Des symptômes neurologiques (risque de pertes d'équilibres ou chutes, tremblement, convulsions,…) peuvent être observé à la suite de la procédure d’administration intracérébrale. Pour les prélèvements sanguins (PS) qui seront réalisés sur animaux vigiles, ceux-ci pourraient être associés à des sensations désagréables de ponction mais seulement pendant une courte durée et des hématomes post-prélèvement. Les signes cliniques suivant pourraient être observés en cas de réaction exagérée au produit pharmaceutique de référence : • Troubles de la coordination des mouvements • Diminution de l’appétit • Somnolence • Vomissement • Diarrhée. Ces signes cliniques devraient être seulement transitoires et seront surveillés par un vétérinaire.
Devenir
Les animaux seront mis à mort et une évaluation histopathologique et une analyse de biodistribution seront réalisées au niveau du tissu cérébral à la fin de la procédure afin d’évaluer l’impact de la procédure d’administration intracérébrale. Ceci afin de valider le modèle, dans le contexte des études réglementaires de toxicologie.
Remplacement
Actuellement, il n’existe pas d’alternative non animale permettant d’évaluer la sécurité et la toxicité, notamment systémique et neurocomportementale des futurs candidats médicaments dans le cadre du développement de thérapies innovantes, telle que la thérapie génique. Il n’existe pas non plus d’alternative non animale pour valider que la technique d’administration intracérébrale aboutit à une exposition de l’animal au produit pharmaceutique de référence et que celle-ci est bien tolérée (analyse histopathologique).
Réduction
Le nombre d’animaux dans ce projet a été défini sur la base du nombre minimum d’animaux requis pour pouvoir conclure à la validation de la technique (biodistribution du produit réference). De plus, dans les études réglementaires de toxicologie 3 animaux par groupe sont généralement utilisés. Au total, 3 animaux seront utilisés dans ce projet. Des animaux non-naïfs seront utilisés dans le cadre de ce projet afin de réduire l’utilisation d’animaux.
Raffinement
Le produit de référence associé à l’agent de contraste sera injecté à une seule occasion (volume maitrisé de 100 µL par hémisphère, débit maximal 3 µL/min) et à une dose bien tolérée sans effet toxique attendu. Les animaux non-naïfs sont présents sur le site depuis au moins 1 an, et sont acclimatés aux conditions de vie dans le laboratoire. Les animaux auront au moins 5 jours d’acclimatation dans la salle d’étude avant le J1. Un entrainement pour les pesées corporelles et des interactions positives seront mis en place. Pour limiter le stress des animaux, les animaux seront manipulés régulièrement par les personnes en charge des procédures expérimentales (contention, suivi du poids). Des récompenses alimentaires seront distribuées après les actes contraignants. Une protection mécanique préventive des yeux et des soins locaux seront mise en place pré- et post-opératoire afin de réduire le risque d’ulcéres cornéens. L’injection intracérébrale sera réalisée sous anesthésie générale volatile (après intubation endotrachéale) avec surveillance anesthésique. Une analgésie/anti-inflammatoire et antibiothérapie préventive sera mise en place avant (entre 30min et 1h avant l’anesthesie) et après administration (jusqu’à 6h et 7 jours après administration pour l’antibiothérapie et l’analgésie/anti-inflammatoire, respectivement) du produit de contraste et élément d’essai afin d’anticiper toute douleur ou détresse. Des mesures de prévention de l’hypothermie seront appliquées pendant l’anesthésie et au réveil. Une évaluation neurocomportementale sera réalisée duant le pretest et à deux occasions après adminisration (+4h et +24h post-procédure). La mise à mort sera considérée pour les points limites suivants : convulsions ne rétrocédant pas spontanément ou à l'administration d'anti-convulsivants ou convulsions répétées dans la même journée, incapacité prolongée de l'animal à se déplacer ou pertes d'équilibres durables impactant la qualité de vie de l'animal, perte d'appétit ne rétrocédant pas aux mesures de soutien, perte de poids supérieur à 15% et infection des plaies chirurgicales ne rétrocédant pas aux soins. Des soins locaux quotidiens seront appliqués à la suite de l’administration, jusqu’à 7 jours post-administration. Les animaux sont gardés isolés 2h pour limiter le risque de chutes. En cas d’hypothermie, une prise en charge par lampe chauffante (et/ou coussin chauffant) sera mise en place. Les primates seront socialisés.
Choix des espèces
Les études réglementaires de toxicologie doivent se faire chez une espèce pertinente pour l’évaluation de la sécurité des futurs candidats médicaments. La pertinence du primate non humain (PNH) pour la conduite des études de sécurité préclinique est basée sur une homologie phylogénétique, anatomique et transcriptomique importante avec l’Homme. De nombreuses nouvelles stratégies thérapeutiques du système nerveux central (SNC) sont basées sur des produits biologiques ou de thérapie génique qui nécessitent une homologie phylogénétique ou transcriptomique importante avec l’Homme afin d’évaluer les propriétés pharmacodynamiques du produit mais également les potentiels effets toxiques. Par conséquent, l’utilisation d’autres modèles non-rongeur (tel que porc et chien) est inapproprié dans ces études. L’utilisation du primate non humain pour la validation du modèle d’administration intracérébrale est donc justifiée puisque les études précliniques non rongeurs sur ces nouvelles thérapies seront réalisées chez le macaque. La validation du modèle d’administration intracérébrale ne nécessite pas de pré-requis d’âge et se fera sur jeunes adultes/adultes comme pour les études de toxicologie réglementaire. Des animaux d’environ 3 ans seront utilisés pour ce projet.
Evaluation de candidats vaccins contre les maladies infectieuses émergentes induites par les virus Chikungunya et Zika.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Environ trente anesthésies et trente prélèvements sanguins par animal, quatre ponctions de moelle osseuse, quinze prélèvements urinaires dont trois par sonde vésicale : 168 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie est infectée par le virus Zika ou par le chikungunya après immunisation avec des candidats vaccins, puis hébergée seule pendant quatre à huit semaines pour éviter les contaminations croisées. Aucun n'est tué à l'issue selon le champ de devenir, le porteur indiquant qu'ils seront gardés en vie sur avis vétérinaire et inclus dans d'autres projets, ce qui réduit le nombre d'animaux comptés dans chacun. Le macaque est présenté comme le "seul modèle" possible avant les essais chez l'humain, pour sa proximité phylogénétique et sa réponse vaccinale semblable.
Objectifs
Les agents du Zika et du chikungunya appartiennent à la famille des arbovirus, large famille de virus véhiculés par des insectes qui se nourrissent du sang d’animaux. Ils sont essentiellement transmis par les moustiques du genre Aedes (hémisphère Sud) et Culex (hémisphère Nord). . Restreint il y a encore quelques années à des zones tropicales, le moustique tigre se répand de plus en plus en Europe, étant maintenant implanté dans les pays du nord de la méditerranée (France, Italie, Croatie, Albanie, Grèce). Il pourrait être le point de départ de nouvelles épidémies. Actuellement, la surveillance sur le chikungunya et zika a été renforcée en France métropolitaine. Si la plupart des infections qu’ils provoquent sont sans gravité, ces virus peuvent parfois conduire à des complications sévères voire mortelles : - une microcéphalie chez des bébés nés de mères infectées par le virus Zika et dans de très rare cas des atteintes neurologiques (syndrome de Guillain Barré). - des douleurs articulaires persistantes et sévères en cas d’infection par le chikungunya. Le virus Zika est déjà à l’origine de plusieurs épidémies en Océanie (2006, 2013) et plus récemment sur le continent Sud-Américain en 2015. Le 1er février 2016, l’OMS a déclaré que le virus Zika constitue une urgence de santé publique. Le virus Chikungunya est endémique en Asie du Sud et en Afrique mais s’est étendu en 2005 dans l’océan indien, notamment à l’île de la Réunion suite à une forte épidémie. En 2007, la maladie est arrivée en Europe, avec des cas autochtones dans le sud de la France en 2010. Les facteurs tels que le réchauffement climatique, l’élargissement du biotype des vecteurs, l’émergence de cas autochtone de certains arbovirus en Europe, conduisent dernièrement à une menace accrue d’épidémie qui nécessite de chercher et tester des candidats vaccins, idéalement pouvant protéger contre plusieurs type d’arbovirus.L’objectif du projet est d’évaluer sur des modèles précliniques l’immunogénicité (le type de réponse immunitaire déclenchée) et l’efficacité de candidats vaccins lors d’infection par les virus Zika et Chikungunya.
Bénéfices attendus
A court terme, les résultats permettront de justifier le passage à des essais cliniques du candidat vaccin sélectionné. A long terme, la preuve de concept d’un vaccin ciblant plusieurs arbovirus permettrait d’envisager des constructions plus complexes, protégeant les populations selon les circulations endémiques des virus en une seule injection. Que ce soit pour les nourrissons et jeunes enfants, pour les populations ayant un accès limité aux soins ou même pour les touristes se vaccinant avant leur voyage, la simplification du régime vaccinal devrait être très bien accepté. De plus, économiquement, les coûts de développement et le prix final d'un vaccin unique seraient fortement réduit.
Procédures
Les différentes interventions dans ce projet sont : - immunisation avec des candidats vaccins (pouvant aller jusqu’à 3 fois selon les résultats de l’étude pilote d’immunogénicité, 5 minutes, tous les groupes) - Infection par le virus Chikungunya (une fois, 5 minutes, groupes exposés) - Infection par le virus Zika (une fois, 5 minutes, groupes exposés) - Anesthésie des animaux (30 fois environ, 30 minutes, tous les groupes) - Prélèvements sanguins (30 fois environ, 5 minutes, tous les groupes) - Prélèvements de moelle osseuse (4 fois, 10 minutes, tous les groupes) - Prélèvements salivaires (15 fois, 2 minutes, tous les groupes) - Prélèvements urinaires (15 fois, 15 minutes, tous les groupes) - Implant puce de température (1 fois, 30 minutes, tous les groupes) - Sonde vésicale (3 fois, entre 2 à 30minutes, groupes exposés) - hebergement individuel (1 fois, 4 semaines pour les infections avec Zika et 8 semaines pour les infections avec Chikunguya, groupes exposés)
Impact sur les animaux
Plusieurs nuisances ou effets indésirables peuvent survenir selon le type d’intervention : Nuisances suite à l’immunisation (peu attendu) : Réaction locale, écoulement de pus, démangeaisons/douleur dans les heures/jours suivant l’injection. Nuisances suite à l’infection (attendu pour les animaux non vaccinés, peu attendu pour les vaccinés) : Chikungunya : L’infection du macaque se caractérise, comme chez l’homme, par une infection par le virus transitoire détectable entre les jours 1 et 5, accompagnée d’un épisode fébrile (1 ou 2 jours d’après les précédentes études), d’un gonflement transitoire des articulations, principalement les chevilles et les poignets, 4 ou 5 jours entre les jours 6 à 10, d’une éruption cutanée transitoire diffuse et d’intensité variable pendant les 3 premiers jours ainsi que d’infiltrations persistantes de monocytes/macrophages (cellules immunitaires) infectés dans les tissus lymphoïdes et à un moindre niveau dans les muscles et les articulations. Ces nuisances ne sont pas accompagnées d’une modification de comportement et se résolvent en quelques jours. Zika : Nausées, vomissements, fièvre, déshydratation (évaluation du pli cutané lors des prélèvements). Nuisances suite aux prélèvements de sang, de moelle osseuse, urine et anesthésies répétées : Troubles de l’appétit avec plus ou moins des pertes de poids mineures, anémie transitoire (légère à modérée), hématome au niveau du site du prélèvement, infection cutanée dans les jours qui suivent le prélèvement. Pour le prélèvement urinaire par sonde, les nuisances possibles sont un risque d’abrasion des muqueuses et de contamination avec la sonde. Nuisances suite à l’hébergement individuel : L’hébergement en individuel peut entrainer un stress. Nuisances possibles chez les animaux après la pose de puce de température: Réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie rare, durée de 1 à 5 jours.
Devenir
Les animaux seront gardés en vie sur avis vétérinaire et pourront être inclus dans d’autres projets compatibles avec la procédure suivie dans notre projet, afin de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Remplacement
L’étude et la caractérisation de la réponse immunitaire induite lors de l’immunisation avec les vaccins candidats contre les maladies virales Zika et Chikungunya nécessitent l’exploration de fonctions physiologiques et d’interactions systémiques à l’échelle de l’organisme entier. A ce jour, il n’existe pas d’alternative à l’utilisation d’animaux. Les systèmes expérimentaux in silico et in vitro basés sur l’étude de cellules ou de tissus isolés ne permettant pas de construire des modèles pertinents des interactions hôte-pathogène, de la mise en place et de la persistance de la réponse immunitaire à une infection ou une vaccination. L’espèce macaque cynomolgus a été choisie pour sa proximité phylogénétique et physiologique de l’homme permettant ainsi une transposition des résultats. Les modèles d’infection par le virus Zika et par le virus Chikungunya ayant déjà été développés chez cette espèce, il est plus opportun de poursuivre chez celle-ci.
Réduction
Le nombre d’animaux dans chaque groupe est réduit au minimum nécessaire. Des études préliminaires sont prévues avec des groupes réduits au minimum à 2 individus pour permettre de sélectionner les meilleures conditions pour les études d’efficacités. Pour ces dernières, le nombre d’animaux a été réduit à 6 animaux par groupe expérimental permettant une analyse statistique adaptés aux petits échantillons.Le nombre d’animaux dans chaque groupe est réduit au minimum nécessaire à une analyse statistique des résultats par des tests non paramétriquesstatistiques adaptés aux petits échantillons, comprenant 6 animaux par groupes expérimentaux.
Raffinement
Toutes les interventions seront réalisées sous anesthésie. Si possible, les prélèvements seront groupés lors d’une seule anesthésie. Si trouble alimentaire/anorexie suite aux anesthésies répétées, une diversification/complémentation alimentaire sera instaurée (monkey dough, fruits secs, fruits frais additionnels, fortimel etc.). Puce de température: Une réaction locale au site d’incision peut être observée comme un gonflement, suintement de la plaie (rare). Les réactions sont signalées au vétérinaire (traitement symptomatique). Prélèvements: Les volumes de sang et de moelle osseuse prélevés seront réduits au minimum. Si apparition de réaction locale un traitement symptomatique pourra être instauré. Immunisation Si réaction locale à l’injection du vaccin (écoulement de pus (suppuration), démangeaisons/douleur dans les heures/jours suivant l’injection) => signalement au vétérinaire, un traitement symptomatique local pourra être mis en place (désinfection, analgésie locale si la douleur est marquée). Si la réaction locale est exacerbée (suppuration intense avec nécrose, absence de récupération après mise en œuvre des traitements), l’euthanasie de l’animal sera envisagée. Hébergement individuel: Les animaux seront hébergés individuellement pendant la phase d’exposition virale pour éviter une contamination croisée et/ou une surinfection. Un enrichissement complémentaire sera apporté lors de cet hébergement individuel. Infection: Suite à une infection avec le virus Zika, les animaux peuvent avoir des nausées, vomissements, fièvre et déshydratation. Un signalement au vétérinaire sera fait en cas d’apparition de ces symptômes. Si les symptômes sont plus sévères (type paralysie) la sortie d’étude de l’animal sera envisagée. Les données issues d’un projet précédent n’ont pas montré de dégradation de l’état de santé de l’animal ni de mortalité. Suite à une infection par le virus chikungunya, une surveillance accrue sera mise en place sur les 10 premiers jours avec suivi de la température des animaux, mesure des articulations proches des sites d’injection et d’éventuelles rougeurs cutanées. Ces nuisances n’entrainent pas de changement de comportement et disparaissent au bout de quelques jours d’après les données d’un projet précédent.
Choix des espèces
Le macaque cynomolgus est le modèle animal retenu pour ce projet car il est le seul modèle réunissant les éléments nécessaires à l’évaluation de candidats vaccins avant la mise en place d’essais cliniques chez l’homme, la réponse immunitaire et vaccinale étant similaire à celle de l’homme. De plus, il a déjà été utilisé dans des modèles specifiques de ces infections dans la littérature et au laboratoire pour étudier l’efficacité de vaccin avec des phases cliniques. Enfin, notre laboratoire maîtrise les techniques d’exploration de la réponse immunitaire et de la réponse vaccinale chez le macaque ce qui permet une exploration complète de ces réponses. Le suivi immunologique et la réponse à l’infection sont des paramètres majeurs dans ce projet, nous avons donc besoin d’animaux adultes avec un système immunitaire pleinement mature, au minimum 3 ans.