Macaques à longue queue

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Macaques à longue queue : 6
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Chacun des 6 macaques à longue queue subit une chirurgie de huit heures pour implanter un dispositif de refroidissement localisé de l'hippocampe, deux ventriculographies de trois heures, deux IRM et un scanner, puis 36 séances d'enregistrement de six heures, assis dans une chaise de contention à laquelle il est entraîné pendant au moins un mois. Ces primates sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, et tous sont tués à la fin, au terme d'une procédure sans réveil, pour analyser les lésions produites dans leur cerveau par le dispositif et le refroidissement. Le but est de mettre au point des algorithmes qui prédisent les crises d'épilepsie et déclenchent le refroidissement, en vue d'un implant humain qui pourrait fonctionner sur batterie. Le résumé ne décrit pas comment les crises sont provoquées : seule la liste des effets mentionne des crises "persistantes légères" 1 à 2 heures "après séance pénicilline", et la liste des séances d'enregistrement parle d'"injection" sans dire laquelle.

Objectifs

L’épilepsie, qui touche 1% de la population, constitue un problème de santé majeur. En dépit de nombreuses avancées thérapeutiques, seules 30% des épilepsies pharmaco-résistantes (celles qui ne répondent pas aux médicaments) sont opérables et cette option n’est envisageable que si le foyer épileptique se situe dans une zone accessible du cerveau Dans les autres cas, une autre approche thérapeutique alternative est l’arrêt des crises d’épilepsie par refroidissement du foyer épileptique. Ce phénomène, connu depuis les années 1930, a été validé chez le rongeur et testé chez le primate à l’aide de dispositifs de refroidissement appliqués à la surface du cerveau. Le présent projet a pour objectif d’appliquer cette technique de refroidissement uniquement au moment qui précède l’arrivée d’une crise épileptique sur un modèle de primate. La technique de refroidissement a l’avantage d’être réversible et d’être une procédure peu invasive, mais elle doit encore être affinée en vue d’une application thérapeutique chez l’homme. A ce jour, aucune étude n'a mis en évidence la possibilité d’utiliser la prédiction des crises d’épilepsie comme déclencheur du traitement en boucle fermée de l’épilepsie pharmaco-résistante. L’objectif scientifique de cette étude est donc de développer les algorithmes de prévision des crises épileptiques pour une administration en boucle fermée du refroidissement localisée. Ces algorithmes seront capables de détecter le risque d’émergence d’une crise d’épilepsie et de l’inhiber en activant un refroidissement localisé de la zone épileptogène.

Bénéfices attendus

A ce jour aucune étude n’a présenté une évidence incontestable que la prédiction où les pronostics des crises épileptiques est possible au-delà de l’occurrence par chance. Les pronostics générés vont produire des périodes de haute ou base probabilité d’occurrence des crises. Nous souhaitons tester l’efficacité des algorithmes via le refroidissement pendant ces périodes de haute probabilité des crises et non pas pendant les périodes de crises réels. L’hypothèse est que les effets du traitement vont être supérieurs s’ils sont appliqués en dehors des crises épileptiques convulsives déjà établies. Les bénéfices directs seront la réduction de la puissance nécessaire pour refroidir et le dosage de la quantité du froid à livrer. Avec une réduction de la quantité d’énergie nécessaire pour produire le froid, le système pourrait finalement être compatible avec une batterie implantable type « pacemaker ». Les rendements actuelles en utilisant une approche continue, ne permettent pas avoir une batterie implante à long terme. L’utilisation du refroidissement représente aussi un avantage considérable sur les systèmes actuels parce que son effet est plus important et rapide que la stimulation électrique. Les algorithmes vont être adaptés pour mieux répondre aux taches des pronostics des crises épileptiques. Ils vont être comparés à l’état de l’art et seront peu gourmands en consommation électrique. Ces algorithmes vont être évalués en utilisant un modèle de primates non humains épileptiques avec la possibilité d’optimiser les algorithmes dans le temps. Le refroidissement du foyer épileptogène est une manière efficace d’arrêter les crises, comme nous sommes en train de le démontrer dans nos études en cours. Ces modèles précliniques permettront de tester facilement l’efficacité des algorithmes pour prédire l’occurrence des crises et l’effet thérapeutique du refroidissement pendant les périodes de haut risque de crises. Les bénéfices attendus sont le développement des algorithmes de prévision des crises utilisables sur des systèmes en boucle fermée et aussi de valider l’hypothèse du départ sur la nécessité de diminuer le refroidissement pour aboutir à l’arrêt des crises.

Procédures

Imagerie par IRM : 2 d’une heure chacune Imagerie par CT scan : 1 d’une heure Ventriculographie : 2 de 3 heures Chirurgie implantation : Implantation de dispositif, durée 8 heures Prélèvements sanguins : pré et post-opératoire soit 2 des prélèvements additionnels seront réalisés si complication infectieuse Séances d’enregistrement par condition :12 injection sans refroidissement, 12 injection refroidissement intermittent « aléatoire », 12 refroidissement en boucle ferme soit 36 au total chacun durant 6 heures.

Impact sur les animaux

• Perte de poids post-opératoire : 7 jours • Douleur transitoire post opératoire : 1 jour • Stress pendant séance d’habituation : jusqu’à l’habituation • Position anormale (dos voûté) : post opératoire immédiat post anesthésie générale • Vocalisation anormale pendant la séance d’enregistrement : jusqu’à l’habituation • Signes neurologiques: parésie post opératoire transitoire : 5-7 jour post opératoire • Crises épileptiques persistantes légères (mâchonnements, salivation, mouvements répétitives de tête) : 1-2 heures après séance pénicilline

Devenir

A la fin des expérimentations et à la suite d’une procédure sans réveil, nous allons euthanasier les animaux et prélever leur cerveau pour analyser le degré de lésion produit par le dispositif refroidissant et le refroidissement en vue d’un passage à un dispositif implantable chez l’homme.

Remplacement

Le remplacement des modèles animaux en générale et des modèles primates en particulier n’est pas possible pour atteindre les objectifs du projet. Les modèles in vitro comme les tranches de tissus cérébrale ne permettent pas de tester un implant préclinique complet qui a pour vocation de préfigurer le futur implant humain. Dans le projet, une partie des éléments de l’implant et certaines expérimentations ont pu être menées in vitro, notamment les tests de biocompatibilité permettant d’éviter l’utilisation d’animaux. Les primates non humains (PNH) sont les modèles idéaux pour tester les dispositifs cliniques pour l’épilepsie pour la similitude existante entre la structure du cerveau humain et celle du PNH. De plus, la génération des états épileptiques et des crises sont similaires aux phénomènes observés chez le patient épileptique

Réduction

Un nombre maximal de 6 primates non humain est estimé dans ce projet pour obtenir des résultats statistiquement fiables et exploitables du fait notamment de la variabilité interindividuelle. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, chaque animal sera son propre contrôle. L’analyse statistique sera effectuée par des tests non paramétriques appariés, afin de mesurer la différence des moyennes avant et après traitement sans présomption initiale d’une distribution normale de la population (précédés par des tests de normalité). Toutefois dans le respect de la règle de « réduction » des 3R, le nombre d’animaux pourra être réduit jusqu’au 50% si les résultats obtenus sur les premiers animaux ne sont pas concluants ce qui provoquera l’arrêt des expérimentations ou bien si l’effet est suffisamment important pour obtenir des résultats statistiquement fiables avec la première moitié des animaux. Tous les efforts seront faits par les expérimentateurs pour réduire le nombre d’animaux mis en expérimentation tout en permettant d’atteindre l’objective scientifique.

Raffinement

L’état clinique des animaux sera régulièrement observé. Dès que l’animal manifestera l’une de ces réactions négatives spécifiques leur surveillance sera renforcée : perte de poids, douleur post opératoire, position anormale, vocalisation anormale, signes neurologiques, crises épileptiques persistantes. La surveillance renforcée consistera à trois observations par jour et pourra s’étendre à un accompagnement continu. Pendant cette mise en observation, le protocole de recherche sera interrompu et un protocole de soins sera mis en place. Le vétérinaire de l’installation sera alerté sans délai afin de décider de la mise en œuvre des traitements médicaux appropriés : 1. Traitement antidouleur dès les premiers signes de douleur 2. Traitement Antiépileptique si nécessaire 3. Anesthésie général pour tout soin, procédure chirurgicale, prise du sang ou imagerie. 4. Soins de la plaie chirurgicale post opératoire et suivi : Si signes d’infection présentes, les soins locaux seront augmentés en fréquence at une thérapeutique antibiotique sera mise en place 5. Entrainement a la chaise de contention pédant au moins 1 mois. L’animal doit rester calmement assis sur la contention pour la durée de la séance. 6. Les primates qui ne reproduiront pas les crises attendues, seront sortis de l’étude par anticipation. Les animaux isolés gardent un contact tactile, visuel et olfactif avec leurs congénéres ; l'enrichissement environnemental est augmenté (plus de jouets, friandises, ....) et les contacts avec les expérimentateurs accrus.

Choix des espèces

L’utilisation de primates non humains (PNH) dans l’étape finale d’évaluation préclinique est nécessaire avant un usage clinique chez l’Homme pour valider la sécurité et l’efficacité du dispositif. En effet, les PNH ont un cerveau semblable à l’Homme aussi bien sur le plan anatomique que fonctionnel (structure cellulaire, communication et connectivité neuronales, capacités cognitives etc…). En effet, un modèle alternatif ex vivo permettant d’obtenir toutes les données biologiques n’existe pas. De plus les PNH peuvent reproduire des crises d’épilepsie pharmaco résistantes similaires aux crises hippocampiques chez le patient. Notre protocole expérimental vise à arrêter les crises en utilisant des moyens implantables, comme dans un futur système clinique. Règlementairement, Le modèle animal peut être à l’origine d’essais expérimentaux nécessaires avant une expérimentation humaine. Les PNH servent donc, bien souvent, de tremplin avant une application chez l’homme. Les dispositifs médicaux implantables font l’objet de procédures d’évaluation rigoureuse avant de recevoir une autorisation de mise sur le marché. Depuis les années 80, dans tous les pays du Monde, sous la pression des politiques et de la société, une procédure, la « nouvelle approche », s’est progressivement imposée, qui codifie très précisément les différentes étapes de l’évaluation, in vitro, chez l’animal et en clinique pour permettre la mise sur le marché. Chacune de ces étapes, chacun des tests requis connaît des limites, mais au final, le système apparaît efficace, le nombre d’accidents étant particulièrement réduit, eu égard au nombre d’utilisation des dispositifs. Ce projet nécessite de travailler avec des animaux d’un âge supérieur à 40 mois et un poids de +/- 7-10 kg, afin de pouvoir faciliter la manipulation et l’entrainement comportemental des sujets adultes.

  • Tests réglementaires
    • Autres tests de tolérance et d’efficacité
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
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Tués puis autopsiés à la fin de la procédure, pour évaluer en histopathologie l'impact de la chirurgie et des ponctions, 6 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit une chirurgie d'environ 1 h 30 sous anesthésie, avec intubation, pour poser un cathéter intrathécal au niveau lombaire ou de la cisterna magna, puis des injections et des prélèvements de liquide céphalo-rachidien réalisés éveillé, en siège de contention pendant 15 à 20 minutes, jusqu'à huit prélèvements en 24 heures. Le porteur reconnaît que ces actes "peuvent engendrer des atteintes neurocomportementales et de la douleur" et présente le projet comme la validation d'une technique destinée aux études réglementaires de toxicologie. Il décrit pourtant ces ponctions sur primate éveillé comme réalisées "avec un minimum d'impact sur les animaux", l'absence d'anesthésie faisant partie de son argument.

Objectifs

L’objectif du projet est le développement et la validation du cathétérisme intrathécal (lombaire et cisterna magna) pour l’administration de candidat médicament chez le primate non-humain. Ce modèle permettra de répondre aux exigences réglementaires dans le cadre de l’évaluation de la sécurité des produits pharmaceutiques utilisant des stratégies thérapeutiques innovantes du système nerveux centrale qui seront injectés par voie intrathécale chez l’homme.

Bénéfices attendus

La validation du modèle de cathétérisme intrathécal chez le primate non-humain va permettre le développement d’études de toxicologie reglémentaires 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 intrathécale chez l’homme). Le cathétérisme va permettre de réaliser des administrations et/ou prélèvements de LCR (liquide céphalo-rachidien) répétés avec un minimum d’impact sur les animaux (pas d’anesthésie car les animaux seront vigiles et la contention physique minimale). De plus, de part le nombre de prélèvements de LCR possible par animaux (maximum 8 prélèvements en 24h), le modèle de cathétérisme permettra de minimiser le nombre d’animaux par groupe nécessaire à l’évaluation de la sécurité du médicament et de son profil toxicocinétique.

Procédures

Les animaux seront soumis à une chirurgie de mise en place d’un cathéter intrathécal sous anesthésie volatile (après intubation endotrachéale), avec surveillance anesthésique, fluidothérapie et analgésie périopératoires. La durée estimée de la chirurgie est 1H30 environ. Les administrations intrathécales et les prélèvements de LCR seront réalisés sur animal vigile en utilisant un siège à contention adapté, afin de maintenir de bonnes conditions d’asepsie de la peau en regard du port d’accès. La contention sur siège sera d’environ 15-20 min.La procédure chirurgicale et les administrations/prélèvements de LCR peuvent engendrer des atteintes neurocomportementales et de la douleur chez les animaux. Par conséquent, une analgésie préventive, des grilles d’évaluation et des points limites spécifiques seront mis en place afin d’anticiper toute douleur ou détresse chez les animaux.

Impact sur les animaux

La procédure chirurgicale et les administrations/prélèvements de LCR peuvent engendrer des atteintes neurocomportementales et de la douleur ches les animaux. Par conséquent, une analgésie préventive, des grilles d’évaluation et des points limites spécifiques seront mis en place afin d’anticiper toute douleur ou détresse chez les animaux.

Devenir

Les animaux seront autopsiés à la fin de la procédure afin d’évaluer l’impact de la procédure chirurgicale et des administrations/prélèvements de LCR d’un point de vue histopathologique. Ceci afin de valider le modèle, dans le contexte des études réglementaires de toxicologie.

Remplacement

Actuellement, il n’existe pas d’alternative non animal permettant d’évaluer la sécurité et la toxicité (notamment systémique et neurocomportementale) des futurs candidats médicaments dans le cadre du développement de thérapie innovante, tel que la thérapie génique. Le macaque cynomolgus est un modèle animal phylogénétiquement proche de l'Homme et avec de grande similitude permettant le développement de candidats-médicaments et/ou de formulations innovantes dans les études de toxicologie. L’utilisation de ce modèle permettra de répondre aux exigences réglementaires permettant de démontrer la sécurité des produits pharmaceutiques en développement avant leur mise sur le marché ou les premiers essais cliniques.

Réduction

Le nombre d’animaux dans ce projet a été défini sur la base du nombre minimum d’animaux requis dans les études reglementaires de toxicologie. 3 animaux par type de procédure chirurgicale (implantation du cathéter en zone lombaire ou cisterna magna) correspondent au nombre minimum avec le meilleur compromis entre pertinence scientifique et puissance statistique dans les études de toxicologie, et est suffisant pour la validation du modèle.

Raffinement

Des points limites basés sur le comportement, l’état clinique et la perte de poids sont décrits dans des procédures interne et présentés dans la section point limites de ce projet (section 4.2). Dans le cadre de développement de la technique chirurgicale, un suivi postopératoire sera réalisé (observation clinique et du site d’implantation de manière quotidienne) et des analgésiques sont administrés en per et postopératoire. L’implantation du cathéter sera réalisée sous anesthésie générale volatile (après intubation endotrachéale) avec surveillance anesthésique et fluidothérapie. En raison du potentiel impact des procédures, une évaluation neurocomportementale sera réalisée à deux occasions après chaque adminisration ou prélèvement de LCR.

Choix des espèces

Le macaque cynomolgus est un modèle animal phylogénétiquement proche de l'Homme et présente une grande similitude avec l'Homme permettant le développement de candidats-médicaments et/ou de formulations innovantes dans les études de toxicologie. Or, le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques dans le domaine du système nerveux central (SNC) nécessite l’utilisation de voie d’administration spécifique tel que la voie intrathécale. De nombreuses nouvelles stratégies thérapeutiques actuelles du SNC nécessite 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 de modèle alternatif non-rongeur (tel que porc et le chien) est innapropriée. La validation du modèle de cathétérisme intrathécal chez le primate non-humain est donc justifié car il permettra l’évaluation préclinique de nouvelle stratégie thérapeutique pour le SNC. Animaux jeunes adultes/adultes mis à disposition par l’établissement utilisateur et représentatifs du stade de développement des animaux utilisés dans des expérimentations ultérieures.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
Macaques à longue queue : 98
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98 macaques à longue queue vont être utilisés, dont 22 réutilisés et les autres tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont infectés par le virus de la variole du singe après immunisation, puis subissent des prises de sang jusqu'à trois fois par semaine, des lavages broncho-alvéolaires, des biopsies de ganglions, de peau, de poumon, de moelle osseuse et d'intestin, ainsi que des ponctions lombaires. Le porteur décrit des lésions cutanées douloureuses s'étendant sur tout le corps pendant deux à trois semaines, de la fièvre et une fatigue importante, et signale un risque rare de pneumothorax après biopsie pulmonaire. Il affirme que le primate non humain est le "seul modèle" réunissant les éléments nécessaires à l'évaluation de vaccins.

Objectifs

Le projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité de protection et thérapeutique de différents candidats vaccins ou de molécules contre le virus responsable de la récente épidémie de variole du singe. En effet, un nouveau virus circulant issu des souches virales d’Afrique de l’ouest semble capable de se répandre dans la population par des voies de contamination qui n’avaient pas été observées jusqu’alors pour ce virus. Il est donc nécessaire : 1) de vérifier l’efficacité de l’arsenal thérapeutique disponible actuellement, 2) de proposer de nouvelles thérapies et permettre le nouveau positionnement de molécules/vaccins existant. A l’heure actuelle, il existe des vaccins de deuxième et troisième génération contre la variole qui ont permis une éradication de cette maladie dans les années 70-80. Toutefois, l’efficacité de ces vaccins contre la variole du singe n’est pas connue actuellement or la vaccination est une étape critique de la prévention de la maladie. En effet, il n’existe qu’un seul traitement curatif reconnu contre la variole. Certains molécules anti-virales pourraient être utilisées, mais avec la disparition de la variole en 1977, celles-ci n’ont pas été testées chez l’homme. Le but de ce projet est donc de mettre en place un modèle de variole du singe chez le primate non humain en mimant les voies d’entrée du virus responsable de la maladie récemment décrites chez l’homme. Une fois ce modèle établi, nous pourrons tester l’efficacité de candidats vaccins, soit déjà reconnus pour leur efficacité dans le contexte de la variole, soit de nouveaux vaccins innovants. En parallèle, ce nouveau modèle permettra de tester des traitements médicamenteux préventifs ou curatifs. Ces molécules seront soit déjà pressenties pour le traitement de la variole soit de nouvelles molécules innovantes afin de s’adapter au mieux au contexte sanitaire.

Bénéfices attendus

La recherche et/ou la validation de vaccins et de traitements efficaces contre la variole du singe est un enjeu de santé publique. La variole du singe est une pathologie présente dans les régions d’Afrique centrale et occidentale. Bien que moins grave que la variole, son tableau clinique est relativement semblable et présente un taux de mortalité comprise entre 1 et 10% du fait, notamment, d’un manque d’accès à des soins adaptés. Le nouveau virus proche de la souche d’Afrique de l’ouest qui circule actuellement en dehors de ces territoires endémiques semble avoir un taux de mortalité très faible, cependant la grande majorité des nouveaux patients sont dans un contexte de soin favorable. A l’heure actuelle, cette épidémie est encore relativement circonscrite dans une frange définie de la population, le manque d’outil thérapeutique adapté nous laisserait démunis si celle-ci prenait de l’ampleur. Les bénéfices de ce projet sont donc doubles : fournir un arsenal thérapeutique adapté afin de protéger des populations vulnérables mais également de proposer un ensemble d’options préventives et curatives dans l’éventualité de l’aggravation de l’épidémie actuelle.

Procédures

- L’ensemble des procédures sera effectué sur des animaux anesthésiés pour éviter toute souffrance. - L’immunisation ou le traitement des primates sera effectuée par différentes voies, le temps de l’intervention est inférieur à 30 minutes. L’immunisation par voie intestinale ou gastrique peut prendre jusqu’à 1h30. Nous effectuerons l’épreuve virale et cela durera environ 30 minutes par animal. Des puces de température pourront être implantées sous la peau pour suivre la température corporelle en continu (intervention 45 minutes). - Nous effectuerons des prélèvements de sang au maximum 3 fois par semaine pendant la phase aïgue qui représente 4 semaines environ. Ceci nécessitera un temps d’anesthésie de 20 minutes environ. Pour suivre l’évolution de la charge virale, nous effectuerons des prélèvements sanguins, prélèvement des liquides des pustules et de fluides ou lavages des sites infectieux et muqueuses au maximum 3 fois par semaine (10 minutes) pour un nombre total de 30 maximum pour toute l’étude. Pour accéder au tractus respiratoire inférieur, nous effectuerons des lavages broncho-alvéolaires (BAL) avec 4 jours d’intervalle minimum entre chacun des lavages (30 minutes) pour un nombre total de 10 maximum. Différents types de biopsie pourront être réalisés en fonction des besoins de l’étude, comme des prélèvements de ganglions lymphatiques avec deux semaines d’intervalle minimum et 3 prélèvement maximum (45 minutes). Des ponctions lombaires pour accéder au liquide cérébrospinal (1 fois par semaine au maximumet 3 au maximum) et des biopsies de peau pourraient être envisagées (20 min d’intervention). Nous pourrions avoir besoin d’effectuer des biopsies pulmonaires pour évaluer la réponse locale ainsi que des biopsies de moelle osseuse et des biopsies intestinales par endoscopie (90 minutes d’intervention maximum). - Nous utiliserons aussi des méthodes non invasives pour l’analyse de nos candidats thérapeutiques en utilisant deux techniques d’imagerie 5 fois au maximum au cours de l’étude(90 minutes maximum).

Impact sur les animaux

L’infection par le virus responsable de la variole du singe induit de petites lésions au niveau de la peau qui grattent beaucoup et peuvent s’avérer douloureuses dans certains cas. Ces lésions pourront s’étendre sur tout le corps et persisteront 2 à 3 semaines. Par ailleurs, les animaux pourront développer de la fièvre, des courbatures, des céphalées et une fatigue importante. Enfin dans certains cas assez rare, l’animal pourrait se dégrader fortement et une euthanasie pourra être requise afin de limiter sa souffrance. Par ailleurs, l’hébergement individuel lors des phases d’infection avec le virus pourrait entrainer un stress qui sera compensé par un programme défini par la cellule « bien-être animal » de l’établissement pour l’enrichissement plus important de leur milieu de vie. Au niveau des procédures expérimentales, peu d’effets indésirables sont attendus à l’exception de la répétition des anesthésies qui peut entrainer des déficits de l’alimentation et une fatigue chez l’animal. Dans de très rares cas, un pneumothorax (présence anormale d'air dans la cavité pleurale) ou un hémothorax (épanchement de sang dans la cavité pleurale) sont possibles à la suite des biopsies pulmonaires et seront observables en direct lors de l’endoscopie. Les biopsies digestives par endoscopie sont parfois associées à des saignements digestifs. Il est possible que les biopsies entrainent des inflammations et plaies locales qui seront surveillées quotidiennement jusqu’à la récupération complète de l’animal.

Devenir

Dans la majorité des cas, la variole du singe n’est pas mortelle chez le macaque. Toutefois, ce nouveau virus est encore mal connu et le passage à l’humain est connu et documenté. Ceci impose donc la plus grande prudence. Certains animaux seront euthanasiés afin d’accéder aux tissus (histologie) afin de valider le modèle mais également de tester l’innocuité des candidats vaccins et des molécules thérapeutiques testés, pour vérifier l’absence de toxicité. Par ailleurs, si une dégradation de l’état clinique de l’animal est observée, dans le but d’éviter toute souffrance inutile et du fait du risque que représente ce virus pour l’homme, les animaux seront euthanasiés. Si lors de l’établissement du modèle, il est validé qu’un animal qui récupère de la pathologie est complètement exempt de charge virale persistent et de séquelles qui diminueraient fortement le bien-être de l’animal à long terme, alors les animaux qui ne seront pas engagés dans des protocoles d’histologie pourront être réutilisés.

Remplacement

L’évaluation d’approches thérapeutiques dans le contexte de la variole du singe nécessite un modèle expérimental permettant d’étudier les différentes composantes des réponses immunitaires et les changements induits suite à l’immunisation et/ou à l’infection virale. A ce jour, ces différents éléments ne peuvent pas être étudiés à l'aide de simulations informatiques ou dans des modèles in vitro. L'utilisation d'un modèle animal reste donc nécessaire pour reproduire les symptômes et réponses immunitaires induits pas un virus. Le primate non humain est choisi comme modèle animal dans cette étude, car il présente une réponse immunitaire et vaccinale semblable à celle de l’humain pour la plupart des infections. De plus, les outils nécessaires sont disponibles et maitrisés chez cette espèce.

Réduction

Nous devons mettre en place un modèle de variole du singe chez le primate afin de permettre de tester à la fois les vaccins et les molécules thérapeutiques dans les conditions les plus proches de l’homme. Durant cette phase de mise en place du modèle, les essais se feront de manière séquentielle. A l’heure actuelle, il est difficile de savoir si la première dose testée pour chacune des voies sera celle choisie et l’essai suivant ne sera mené qu’en fonction des résultats du précédent. A ce titre, si la dose nécessaire à l’établissement du modèle est trouvée rapidement, certains animaux pourront être utilisés pour confirmer la dose, les restant ne seront pas utilisés. Par ailleurs, la première dose testée repose sur une analyse de la littérature scientifique solide afin de maximiser notre chance de réussite rapide. Concernant les études d’efficacité et thérapeutiques de candidats vaccins des groupes de 6 primates seront utilisés dans les groupes traités ou vaccinés. Dans le cas des groupes contrôles, dans la mesure du possible, des contrôles « historiques » (données issues d’animaux utilisés dans une autre étude précédente, y compris la mise en place du modèle) seront utilisés au maximum.

Raffinement

Tous les animaux sont des animaux d’élevage, toutes les procédures seront effectuées sur des animaux anesthésiés. De plus, des protocoles pour supprimer la douleur ont été définis et validés par l’équipe vétérinaire afin de la réduire au maximum à chaque intervention. Un suivi quotidien de l’état général des animaux par une équipe formée à reconnaître les signes de mal-être ou de souffrance est mis en place. Les hébergements en individuel sont limités au maximum et lorsque cela sera nécessaire, les animaux seront hébergés de manière contiguë. Cet hébergement individuel contigu permet des interactions sociales (conservation du contact physique par le haut de la cage et sensoriel par la mise en place de plaques translucides entre les cages latérales, et cages face à face séparées d’environ 2m). L’enrichissement sera augmenté (distribution 2 fois par semaine d’enrichissements destructibles au lieu d’1). Les interventions par chirurgie mini-invasive, ciblant des organes et tissus préalablement identifiés par imagerie médicale seront privilégiées afin de raffiner les méthodes expérimentales employées et ainsi réduire la douleur postopératoire. Grâce à l’utilisation de différentes techniques d’endoscopie les tissus cibles seront prélevés avec précision en un nombre réduit d’incisions. Les volumes de sang prélevés seront réduits au minimum nécessaire. En cas d’apparition de signes locaux suites aux prélèvements, un traitement symptomatique local pourra être instauré après examen par le vétérinaire. Pour les prélèvements des fluides, une attention sera portée aux animaux lors de ce geste. Le suivi des animaux, la mise en place des points limites et le signalement au vétérinaire s’effectuera suivant une grille d’évaluation clinique validée à la fois par le vétérinaire de l’installation et la structure du bien-être animal. Si l’animal montre des signes de douleur trop importante, un traitement symptomatique pourra être mis en place par le vétérinaire responsable. Si l’état général de l’animal ne s’améliorait pas malgré la prise de mesures, alors l’euthanasie de l’animal serait envisagée.

Choix des espèces

Les espèces de primates non-humains retenues pour cette étude ont été sélectionnées pour deux raisons : - elles représentent le seul modèle réunissant les éléments nécessaires à l’évaluation de vaccins : les réponses immunitaire et vaccinale sont similaires à celles de l’humain, et les techniques et outils d’exploration de la réponse immunitaire et de la réponse vaccinale sont disponibles et maitrisés chez ces espèces, contrairement à d’autres modèles d’infections respiratoires régulièrement utilisées comme le furet. - elles ont déjà fait l’objet de publications scientifiques en tant que modèles d’infection par le virus de la variole du singe historique, et présentent un tableau clinique présentant de forte similarité avec l’homme qui permettra une évaluation satisfaisante des stratégies thérapeutiques qui seront testés. La physiologie, le système immunitaire et la réponse vaccinale évoluent en fonction du stade de développement et de l’âge des individus. Les candidats thérapeutiques étudiés étant susceptibles de faire l’objet d’essais cliniques chez des individus présentant un système immunitaire « mature », il est donc nécessaire de réaliser ces études chez un animal présentant un système immunitaire au même stade. Par ailleurs, l’objectif de ce projet est de mettre en place un modèle de pathologie modérée, or il est connu que la sévérité de la pathologie provoquée par le virus diminue chez les animaux adultes. Pour ces deux raisons, nous utiliserons des animaux adultes, âgés de plus de 2 ans.

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    • Système nerveux
Macaques à longue queue : 6
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6 macaques à longue queue vont être utilisés, réutilisés à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent un antipsychotique en injection, une quinzaine d'examens d'imagerie sous anesthésie, puis une craniotomie avec pose d'une chambre d'enregistrement laissée en place pour six mois d'enregistrements et une trentaine d'injections intracérébrales sur animal vigile. Le porteur décrit un risque d'infection au niveau de la chambre et des lésions cérébrales possibles, mais conserve les animaux vivants pour un usage ultérieur en raison de leur "grande valeur scientifique". Il qualifie le modèle primate d'"irremplaçable", notamment pour certains traceurs d'imagerie.

Objectifs

L’aripiprazole est un antipsychotique de troisième génération indiqué dans le traitement de différentes maladies neuropsychiatriques présentant un déséquilibre dopamine-sérotonine, telles que le syndrome de Gilles-de-la-Tourette, la schizophrénie et les troubles bipolaires. Bien que son utilisation s’accroisse, les mécanismes d’action de l’aripiprazole restent peu compris. Les objectifs du présent projet sont d’identifier où et comment ce traitement agit dans les différentes régions cérébrales pour moduler de multiples fonctions cognitives et motrices.

Bénéfices attendus

Ce projet est conçu pour répondre à des questions en lien avec des problématiques cliniques, mais aussi pour enrichir nos connaissances fondamentales concernant le fonctionnement cérébral et l’importance de la balance dopamine-sérotonine dans le contrôle comportemental. Ainsi, notre projet va permettre de recueillir des informations inédites concernant le mode d’action de l’aripiprazole, désormais traitement de première intention pour de nombreux patients atteints de troubles psychiatriques. Une meilleure compréhension des mécanismes d’action de l’aripiprazole et des effets cognitifs induits par ce traitement ouvrira certainement une meilleure prise en charge thérapeutique de ces patients, avec une approche de plus en plus individualisée. En combinant différentes modalités d’imagerie cérébrale, nous allons avoir l’opportunité de caractériser comment la balance dopamine-sérotonine module l’activité neuronale de repos à l’échelle du cerveau entier. Cette balance étant défectueuse dans de nombreuses pathologies (ex : dépression, anxiété, schizophrénie, Tourette, addictions), nos résultats seront donc d’intérêt pour de nombreuses applications. En complément, l’apport de l’electrophysiologie va nous permettre d’étudier des aspects plus fonctionnels de l’action de l’aripiprazole et de la balance dopamine-sérotonine au niveau des neurones du striatum. Nos résultats devraient ainsi démontrer l’importance de cette structure sous-corticale dans le contrôle de certains biais décisionnels, et définir quels types de troubles émergent lorsque la balance dopamine-sérotonine devient dysfonctionnel dans cette région du cerveau.

Procédures

(i) Traitement pharmacologique systémique par aripiprazole en semi-chronique (plusieurs périodes de 2 semaines, injections en IM). Ces tests s’étendront sur 4 mois, afin de tester comportementalement plusieurs doses de traitement. (ii) Examens d’imagerie cérébrale sous anesthésie générale. L’action de l’aripiprazole sur les systèmes dopaminergiques et sérotoninergiques sera étudiée via 5 traceurs ciblant différents récepteurs (5 traceurs x 3 doses d’aripiprazole = 15 scans par animal). Ces imageries s’étendront sur une période de plus d’un an. (iii) Implantation chirurgicale d’un plot de tête et d'une chambre avec craniotomie sous anesthésie générale (1 fois,

Impact sur les animaux

La partie pharmaceutique du projet impliquant un traitement chronique par aripiprazole ne constitue pas une source potentiel de nuisances importantes. L’aripiprazole est une molécule fréquemment utilisée en clinique humaine avec très peu d’effets secondaires nuisibles, il est rapporté un effet sédatif et orexigène (augmente l’appétit) bien moindre que pour les autres neuroleptiques. Les imageries cérébrales vont nécessiter l’injection d’un produit de contraste pouvant induire des élévations du taux de fer sanguin et potentiellement des troubles hépatiques. Pour limiter ces risques, les imageries seront espacées d’au moins deux semaines et des analyses sanguines seront réalisées pour contrôler les enzymes hépatiques. Ainsi, aucun effet nuisible significatif n’est spécifiquement prévu suite à l’accumulation des imageries sur animal anesthésié. La partie électrophysiologique du projet implique l’implantation d’un plot de tête et d’une chambre d’enregistrement par l’intermédiaire de vis en titane chirurgicalement implantées sur la tête de l’animal. La chambre d’enregistrement donnera sur une craniotomie (10 x 10mm) permettant l’accès à la dure-mère et au cerveau pour pouvoir y positionner une électrode au moment des sessions d’expérimentation. La présence de cette chambre d’enregistrement constitue une source potentielle d’infection requérant une attention particulière, avec des soins fréquents adaptés. De potentiels lésions cérébrales engendrées lors de la pénétration de l’électrode dans le cerveau sont à prévoir avec la répétition des sessions d’enregistrement. Le suivi comportemental quotidien des animaux nous informera sur la présence ou non d’une lésion débilitante. Cette possibilité demeure toutefois extrêmement rare. Il n’est pas démontré que l’effet cumulatif entre les phases d’imagerie, de pharmacologie et d’électrophysiologie de l’étude soit délétère pour la santé de l’animal. La partie de l’étude intégrant les examens d’imagerie et le traitement par aripiprazole étant classée en procédure légère, nous estimons que la sévérité totale du projet demeure modérée pour les animaux.

Devenir

A la fin du protocole, en concertation avec le vétérinaire réfèrent et dépendamment du degré réel de sévérité de la procédure pour chaque animal, les singes seront préférentiellement réutilisés pour une autre étude. Ces animaux auront acquis une grande valeur scientifique, du fait de leur entrainement à réaliser des taches cognitives sur écran tactile. Les animaux ayant une chambre implantée seront préférentiellement réutilisés pour une autre étude nécessitant des approches invasives telles que l’électrophysiologie ou des perturbations intracérébrales. De ce fait, nous ne prévoyons pas de désimplantation chirurgicale à la fin de notre protocole. Également, notre protocole ne nécessite pas l'euthanasie de ces animaux pour des fins scientifiques.

Remplacement

L’utilisation du modèle primate non-humain apparait essentiel pour la réalisation de cette étude pré-clinique, combinant des approches d’imagerie TEP/IRM avec de l’électrophysiologie. Phylogénétiquement, ce modèle d’étude pré-clinique est le plus proche de l’humain dans l’expression de ses comportements et dans son organisation anatomo-fonctionnelle du cerveau. Ainsi, les informations obtenues seront plus facilement transposables et identifiables à une application chez l’humain. De plus, des taches comportementales variées peuvent être réalisées par ces animaux permettant ainsi l’étude d’un large spectre de comportements complexes. Enfin, certains radiotraceurs TEP utilisés dans cette étude ne sont disponibles et utilisables que chez le primate non-humain, faisant de ce modèle un élément irremplaçable pour la conduite de cette étude.

Réduction

Au total, nous prévoyons la possibilité d’inclure 6 animaux dans le protocole. Ce nombre a été choisi sur la base du nombre minimum standard d’animaux (n=4) défini par la communauté scientifique abordant des problématiques pharmacologiques chez le primate non-humain, et sur la possibilité d’avoir à remplacer des animaux en cours de protocole (n=2). Nos approches seront réversibles et complémentaires, ce qui permettra de répéter les tests et de comparer différentes doses d’agents pharmacologiques sur les mêmes animaux pour ainsi optimiser la puissance statistique de notre étude. Les données électrophysiologiques recueillies sur quatre animaux permettront également d’atteindre un échantillon de neurones striataux importants le plus représentatif possible en fonction des différents territoires cérébraux étudiés.

Raffinement

Notre méthodologie expérimentale a été planifiée afin de minimiser l’impact de notre étude sur la santé et le bien-être des animaux. Un suivi quotidien des animaux sera effectué permettant de contrôler différents facteurs tels que le poids, la prise de nourriture, le comportement social et la mobilité. Dépendamment du score des animaux sur notre grille d’évaluation comportementale, un traitement adapté sera fourni et l’étude pourra être suspendue, voir définitivement arrêtée si les points limites sont atteints. L’imagerie constitue une approche non-invasive qui va nous permettre d’étudier l’activité neuronale dans le cerveau entier des animaux sans engendrer d’effets délétères. En combinant simultanément différentes modalités d’imagerie grâce à une caméra hybride, nous allons réduire (/2) le nombre de scans pour pouvoir collecter un jeu de données suffisants. Les animaux ne seront implantés qu’au moment d’initier la phase d’électrophysiologie de l’étude. La craniotomie réalisée chirurgicalement sera la plus petite possible à l’intérieur de la chambre d’enregistrement, minimisant ainsi le possible risque d’infection. Des traitements analgésiques seront utilisés en périodes pré-, per- et postopératoires. Notre grille d’évaluation de la douleur permettra d’adapter le traitement et le protocole si nécessaire en fonction de divers points limites. Les enregistrements seront effectués avec des microélectrodes fuselées à faible diamètre (150microm) pour ne pas créer de lésion significative au niveau de la structure cérébrale d’intérêt. Les imageries réalisées au préalable nous permettront de cibler avec précision les régions cérébrales à enregistrer et nous indiqueront comment positionner l’électrode pour être le plus efficace possible dans la collection de données électrophysiologiques. En dehors des sessions comportementales qui seront réduites le plus possible, les animaux seront hébergés dans un environnement social avec accès à de grandes volières incluant du matériel de fourrage et de multiples formes d’enrichissement. Pour favoriser des interactions sans stress excessif entre l’animal et l’expérimentateur, les animaux seront entrainés à la technique d’association positive entre un son (clicker), une action, et une récompense alimentaire.

Choix des espèces

Pour cette étude, le modèle primate non-humain (macaque) apparait essentiel pour plusieurs raisons : - Phylogénétiquement, ce modèle animal préclinique est le plus proche de l’humain dans l’expression de ses comportements et dans son organisation anatomo-fonctionnelle. -Différents troubles comportementaux ont déjà pu être induits chez le macaque suite a une perturbation d’activité localisée au niveau du striatum antérieur. -Des taches comportementales variées peuvent être réalisées par ces animaux permettant ainsi l’étude d’un large spectre de comportements complexes. -Toute information physiologique ou physiopathologique obtenue chez le primate non-humain est plus facilement transposable à une application chez l’humain. Les animaux reçus sont généralement des adolescents (3 ans). Ils arrivent souvent déjà en groupe et sont socialement compatibles permettant de les pairer pour leur hébergement. Une recommandation sera formulée en ce sens auprès de nos fournisseurs pour favoriser des groupes sociaux compatibles.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Macaques à longue queue : 15
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 15
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 15

15 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent par voie intraveineuse un virus génétiquement modifié à visée antitumorale et subissent des prélèvements sanguins pouvant atteindre 20 % de leur volume sanguin, avant d'être tués pour prélever leurs organes. Le porteur indique que chaque animal est hébergé seul à partir de la première injection, alors qu'il s'agit d'une espèce vivant normalement en groupe. Il affirme que les études de toxicité in vivo sont "indispensables" au développement de nouveaux médicaments et justifie le primate par sa proximité avec l'espèce humaine.

Objectifs

Le présent projet vise à étudier la biodistribution ainsi qu’à déterminer le seuil de toxicité d’un virus atténué réassorti (Organisme Génétiquement Modifié) provenant de la combinaison de deux souches de LCMV sauvages (Virus de la chorioméningite lymphocytaire), nommé ABX-001 dans le cadre du traitement de cancers métastasiques. Le projet sera conduit en zone de niveau de sécurité biologique 2 (NSB2) (obtention de l’agrément d’utilisation OGM pour une installation A2). Cette souche réassortie présente un phénotype fortement atténué et utilisé en tant qu’agent viral antitumoral potentiel. En effet, l’infection par une des souches sauvages sur lesquelles est construite la souche ABX-001 entraine des signes d’hépatoxicité et des symptômes de type fièvre hémorragique chez le singe. Un des effets de la création de la souche ABX-001 est une nette diminution de cette morbidité (diminution de la réplication virale, diminution de la réponse cytokinique, moins de pathogénicité au niveau hépatique) et un tropisme spécifiquement tumoral qui la maintient éloignée des tissus sains. Le mécanisme d’action de l’administration de ce type de souche réassortie entraine une activation du système immunitaire concertée et centrée sur la tumeur, impliquant à la fois la réponse innée et adaptative, par une seule injection intraveineuse. Le mode d’action de cette virothérapie immunomodulatrice par le virus atténué réassorti ABX-001 diffère de celui des traitements oncolytiques classiques puisqu’il vise principalement à induire et à remodeler les réponses immunitaires pour cibler spécifiquement les cellules tumorales. Dans ce projet, plusieurs doses croissantes de ABX-001 seront testées, comparé à une formulation contrôle, par administration intraveineuse unique ou répétée.

Bénéfices attendus

Ce projet permet d'évaluer la tolérance du virus atténué réassorti ABX-001 en tant que traitement antitumoral après une exposition répétée ou non, de doses croissantes et d'estimer les marges de sécurité pour lesquelles aucun effet indésirable n'est observé. Ces marges de sécurité permettront par la suite de déterminer une dose initiale "sûre" pour des études précliniques réglementaires, puis pour des essais cliniques chez l'Homme. Cette étude dite de "Dose-Range Finding" permet donc de diminuer le nombre d'animaux utilisés lors de l'étude préclinique réglementaire en calibrant les doses optimales.

Procédures

Le projet consiste en l'administration intraveineuse du virus atténué (répétées ou non) ; ces administrations sont peu invasives (

Impact sur les animaux

Afin d’éviter les contaminations entre les animaux, à partir de la première administration du virus atténué réassorti ABX-001, les animaux seront hébergés seuls en volière séparée avec un lien auditif, visuel et olfactif avec le congénère d’à côté (en cours de protocole). Ces animaux étant habituellement hébergés par groupe sociaux, une attention particulière devra en plus être portée sur le milieu d’hébergement de l’animal en lui apportant de l’enrichissement renouvelé quotidiennement (friandises, jouets, etc.). Les animaux auront été hébergés ensemble lors de la phase d'acclimatation, et ne seront donc pas mis au contact d'autres animaux lors de la phrase infectieuse. Ainsi, uniquement le premier animal sera hébergé seul à partir de l’administration (en NSB2) et pendant 10 jours, le temps de l’arrivée de l’animal suivant dans la volière à côté. Une attention particulière sera d’autant plus portée sur l’environnement cet animal (programme d’enrichissement ultra renforcé : friandises diverses, jouets divers). Les deux derniers animaux (1 animal d’un groupe traité et 1 animal du groupe contrôle) seront mis à mort même temps. Même s'il n'était pas strictement nécessaire au protocole, nous avons insisté pour qu'un animal "contrôle" non-infecté soit ajouté au protocole, afin que le dernier animal infecté ne soit jamais hébergé seul dans la salle d'hébergement en zone NSB2 (ils entreront ensemble et seront mis à mort ensemble). Même si la souche ABX-001 est atténuée, il est connu que les souches de virus sauvage peuvent entrainer des symptômes de type fièvre hémorragique et d’hépatoxicité. Par prudence, des points de vigilance seront donc axés sur le suivi de la température rectale et des paramètres hématologiques et biochimiques (globules rouges, paramètres hépatiques) afin de prédire une potentielle toxicité à la dose administrée. De plus, les points limites généraux seront appliqués.

Devenir

Tous les animaux du projet seront mis à mort pour récolte d'organes.

Remplacement

Les études de toxicité in vivo chez l’animal sont indispensables au développement de nouvelles molécules pharmaceutiques. En effet, celles-ci permettent de déterminer la toxicité de la molécule en fonction de la dose administrée et affine la connaissance des caractéristiques de l’effet principal et des effets indésirables éventuels. Les modèles animaux permettent dans ce cas d'objectiver l'apparition des signes cliniques et donc de mettre en évidence une éventuelle toxicité de la molécule en cours de test.

Réduction

Dans ce projet, les approches de dosage échelonnées ("en escalier": doses croissantes) permettent d'atteindre les objectifs scientifiques tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés. Une fois la première dose administrée à un seul animal, les observations sont ensuite notées et utilisées pour informer la dose de l’animal suivant, qui peut être supérieure ou inférieure selon la nature des observations relevées. Le nombre d'animaux dosés à chaque niveau doit être petit dans les études initiales (par exemple un voire deux) avec des tailles de groupe augmentées par la suite (poursuite du projet) une fois qu'une dose-réponse est établie (source : "Guidance on dose level selection for reguatory general toxicology studies for pharmaceuticals", NC3Rs). De même, le but même d'une étude de Dose-Range Finding est de réduire la taille de l'étude préclinique réglementaire en éliminant les doses à laquelle la réponse des animaux serait d'office nulle ou toxique.

Raffinement

Les animaux seront suivis individuellement et quotidiennement tout au long de l’étude afin de détecter tout signe clinique de douleur ou de détresse (grille d’observation du bien-être). Comme les animaux seront injectés par groupes de dose, les données obtenues pour les premières doses serviront à affiner la dose suivante et le suivi clinique en fonction des signes cliniques observés. Des périodes de récupération suffisantes seront accordées aux animaux entre les prélèvements ainsi qu’entre les administrations. Des mesures préventives et correctives de diminution de la douleur et du stress seront déterminées au préalable de la procédure. Les animaux bénéficieront du programme d’enrichissement défini par la structure du bien-être animal de l'installation, notamment la mise disposition de jouets dans les hébergements et la distribution de friandises systématique en fin de journée. Les animaux seront hébergés par groupes sociaux dans des volières conformes aux recommandations pendant la phase d’acclimatation et seront ensuite hébergés seuls à partir de la première administration, avec un lien auditif, visuel et olfactif avec le congénère d’à côté (en cours de protocole). Ces animaux étant habituellement hébergés par groupe sociaux, une attention particulière devra en plus être portée sur le milieu d’hébergement de l’animal en lui apportant de l’enrichissement supplémentaire renouvelé quotidiennement (friandises, jouets, etc.). Aussi, une rotation du matériel d’enrichissement, incluant une désinfection, sera organisée une fois par semaine pour éviter la lassitude et renouveler l’intérêt des animaux. De même, le personnel veillera à garder une interaction quotidienne avec chaque animal afin de diminuer le stress qui pourrait être engendré par les manipulations.

Choix des espèces

Le primate non humain (macaque cynomolgus) est choisi pour sa proximité phylogénétique avec l'Homme et du fait des similitudes des réponses immunitaires et de sa sensibilité aux infections par LCMV. Spécifiquement, le macaque cynomolgus montre une sensibilité différentielle aux deux souches de LCMV composants ABX-001, ce qui permettra de tester si la stratégie d'atténuation de la souche virale réassortie est efficace. De même, la proximité de la réponse immunitaire du macaque à celle de l'homme permettra de mettre en valeur de potentiels biomarqueurs inflammatoires d'efficacité et de toxicité qui pourront être transposés aux patients de l'étude clinique. Autant que possible, des animaux matures (36-48 mois) seront utilisés pour ce projet.

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Macaques à longue queue : 42
Souffrances
▲ 2
▲ -
▲ 40
▲ -
Devenir
 -
 -
 40
 2

Le projet prépare l'arrivée en essai clinique d'un anticorps monoclonal qui vise à accélérer la résolution de l'inflammation : doses minimales et maximales, toxicité, biodistribution et biomarqueurs à suivre ensuite chez l'humain. Après une première étude de cette molécule chez le primate, 42 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, ou menées sans réveil. Sous anesthésie, ils reçoivent des injections dans la peau pour provoquer une inflammation ou deux injections de KLH, une protéine employée pour tester la réponse vaccinale, puis la molécule par voie intraveineuse, jusqu'à six prises de sang dans une même journée et seize en 48 jours, trois ponctions de moelle osseuse et trois prélèvements de ganglions. Le porteur limite les groupes à trois macaques, "ce qui rend impossible tout test statistique", et juge ce nombre "essentiel" à la fiabilité des résultats. Le champ structuré déclare 40 macaques réutilisés, et le porteur prévoit leur réutilisation pour une nouvelle procédure légère ou modérée, sauf ceux de l'étude de biodistribution, tués pour prélever leurs organes.

Objectifs

Les traitements anti-inflammatoires actuels visent à éteindre une inflammation chronique préexistante mais cette atténuation de la réponse du système immunitaire n’est souvent que transitoire et s’accompagne très souvent de rechutes. Les études scientifiques visant à déterminer les mécanismes associés à l’inflammation ont mis en lumière un processus actif de l’extinction de l’inflammation s’appelant résolution de l’inflammation Nous avons déjà démontré dans notre laboratoire que le traitement prorésolutif constitué par notre molécule d'intérêt (anticorps monoclonal ciblant un des récepteurs de la résolution exprimé par les neutrophiles et les macrophages) est cliniquement actif chez la souris dans de nombreux modèles inflammatoires. En effet, dans des modèles de colite induite ou spontanée, nous avons pu apprécier un retour plus rapide ou une stabilisation/amélioration de la colite lorsque les animaux ont été injectés avec ce traitement prorésolutif. Par ailleurs nous avons chez l’Homme, observé in vitro un effet de cette même molécule sur les neutrophiles et les macrophages. En outre, dans une précédente étude chez le primate non humain, nous avons pu apprécier la pharmacocinétique ainsi qu’un effet biologique du produit sur un modèle d’inflammation réalisée par l’injection intradermique de bactéries inactivées aux UV. Ce projet sera dans la continuité du précédent pour évaluer les doses minimales et maximales requises pour observer un effet biologique et évaluer la toxicité du produit ainsi qu’identifier des biomarqueurs d’activité permettant de suivre la pharmacodynamique du produit et orienter les analyses chez l’Homme lors d’essai clinique. En outre, l’étude de biodistribution du traitement n’a pas été réalisée et pourra être évaluée dans cette étude, paramètre indispensable pour l’évolution du produit vers la clinique. Enfin, de manière complémentaire, un modèle de vaccination et rechallenge sera évalué pour répondre à la question d’un éventuel impact du traitement sur la vaccination, notamment la réponse humorale liée aux anticorps.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’une part d’évaluer la pharmacocinétique/pharmacodynamique d’un produit destiné à la médicamentation humaine permettant ainsi d’anticiper un schéma d’administration et d’estimer d’éventuels effets secondaires liés à l’injection de ce médicament. En outre, la réalisation en parallèle d’un modèle inflammatoire intradermique permettra d’apprécier un effet biologique de la molécule sur un modèle déjà utilisé dans une phase I lors d’essais cliniques et pour lequel nous avons obtenu des résultats préliminaires encourageants nécessitant d’être confirmés. Enfin, l’étude sur la capacité vaccinale après injection de la molécule permettra de mieux appréhender les mécanismes d’action du médicament et s’assurer que l’administration d’une telle drogue de manière concomitante à une vaccination de trouble pas la réponse immunitaire primaire et/ou secondaire.

Procédures

Certains animaux seront soumis sous anesthésie à l’induction d’une inflammation suite à des injections intradermiques (sur 5 min) sur une seule journée. D’autres animaux seront soumis sous anesthésie à une injection intramusculaire (5 min) de KLH puis une injection sous-cutanée de KLH (5 min) à 8 jours d’intervalle. Les animaux seront soumis également, sous anesthésie, après injection intraveineuse de la molécule thérapeutique d’intérêt (15 min), à plusieurs prélèvements sanguins (au maximum 6 dans une même journée, 16 sur la totalité de la procédure expérimentale sur 48 jours), notamment lors d’une anesthésie prolongée de 2h, quelques prélèvements de moelle osseuse (N=3, avant traitement, j10 et j21) et de ganglions (N=3, avant traitement, j7 et j21).

Impact sur les animaux

Les protocoles d’anesthésie répétés sur 24h lors de l’injection de la molécule pour évaluer la pharmacodynamique seront inconfortables et à ce titre, les animaux spécifiquement lors de cette journée seront suivis de manière accrue et l’inconfort le plus adéquatement maîtrisé. Les modèle d’inflammation pourrait créer une démangeaison locale qui sera alors protégée si tel est le cas.

Devenir

Les protocoles utilisés dans cette étude permettent une réutilisation de l'ensemble des animaux utilisés dans ce projet après accord du vétérinaire pour une nouvelle procédure légère ou modérée exceptés ceux utilisés pour évaluer la biodistribution de la molécule qui nécessite un prélèvement de différents organes après euthanasie.

Remplacement

A ce jour, aucune méthode ne peut remplacer un système immunitaire complet et donc rend indispensable l’utilisation d’animaux. Des études préliminaires sur des cellules ex vivo ont permis d’identifier une activité biologique du médicament et donc ont orienté les paramètres à évaluer lors de l’étude in vivo de la molécule. Les résultats obtenus lors d’études préliminaires in vivo chez la souris nous permettent maintenant d’étudier la molécule de façon plus précise chez le primate non humain.

Réduction

Ce genre de protocole chez le macaque ne peut être réalisé comme une étude statistique, en effet, dans le respect de la règle des 3R et d’un point de vue éthique, nous limitons le nombre d’animaux au strict minimum, à savoir 3 animaux par groupe, ce qui rend impossible tout test statistique. Cependant, compte tenu de la variabilité individuelle, le nombre de 3 animaux/groupe est essentiel pour obtenir une relevance scientifique quant à l’interprétation des résultats obtenus et l’identification d’un éventuel effet thérapeutique tout en réalisant de manière fiable une étude PK/PD de la molécule. De plus, si le modèle d’inflammation cutanée (injection bactéries inactivées) n’a pas d’impact sur la PK/PD, l’ensemble des animaux prévus ne sera pas utilisé. D’autre part, de façon à réduire le nombre d’animaux, il s’agit de réutilisation d’animaux dans le cadre strict de la loi après avis vétérinaire.

Raffinement

Toutes les procédures sont réalisées chez le macaques sous anesthésie. La douleur sera dans la mesure du possible évitée par injection d’analgésique qui devra toutefois ne pas être dans la catégorie des anti-inflammatoires pour ne pas perturber ou annihiler l’effet de la molécule thérapeutique injectée et évaluée. Les animaux sont hébergés avant protocole expérimental en volière, de façon à préserver leur de mode vie en communauté. Au cours du protocole expérimental les individus traités sont hébergés dans des cages séparées, mais jointives permettant la vision et la communication entre congénères. Il est en effet fondamental pour ne pas stresser davantage aussi bien l’animal traité que les autres animaux, de pouvoir lui faire facilement (sous anesthésie légère) des injections ou prélèvements qui seraient impossibles dans un environnement commun. Un enrichissement alimentaire (fruits et/ou légumes) est donné quotidiennement, un enrichissement par jeux (différentes activités) est donné en rotation dans les cages selon un programme hebdomadaire. Enfin, un aménagement (perchoirs, cordes…) des cages permet un enrichissement de mouvements.

Choix des espèces

Les primates non humains, et plus précisément les macaques dans cette étude, représentent l’espèce animale de choix comme modèle préclinique étant donné leur morphologie, leur proximité phylogénétique et leur similitude avec le système immunitaire de l’Homme. Différents modèles chez le macaque peuvent être ainsi développés pour mimer des situations cliniques connues, voire des protocoles similaires déjà existants chez l’Homme comme c’est le cas pour cette étude tout en étant moins douloureux, et tester différents protocoles thérapeutiques innovants en conditions précliniques. La constitution du système immunitaire est dépendante de l’âge des animaux donc il s’agira de préférence d’animaux jeunes adultes (3 à 4 kg) dont le système immunitaire est alors mature. La constitution du système immunitaire est dépendante de l’âge des animaux donc il s’agira de préférence d’animaux jeunes adultes (3 à 4 kg) dont le système immunitaire est alors mature.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
Macaques à longue queue : 73
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 73
▲ -
Devenir
 -
 -
 12
 61

73 macaques à longue queue vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal est infecté par le virus de la grippe puis par la bactérie Streptococcus pneumoniae pour reproduire une surinfection pulmonaire, avec prélèvements sanguins répétés, puce implantée sous la peau, imagerie scanner et PET, et parfois biopsies de ganglions, de moelle osseuse et de poumon. Le porteur indique que les animaux infectés seront tués pour analyse et que douze animaux non infectés pourront être réutilisés dans d'autres procédures. Sur le remplacement, il affirme que la réponse immunitaire ne peut être étudiée in vitro et conclut qu'un modèle animal est "nécessaire".

Objectifs

Streptococcus pneumoniae (ou S. pneumoniae) est une bactérie pathogène qui provoque des pneumonies pouvant évoluer en bactériémie (présence de bactéries dans le sang). Le plus souvent, chez l’adulte, l’infection à S. pneumoniae a lieu à la suite d’une infection pulmonaire par des virus, comme le virus de la grippe. Cette surinfection est responsable d’une augmentation significative de la morbidité et de la mortalité chez les patients doublement infectés, notamment lors d’épidémie de grippe. Les souches cliniques de S. pneumoniae sont souvent résistantes aux antibiotiques, ce qui complique la prise en charge des patients. A ce titre, S. pneumoniae fait partie de la liste émise par l’OMS en 2017 des 12 agents pathogènes prioritaires contre lesquels il est urgent d'avoir de nouveaux antibiotiques. En l'absence de nouveaux antibiotiques à moyen terme, une des voies de recherche pour combattre ces infections est l'activation de la réponse immune par des traitements immunostimulants. Plusieurs études montrent que la flagelline (une protéine du flagelle d'une autre catégorie de bactéries) peut activer la réponse inflammatoire. L'action adjuvante de la flagelline en supplément d'un antibiotique a été démontrée dans le cas d'infection à S. pneumoniae chez la souris, avec une augmentation de la résistance à la pneumonie aiguë grâce à une réponse immunitaire stimulée. Dans ce projet, nous étudierons l'action de la flagelline sur les infections à S. pneumoniae chez le primate non-humain, pour confirmer l'intérêt de cette protéine comme adjuvant dans ce type d'infection avant les études cliniques chez l'Homme.

Bénéfices attendus

L’augmentation de souches résistantes aux antibiotiques de S. pneumoniae rend urgente la recherche de nouvelles stratégies thérapeutiques. Ce projet doit déterminer le potentiel thérapeutique de la combinaison d'un traitement antibiotique avec une molécule immunostimulante, la flagelline. Les résultats, obtenus dans un modèle animal proche de l’Homme, fourniront les informations réglementaires nécessaires pour envisager de rendre ce nouveau traitement disponible chez l’Homme. À terme, l'objectif est de mettre en place des traitements similaires contre d’autres bactéries résistantes aux antibiotiques.

Procédures

Toutes les interventions et prélèvements sur animaux seront réalisés sous anesthésie. Tous les prélèvements et interventions réalisés le même jour seront effectués au cours de la même anesthésie. Les animaux seront exposés au virus de la grippe et à la bactérie S. pneumoniae au début de l’étude, pour reproduire la surinfection observée chez les patients. Pour cette exposition, les animaux seront anesthésiés pendant 30-45 min. Des prélèvements sanguins seront effectués régulièrement tout au long de l’étude, qui durera environ 1 mois. Les premiers animaux seront prélevés 1-2 fois avant l’infection grippe puis tous les 1-3 jours à partir de l’infection grippe jusqu’à la fin de l’étude (20 jours), afin de suivre au plus près la progression de l’infection . Pour les animaux suivants, la fréquence des prélèvements sera ajustée grâce aux données obtenues sur les premiers animaux, afin de limiter les interventions sur l’animal tout en assurant un bon suivi de l’infection. Pour chaque prélèvement, les animaux seront anesthésiés 10-15 min. Des puces de suivi de la température seront implantées en sous-cutané au début de l’étude, en même temps que les prélèvements. Ceci rajoutera environ 30-45 min d’anesthésie. Elles seront extraites à l’euthanasie des animaux. Des séances d’imagerie (scan des poumons aux rayons X (CT), tomographie par émission de positons (PET)) seront réalisées en baseline, juste après l’infection grippale (J-3), au pic de l’infection bactérienne et plus tardivement , en même temps que les prélèvements. Les séances de CT rajouteront 30-45 min d’anesthésie et les séances de PET-CT environ 2h. Certains animaux recevront un traitement antibiotique par injection intramusculaire ou intraveineuse une fois par jour tout au long de l’infection bactérienne . Pour chaque traitement, l’anesthésie durera entre 5 et 10 min par animal. En cas de résultats inattendus lors des premières infections, des biopsies tissulaires (ganglions, moelle osseuse, biopsie pulmonaire) pourront être mise en place lors des infections suivantes pour approfondir l’étude de la réponse immunitaire. Dans ce cas, chaque type de biopsie sera réalisée deux fois : une fois avant l’étude et une fois au cours de l’étude. Ces interventions rajouteront environ 30 min à 1h d’anesthésie.

Impact sur les animaux

L’infection grippale peut causer de la fièvre, de la toux et un encombrement bronchique. La surinfection par S. pneumoniae exacerbe ces symptômes. L’état des animaux sera observé quotidiennement, les signes cliniques seront suivis à chaque intervention grâce à une grille de scoring et des critères d’arrêt sont prévus dans le projet en cas de progression de la maladie ou d’éventuels effets inattendus du traitement. Les animaux non-infectés seront hébergés en groupe. Afin d’éviter des contaminations croisées, les animaux infectés seront hébergés en cages individuelles dans des modules contigus permettant des interactions sociales. Ils bénéficieront d’un programme défini par la cellule « bien-être animal » de l’établissement pour l’enrichissement de leur milieu de vie, qui sera renforcé lors des phases d’hébergement individuel.

Devenir

Tous les animaux infectés seront euthanasiés afin de réaliser une analyse histopathologique et des dosages sur les tissus. Les animaux non-infectés pourront être inclus dans d’autres procédures compatibles avec l’historique de l’animal, après récupération complète de l’animal et sur avis favorable du vétérinaire.

Remplacement

Ce projet vise à évaluer l’apport d’une molécule immunomodulatrice au traitement contre les infections à S. pneumoniae résistantes aux antibiotiques. Ceci nécessite un modèle expérimental permettant d’étudier les différentes composantes des réponses immunitaires et les changements induits suite à l’infection et aux traitements. A ce jour, ces différents éléments ne peuvent pas être étudiés in vitro puisque la mise en place de la réponse immunitaire a lieu dans différents organes (ganglions, organes lymphoïde secondaire) et son évaluation se fait à la fois au niveau systémique et au niveau local (muqueuse). De plus, pour des raisons éthiques, les évaluations de nouveaux traitements thérapeutiques ne peuvent avoir lieu directement chez l'Homme. L’utilisation de modèles animaux est donc nécessaire pour ce projet.

Réduction

Lors des étapes de mise au point (du modèle d’infection, du traitement), les différents paramètres seront testés sur un petit nombre d’animaux, suffisant pour faire des comparaisons qualitatives. Les conditions seront testées séquentiellement afin d’ajuster les protocoles des expériences suivantes en fonction des résultats obtenus. Le raffinement de la dose de bactérie se fera selon un procédé itératif déjà publié dans la littérature scientifique, ce qui nous permettra d’optimiser l’utilisation des animaux et donc de réduire les effectifs. Pour l’évaluation de l’efficacité du traitement, le nombre d’animaux par groupe est le minimum permettant une analyse statistique fiable des résultats (cliniques, hématologiques, réponse humorale, réponse cellulaire).

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupes avant exposition aux pathogènes et en hébergements individuels contigus permettant des interactions sociales pendant la phase d’infection (conservation du contact sensoriel avec plaques translucides entre les cages latérales, et cages face à face séparées par 2 m). L’enrichissement sera augmenté pour les animaux hébergés individuellement (distribution 2 fois/semaine d’enrichissements destructibles au lieu d’une fois). Cet hébergement individuel est nécessaire pour éviter les biais lors de l’évaluation de la température par puces électroniques implantées en sous-cutané dans le dos de l’animal (diurne et nocturne) et pour éviter les contaminations croisées amenant à une surexposition virale ou bactérienne. Les prélèvements et interventions sur les animaux seront effectués sous anesthésie pour éviter le stress et d’éventuelles douleurs. L’état général des animaux sera observé quotidiennement, les signes cliniques seront suivis à chaque intervention grâce à une grille de scoring, et le vétérinaire de l’installation sera alerté en cas d’apparition de signes cliniques afin d’adapter le suivi et les soins aux animaux. Le recours à des techniques d’analgésie et d’antalgie pourra être envisagé si nécessaire. Les points limites seront raffinés en fonction des résultats obtenus au cours de la mise en place du modèle.

Choix des espèces

Dans ce projet, le modèle primate non-humain est choisi pour sa proximité génétique et physiologique avec l'Homme, ce qui en fait le modèle le plus pertinent pour l’évaluation de traitements immunostimulants. Les réponses immunitaires chez le primate non-humain sont similaires à celles de l’Homme, et les techniques et outils d’exploration de la réponse immunitaire sont disponibles et maitrisés chez cette espèce. De plus, l’appareil respiratoire des primates non-humains est très proche de celui des hommes par sa structure et ses dimensions. Enfin, les macaques sont susceptibles aux infections par le pathogène S. pneumoniae. Ces études seront réalisées sur des animaux adultes de plus de 2 ans, d’environ 2,5 à 8 kg. Le traitement à tester étant destiné principalement à la population adulte et le système immunitaire évoluant en fonction du stade de développement et de l’âge individus, des animaux au système immunitaire mature seront donc utilisés dans ce projet.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
Macaques à longue queue : 6
Souffrances
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Devenir
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6 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal, juvénile de 2 à 3 ans, reçoit une injection d'un vecteur de thérapie génique dérivé du VIH et subit des imageries sous anesthésie, des prélèvements sanguins répétés et deux ponctions de moelle osseuse que le porteur présente comme le seul acte douloureux, avant une mise à mort au pentobarbital à six semaines. Le projet compare deux voies d'injection en vue d'un éventuel passage chez des patients atteints d'une maladie osseuse rare. Sur le remplacement, le porteur affirme qu'il est "nécessaire" d'administrer le produit à un "organisme entier" et que le primate non-humain fournit les données les plus transposables à l'humain.

Objectifs

La Dysplasie Spondyloépiphysaire Congénitale (DSEC) est une maladie osseuse génétique rare, présente dès la naissance et associée à des déformations du squelette qui s'aggravent avec l'âge, certaines pouvant mettre la vie en danger et nécessiter des interventions chirurgicales répétées. Il s'agit d’un trouble du collagène de type II, causé par des mutations dans le gène COL2A1, qui empêche les os et les autres tissus conjonctifs de se développer correctement. Le produit thérapeutique à tester dans cette étude est un vecteur de thérapie génique de type lentiviral, conçu pour restaurer la fonction du gène COL2A1 dans les chondrocytes et les plaques de croissance osseuses. Leur accès par des injections directes dans le cartilage n'est pas possible en raison de leur grand nombre dans tout le corps, de la douleur de telles injections et du risque supplémentaire d'inhibition de la croissance osseuse suite à la rupture du cartilage et de l'augmentation des réponses inflammatoires locales. L’injection systémique du vecteur thérapeutique est donc la voie d'administration proposée. Des études réalisées avec ce vecteur thérapeutique dans un modèle de souris spontané de la DSEC, ont montré son efficacité avec une correction à long terme des anomalies histologiques, radiographiques et cliniques. L'innocuité et la biodistribution du vecteur thérapeutique a également été montrée sur des mini-porcs. Une observation intéressante et inattendue, tant chez la souris que chez le mini-porc, est que la voie d'administration systémique du vecteur thérapeutique semble avoir de l'importance : une administration intrapéritonéale (IP) améliore la distribution du vecteur thérapeutique dans les plaques de croissance (les tissus ciblés), alors que, au moins chez le mini-porc, elle réduit d'environ 100 fois sa distribution dans le foie et la rate (des tissus non ciblés), par rapport à une administration intraveineuse (IV) classique. Il n'existe aucune description publiée de l'administration IP de vecteurs lentiviraux dans des modèles animaux de grande taille. Avant un transfert en clinique, il est donc important de documenter, dans le modèle de primate non humain (PNH) proche de l’Homme au niveau phylogénétique et anatomique, si la supériorité du vecteur thérapeutique par voie IP par rapport à la voie IV est confirmée. Outre la biodistribution du vecteur, l’utilisation du modèle PNH nous permettra également d’évaluer la biosécurité et l'immunogénicité du vecteur thérapeutique.

Bénéfices attendus

Le DSEC est le trouble du collagène de type II le plus courant, entraînant une petite taille disproportionnée et plusieurs autres complications graves, notamment une croissance osseuse irrégulière, une insuffisance respiratoire, des douleurs articulaires, des déformations de la hanche et de la colonne vertébrale et l'apparition précoce de l'arthrose. Aucun traitement n'est actuellement disponible pour la DSEC. Le traitement des complications nécessite des interventions chirurgicales pour réduire le risque de paralysie et la mise en place de soins à long terme pour réduire la douleur et restaurer la fonction. Cette prise en charge précoce et prolongée est très lourde pour les patients, et ne fait que limiter les gage d’une évolution ralentie. Par rapport aux thérapies classiques, la thérapie génique permet de cibler directement le gène défectueux (COL2A1) responsable de la pathologie. Cette étude pilote a pour but de mesurer la biodistribution, la bio sécurité et l'immunogénicité post-aiguës du vecteur de thérapie génique chez les PNH après administration IP ou IV. Les résultats permettront de choisir la voie d'administration IP ou IV pour les études toxicologiques réglementaires ultérieures et le développement clinique de ce produit de thérapie génique pour le traitement des patients atteints de DSEC.

Procédures

Chaque animal de cette étude sera soumis aux interventions suivantes: - Dans les 3 semaines avant injection: . Un examen d’imagerie (CT-scan et radiographie) sous anesthésie (maximum une heure) . Un à 2 prélèvements sanguins et un prélèvement de moelle osseuse, sous anesthésie (maximum 30 à 45min) - La veille de l’injection : . Un traitement immunosuppresseur appliqué par voie IV, sous anesthésie (maximum 30min) - Le jour de l’injection (J0) : . Un traitement immunosuppresseur appliqué par voie IV . Une injection du vecteur thérapeutique, par voie IV ou IP . Un prélèvement sanguin Le tout sous anesthésie (maximum 1h) - Le jour de l’injection (+6h) : . Un prélèvement sanguin, sous anesthésie (maximum 30min) - A J+1, J+3, J+7, J+15, J+30 : . Un prélèvement sanguin, sous anesthésie (maximum 30min) - Entre 5 et 6 semaines post-injection: . Un examen d’imagerie (CT-scan et radiographie) sous anesthésie (maximum une heure) - A 6 semaines post-injection: . Un prélèvement de moelle osseuse . Un prélèvement sanguin Le tout sous anesthésie (maximum 45min), avant euthanasie par injection IV d’une dose léthale de pentobarbital.

Impact sur les animaux

- La majorité des gestes réalisés sur ces animaux seront non ou peu invasifs (imagerie médicale, injection du vecteur thérapeutiques par voie IP ou IV et prélèvements sanguins par ponction veineuse). Ils seront réalisés sur animaux anesthésiés. Le seul acte douloureux par lui-même sera la ponction de moelle osseuse (dans l’os d’une hanche) qui sera réalisé avant injection puis juste avant euthanasie. Cet acte sera également réalisé sous anesthésie, et une injection de morphine sera réalisée avant l’acte afin de garantir une analgésie. Si besoin, avec accord du vétérinaire de l’UE, un traitement analgésique (ex : Buprénorphine ou Perfalgan si douleur) pourra être mis en place dans les jours suivant la procédure. - L’injection systémique d’un vecteur lentiviral (dérivé du HIV) peut induire, au moment de son injection, une réaction inflammatoire et allergique transitoire, avec une augmentation légère des enzymes hépatiques, de certaines cytokines circulantes, ainsi qu’une leucopénie transitoire. Une telle réaction a été décrite dans une étude précédemment réalisée dans l’UE. Cette réaction, asymptomatique chez les animaux, est limitée grâce à l’administration d’un traitement immunosuppresseur à base d’un corticostéroïde et d’un antihistaminique. - Enfin, il n’est pas attendu que l’expression de la protéine COL2A1 (exprimée par le vecteur lentiviral thérapeutique) pendant une durée de 6 semaines soit associée à des phénomènes toxiques ou délétères provoquant des symptômes sévères chez l’animal. Malgré tout, un suivi rapproché des paramètres cliniques (observations quotidiennes et examens cliniques) et des paramètres sanguins (hématologie et chimie clinique) des animaux sera mis en place afin de pouvoir détecter toute anomalie.

Devenir

A l'issu des 2 procédures décrites dans ce projet (à 6 semaines post-injection), tous les animaux de cette étude seront euthanasiés afin d’obtenir des échantillons de tissus qui seront analysés pour déterminer l'efficacité de la transduction et de l'expression du vecteur dans les différents plaques de croissance osseuses du squelette, ainsi que la biodistribution du vecteur dans les autres tissus de l’organisme, et la potentielle toxicité dans les différents tissus (analyses histopathologiques). Ces analyses ne peuvent se faire du vivant de l'animal.

Remplacement

Compte tenu des objectifs du protocole expérimental portant sur la biodistribution du vecteur de thérapie génique en comparant 2 modes d’administration, il est nécessaire de l’administrer à un organisme entier. Cette étude n’est ainsi pas réalisable sur un modèle in vitro. D’autre part, compte tenu des différences phylogéniques et anatomiques majeures entre les rongeurs et l’Homme, la réalisation d’une étude préclinique relative au mode d’administration ne peut s’envisager chez la rat ou la souris, communément utilisés en laboratoire. Le primate non humain est l’espèce qui apporter les données les plus pertinentes et les plus transposables en termes de biodistribution et de tolérance, permettant d’envisager de futurs essais cliniques chez l’Homme.

Réduction

La détermination du nombre d’animaux a été réalisée sur la base de l'expérience d'études similaires en thérapie génique. La constitution de groupes de 3 animaux permettra d’obtenir des résultats cohérents et reproductibles. Cela semble être un nombre minimal qui permette d’assurer la robustesse des résultats sans être excessif. Ce nombre d’animaux permettra une analyse statistique.

Raffinement

Toutes les interventions sur animaux se feront sous anesthésie générale et locale renforcée si nécessaire par des compléments analgésiques et anti-inflammatoires appropriés, pour réduire la contrainte imposée aux animaux. L'état de santé des animaux est surveillé tout au long des expériences afin d’éviter l'apparition éventuelle d'une souffrance. Les conditions d'hébergement sont conformes à la réglementation et les animaux disposent de nourriture et d'eau ad libitum. Pour leur bien-être, les animaux sont hébergés à plusieurs par cage (dans la limite réglementaire) dans un milieu enrichi comprenant de enrichissements alimentaires, physiques, sonores et visuels variés et l’enrichissement serait renforcé si un animal se retrouvait en hébergement seul. L'application de critères d'arrêts nous permettra d'intervenir immédiatement dès le moindre signe de souffrance en utilisant des traitements antalgiques appropriés ou de décider d'une euthanasie anticipée.

Choix des espèces

Les études préalables menées chez la souris et le porc ne peuvent être translatées de façon sûre et efficace à l’homme sans passer par une étude intermédiaire dans une espèce présentant une anatomie comparable à celle de l’homme comme c’est le cas chez les cercopithécidés. Le choix de macaca fascicularis se trouve pleinement justifié par la proximité phylogénétique et anatomique (bipédie notamment) des macaques fascicularis avec l'Homme, qui les rendent les plus pertinents à l’évaluation de la transduction et de la biodistribution des vecteurs lentiviraux dans l'organisme dans le cadre d’une étude pré-clinique. En effet, les primates (humains et non humains) sont des hôtes naturels du virus HIV, dont est dérivé le vecteur lentiviral utilisé dans cette étude. Finalement, le système immunitaire des macaques fascicularis comparable à celui de l'Homme en fait également l'espèce de choix pour évaluer la tolérance immunitaire au produit de thérapie génique testé. Les animaux seront inclus à un stade juvénile (entre 2 et 3 ans). En effet, le traitement appliqué ciblant les plaques de croissance osseuse et les chondrocytes, l'application du traitement doit se faire avant que la croissance du squelette ne soit complètement achevée. Par conséquent, tester le produit thérapeutique chez des patients adultes serait futile et sans bénéfice direct possible. Par conséquent, la population de patients cible est exclusivement pédiatrique et les études non cliniques se concentrent sur les jeunes animaux pendant la période de croissance du squelette, du néonatal aux individus juvéniles.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
Macaques à longue queue : 12
Souffrances
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Devenir
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12 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils reçoivent un candidat vaccin puis sont infectés par le virus Lassa, sous une dizaine d'anesthésies et de prélèvements, pour tester une protection en post-exposition. Le porteur indique que les animaux témoins développent la maladie, fièvre, diarrhée, hémorragies et hypothermie avant leur mise à mort, encadrée par un score clinique. Il affirme que le primate est le "seul bon modèle" de la fièvre de Lassa et qu'il "ne peut donc pas être remplacé".

Objectifs

Le virus Lassa (LASV) a un impact significatif sur la santé et l’économie des pays d’Afrique de l’Ouest, infectant et causant la mort de plusieurs milliers de personnes chaque année. De plus, 20% des survivants présentent des séquelles à long-terme, notamment un déficit auditif. Bien qu’étant un problème de santé publique majeur dans les pays endémiques, il n’existe à ce jour aucun vaccin pour prévenir les infections à LASV et aucun traitement complètement efficace. Le développement de vaccin LASV a notamment été ralenti par le manque de connaissance sur ce pathogène. Bien qu’un vaccin préventif soit le meilleur moyen de contrôler les épidémies à virus LASV, un vaccin protégeant rapidement les personnes à risque ou permettant de contrer le développement de la maladie chez des patients récemment exposés serait un atout majeur dans la lutte contre la fièvre de Lassa. Ce projet de recherche translationnelle de 5 ans se concentre sur le développement de contre-mesures prophylactiques et thérapeutiques contre LASV. En ce sens, nous avons développé MOPEVAC-LAS, un vecteur recombinant basé sur une souche hyperatténuée du virus Mopeia, un virus non pathogène pour l’homme que nous avons modifié par génétique inverse afin de lui faire exprimer un antigène de LASV. Il est rendu inoffensif par une modification au sein de la nucléoprotéine (NP), présentant un rôle central dans le contrôle des réponses antivirales. L’innocuité, l’immunogénicité et l’efficacité de MOPEVAC-LAS ont été démontrées chez le singe cynomolgus dans une étude précédente. Nous savons donc que MOPEVAC induit une immunité protectrice chez des singes vaccinés un mois avant le challenge par le virus LASV. Le but de ce projet est de tester si ce candidat vaccin peut induire une immunité protectrice lorsqu’il est administré seulement 8 jours avant ou dans les heures qui suivent l'infection par LASV. Nous souhaitons aussi comparer le MOPEVAC-LAS classique à un MOPEVAC-LASNPwt produit dans des cellules exprimant une NP sauvage (non modifiée) afin d’aider à la production du vaccin et d’augmenter son immunogénicité chez le singe en post-exposition. A terme, nous pensons identifier le meilleur candidat vaccinal pour la vaccination en post-exposition.

Bénéfices attendus

Bien que la fièvre de Lassa soit un problème de santé publique majeur en Afrique de l’Ouest, il n’existe à ce jour aucun traitement ou vaccin disponible. La vaccination demeure l’approche la plus pragmatique pour enrailler les épidémies à virus Lassa. Les clusters épidémiques sont généralement restreints à de petites zones géographiques. Dans ce contexte, en l’absence d’une vaccination de masse, une vaccination d’urgence des populations à risque pendant les épidémies a tout son sens. Pour cela, il est nécessaire de développer des vaccins pouvant protéger à court terme les personnes exposées ou pouvant induire une protection en post-exposition. Le but de ce projet est d’apporter la preuve de concept de l’utilisation de MOPEVAC-LAS comme vaccin d’urgence pouvant induire une immunité sur le court terme ou protéger en post-exposition. A long terme, nous souhaitons que MOPEVAC-LAS entre en essais cliniques chez l’homme et qu’il puisse à terme être testé en contexte épidémique. De plus, la comparaison MOPEVAC-LAS vs MOPEVAC-LASNPwt nous apportera des clés quant au rôle de la nucléoprotéine dans l’induction des réponses immunes.

Procédures

La procédure expérimentale soumettra les animaux à des anesthésies (au nombre de 10 prévues dans la procédure expérimentale et d'une durée de 1h à 2h selon les individus) et à des prélèvements salivaires, nasaux et sanguins sur animaux anesthésiés (8 sessions de prélèvements prévues dans cette procédure expérimentale). Lors de l'atteinte de point limite ou de la fin du protocole, les animaux seront anesthésiés, puis des prélèvements (sang, liquide céphalo-rachidien, moelle osseuse) ainsi que la mise à mort seront réalisés. Pour les animaux ne présentant pas de point limite ou de score supérieur ou égale à 15 points, la procédure s'achèvera donc à partir de J28 et jusque J30. En effet, les mises à mort des survivants en fin de projet seront réalisées entre J28 et J30, par programmation de 3 à 4 animaux par jour, selon le nombre d'animaux concernés. La durée de la procédure pour les survivants sera donc de 13 jours d’acclimatation puis 30 jours au maximum de protocole.

Impact sur les animaux

Les animaux contrôles devraient développer les signes cliniques d’une infection par le virus LASV. Sur la base de nos expériences antérieures, nous nous attendons à ce qu’ils présentent des signes de stress ainsi qu’une hausse de la température corporelle à peu près 3 jours après l’infection par LASV. Dans les jours qui suivent, les animaux pourront présenter des signes tels que de la fatigue, de la diarrhée, une déshydratation et/ou une perte de poids. Au pic de la maladie, soit à peu près 10 à 15 jours après l’infection, des pétéchies, des hémorragies et des troubles de l’équilibre peuvent apparaître, en plus d’une hypothermie dans les heures précédant l’euthanasie des animaux. Les individus vaccinés devraient quant à eux présenter uniquement une élévation transitoire de la température, des signes de stress pendant quelques jours, puis devraient présenter un état de santé normal une à 2 semaine(s) après l’infection.

Devenir

L'étude implique que les organes et les tissus puissent être prélevés sur l'ensemble des animaux de l'étude (n=12), ceux-ci étant répartis en divers groupes infectés et vaccinés. Par conséquent, seule la mise à mort des 12 animaux de l'étude permettra d'obtenir des données statistiquement robustes.

Remplacement

Il existe désormais plusieurs méthodes alternatives in vitro, dérivées de la culture cellulaire classiquement utilisée depuis des décennies. Ces nouvelles technologies tendent à recréer artificiellement les interactions inter cellulaires que nous pouvons retrouver dans l'organisme. Citons par exemple le développement de la culture cellulaire en trois dimensions, ou encore la culture d'organoïdes, sphéroïdes ou d'organes sur puce. Dans tous les cas, il s'agit de reconstituer la structure organisationnelle de systèmes cellulaires complexes ex vivo, afin de mimer les conditions observées in vivo. Ces avancées récentes ont déjà permis d'étudier des questions complexes et multidimensionnelles telles que l'apparition de la maladie, la régénération tissulaire ou bien les interactions entre organes. Bien que très prometteuses, ces techniques restent très localisées et répondent à des problématiques assez ciblées, tout en étant multi factorielles. Dans le cadre de notre étude, elles ne permettent pas, pour l'instant, de répondre à des questions globales telles que l'apparition d'une maladie dans un système vivant "entier", le développement symptomatologique ou la mise en place des réactions immunitaires dans leur ensemble. Les variabilités inhérentes aux individus peuvent induire des résultats imprévisibles et bien différents de ceux observés artificiellement in vitro. Il est actuellement impossible de remplacer l'utilisation d'un organisme vivant complexe. Les animaux utilisés dans cette étude sont exclusivement des singes cynomolgus (Macaca fascicularis). Il est le seul bon modèle animal (présentant une pathologie similaire à l’Homme) pour l’étude de la fièvre de Lassa, et tout vaccin destiné à entrer en essai clinique doit avoir été testé chez le primate non-humain (PNH). Ce modèle ne peut donc pas être remplacé.

Réduction

Le projet est basé sur l’utilisation de 12 PNH répartis en 4 groupes de 3 animaux (en accord avec les capacités d’hébergement et la réglementation). Il s’agit du nombre minimal pour observer des différences statistiquement significatives entre chaque groupe et pour s’assurer d’une reproductibilité. Les animaux seront uniquement des mâles pour cette expérience mais auraient pu être exclusivement des femelles, selon la disponibilité. Plusieurs types d’analyses seront réalisés sur un même animal au cours de l’expérimentation et un nombre maximal d’échantillons de fluides et tissus sera prélevé à l’autopsie, afin de procéder à des analyses ultérieures. Cette procédure inclut l'utilisation d'un groupe contrôle de 3 animaux (infectés par l'exacte même dose que les animaux vaccinés et simultanément) pour lesquels des analyses plus poussées que les études précédentes seront réalisées. Ces nouvelles analyses (transcriptomiques, analyses de nouveaux marqueurs immunologiques plus spécifiques, …) seront réalisées grâce à ce groupe contrôle, composé de 3 animaux afin d’obtenir une puissance statistique de même puissance que les analyses des autres groupes. Ces individus contrôles seront également observés en étroite comparaison (et simultanément) avec les animaux étant vaccinés en post-exposition, pour lesquels la cinétique d'apparition (ou non) de signes cliniques n'est pas encore connue et doit être observée dans les mêmes conditions (même dose d’épreuve virale et jours de prélèvements). Les données obtenues sur ces contrôles ainsi que sur les contrôles des études précédentes permettront une analyse des paramètres biochimiques, hématologiques, virologiques et immunologiques statistiquement plus puissante. De plus, l’utilisation de contrôles historiques n’est pas toujours acceptée par les revues à comité de lecture.

Raffinement

Afin d’assurer au mieux le bien-être des animaux, ils seront hébergés en volière par groupes de 3, dans un environnement enrichi avec des dispositifs favorisant l’adoption d’un comportement naturel (perchoir, hamac, jeu, diversification alimentaire…). Les animaux seront implantés par télémétrie, nous permettant de surveiller et d’enregistrer en temps réel, l’activité et la température corporelle des animaux. Un système de vidéosurveillance permettra également de visualiser le comportement des animaux pendant les périodes où ils ne seront pas stimulés par la présence des techniciens. La surveillance via ce système est réalisée quotidiennement en fin de journée, et plus régulièrement pendant la période critique. L'accès aux enregistrements est également possible. En cas de doute sur l’état d’un ou plusieurs animaux, une entrée en laboratoire sera programmée immédiatement pour procéder à une observation en zone et à une possible décision. Une matrice de score, établie pour l’étude de la physiopathologie induite par le virus Lassa, nous permettra de réaliser un scoring quotidien (éprouvé sur d’autres protocoles similaires) qui sera mis en place dès le jour du challenge et des points limites seront définis à l’avance (hypothermie, pyrexie, perte de poids, durée des symptômes, coma post anesthésie, durée de symptômes persistants, …). L’observation d’un point limite ou l’atteinte d’un score supérieur ou égal à 15 points (représentant la limite précoce d'un état de la maladie devenant une limite éthique en termes de douleur/détresse de l'animal (selon notre matrice de score) seront anesthésiés puis mis à mort) permettra de mettre fin à la procédure expérimentale pour l’animal concerné. La majorité des procédures réalisées au cours de ce protocole ont un impact mineur sur le bien-être des animaux. Ces procédures comprennent notamment des injections musculaires et sous-cutanées, des écouvillonnage nasopharyngés et des prises de sang, réalisés sur des animaux anesthésiés.

Choix des espèces

Les animaux utilisés dans cette étude sont exclusivement des singes cynomolgus (Macaca fascicularis). Il est le seul bon modèle animal pour l’étude de la fièvre de Lassa en raison de l’induction d’une physiopathologie similaire à celle observée chez l’Homme. De plus, et tout vaccin destiné à entrer en essai clinique doit avoir été testé chez le PNH. Dans ce contexte, ce modèle ne peut donc pas être remplacé par une autre espèce. Les animaux utilisés seront des juvéniles (de plus de 2 ans et moins de 3 ans). En effet, les cages du laboratoire permettent l’accueil de PNH de moins de 3 ans uniquement, par groupes de 3 animaux par volière. Cependant, les animaux auront plus de deux ans afin d’avoir un système immunitaire le plus mature possible. L’âge des animaux est donc contraint par les capacités d’accueil. La moyenne des poids lors des dernières pesées (mars 2022) était de 3.01kg.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Macaques à longue queue : 4
Souffrances
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Devenir
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Deux macaques à longue queue déjà équipés de matériel d'enregistrement dans un autre projet autorisé sont repris pour cette étude, et deux autres ne seront opérés qu'en cas d'exclusion des premiers. Les 4 macaques sont exploités dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et sont tués à la fin du projet pour vérifier sur leur cerveau la position de l'électrode de stimulation. Pendant deux ans, les singes implantés effectuent jusqu'à trois heures par jour, cinq jours sur sept, une tâche de vigilance assis sur une chaise pour primates, et subissent des enregistrements de 24 heures et des tests itératifs de latence d'endormissement. Ils reçoivent une stimulation électrique profonde, parfois pendant une nuit entière, et sont rendus parkinsoniens par des injections d'un produit chimique, isolés 72 heures après chacune. Pour écarter le rongeur, "un animal nocturne" selon le porteur, celui-ci retient un macaque dont il précise qu'il "ne constitue pas une espèce menacée d'extinction".

Objectifs

Les troubles du sommeil sont très fréquents dans la maladie de Parkinson où environ 70% des patients sont affectés. Ces troubles induisent une mauvaise qualité de l’éveil et du sommeil, ils altèrent fortement la qualité de vie des sujets atteints car ils empêchent la réalisation d’activités quotidiennes comme la conduite automobile. Seulement ces troubles sont mal pris en charge par les traitements actuels et il est important de trouver un traitement efficace. Il est établi que l’activité du cortex cérébral nous aide à déterminer les différents états de veille/sommeil. Ainsi, l’étude de l’activité du cortex et de sa modulation par la stimulation électrique de régions cérébrales profondes sont fondamentales pour mieux traiter ces troubles. Le macaque est un modèle de choix pour étudier les troubles du sommeil. Il présente des structures cérébrales et un comportement de veille/sommeil identique à celui de l’humain. Ce qui n’est pas le cas des rongeurs qui sont des animaux nocturnes. Il est également impossible de remplacer l’animal vivant par un modèle cellulaire ou de simulation informatique. Nous avons pour objectif de rétablir un comportement de veille/sommeil normal chez le singe parkinsonien. D’abord nous étudierons les états de sommeil du macaque sain et parkinsonien. Puis nous étudierons l’effet de la stimulation électrique d’une zone profonde du cerveau dans le but de restaurer un sommeil normal chez le singe parkinsonien. Le dispositif utilisé dans cette étude est déjà utilisé chez l’être humain. Cette étude permettra d’élargir son utilisation au traitement des troubles du sommeil. La plupart des expériences seront réalisées dans la cage d’hébergement des singes, ce qui diminue l’inconfort et le stress de l’animal. Leur état de santé sera surveillé tout au long des expériences. Ce qui permet d’intervenir immédiatement et de manière appropriée au moindre signe de souffrance. Cette étude nécessitera 2 animaux pour obtenir des résultats exploitables, mais deux autres animaux pourront être inclus dans cette étude si nécessaire. Ce nombre d’animaux a été réduit au maximum mais est suffisant pour ne pas compromettre la validité des expériences.

Bénéfices attendus

D’après la littérature, environ 70% des patients atteints de la maladie de Parkinson souffrent aussi de troubles du sommeil. Donc, si il est possible de réguler les troubles du sommeil par la stimulation cérébrale profonde (SCP) du noyau sous-thalamique (NST), ce projet aboutirait à une meilleure prise en charge des troubles du comportement de veille/sommeil (V/S) chez les patients atteints de cette pathologie. Mais ceci permettrait aussi d’améliorer grandement leur qualité de vie car ces troubles empêchent la réalisation de tâches du quotidien qui demandent de l’attention comme la conduite automobile par exemple. Les bénéfices attendus de ce projet au niveau de la santé sont donc importants. Surtout que d’après la littérature, les troubles du sommeil semblent être des facteurs aggravants des maladies neurodégénératives. Au niveau scientifique ce projet va permettre de caractériser l’activité du noyau sous-thalamique (NST) dans les différents états de vigilance. Ceci permettrait une meilleure compréhension du comportement de veille/sommeil (V/S) au niveau cérébral. De plus. Des retombées technologiques sont aussi attendues de ce projet. En effet, de nouveaux paramètres de stimulation du NST par la SCP sont attendus afin de réguler le comportement de V/S..

Procédures

La phase 1 du projet est la chirurgie d’implantation, celle-ci sera réalisée uniquement si les deux animaux implantés dans un projet autorisé en cours sont sortis de l’étude. Des enregistrements télémétriques de longue durée (24h) de l’activité du cortex et du noyau sous-thalamique se dérouleront sur 2 ans et seront effectués à raison de 10 fois par condition. C’est-à-dire 10 fois chez l’animal sain, 10 fois chez l’animal ayant reçu une stimulation thérapeutique et sain, 10 fois chez l’animal parkinsonien et 10 fois chez l’animal parkinsonien ayant reçu une stimulation thérapeutique. Les enregistrements se feront chez les 2 animaux implantés et à l’état vigile. Ils seront effectués dans la volière d’hébergement de l’animal sans manipulation. La tâche comportementale de vigilance sera réalisée au maximum 3h par jour, à heure fixe et 5j/7 pendant 2 ans. Elle se déroulera sur les 2 animaux implantés, à l’état vigile et sur une chaise pour primates. Les animaux seront progressivement entrainés à réaliser cette tâche et chaque progrès ou bonne réponse sera récompensée. Le test itératif de la latence d’endormissement (TILE) sera réalisé chez les 2 animaux. Ce test sera réalisé 14 fois par conditions décrites précédemment. Pour déterminer les paramètres de la stimulation thérapeutique, des enregistrements sous anesthésie générale et en état vigile seront réalisés pour une durée maximale de 1h. Les enregistrements seront effectués de 5x1h en état vigile dans la volière d’hébergement. Puis des gammes de stimulation seront effectuées de façon à pouvoir tester le voltage maximal à utiliser à fréquence fixe de 130Hz (fréquence de stimulation utilisée en clinique). Le voltage utilisé est de 20% en dessous du voltage laissant apparaitre des effets secondaires. Les enregistrements couplés à la stimulation seront effectués sous anesthésie générale et vigile à raison de 5x1h par condition, ces enregistrements détermineront la fréquence de stimulation à utiliser. Les paramètres de stimulation permettront ensuite de stimuler le singe durant toute une nuit. Les 2 animaux seront ensuite rendus parkinsoniens par des injections d'un produit chimique induisant la pathologie. Après chaque injection les animaux seront isolés pendant 72h jusqu’à l’élimination de la toxine. Les injections permettent l’obtention d’un syndrome parkinsonien modérément sévère et stable. Cette phase dure 4 mois.

Impact sur les animaux

La chirurgie d’implantation peut induire des douleurs au niveau du matériel implanté jusqu’à maximum une semaine après l’implantation. Elle sera réalisée uniquement si les deux animaux implantés dans un projet autorisé en cours sont sortis de l’étude.. Mais, au moindre signe de douleur un accompagnement de l’animal et un traitement médicamenteux est prévu pour réduire au maximum la douleur. La tâche de vigilance peut induire du stress chez l’animal mais celui-ci est rapidement dissipé par un apprentissage progressif à réaliser la tâche. De plus l’entrainement et la réalisation de la tâche sont couplé à un renforcement positif récompensant l’animal. Le test itératif de la latence d’endormissement ainsi que les enregistrements télémétriques de longue durée n’induisent pas d’effets indésirables chez les animaux car ils sont réalisés dans la volière d’hébergement des animaux. Ces derniers sont vigiles, libres de leur mouvement et aucune manipulation n’est effectuée sur ces derniers. Enfin l’induction du syndrome parkinsonien induira chez ces derniers un symptôme parkinsonien progressif et maitrisé. Ce syndrome induira des troubles moteurs semblables à la maladie de parkinson. Les animaux seront suivis et accompagnés durant cette procédure.

Devenir

A la fin du projet il est nécessaire de mettre à mort les animaux afin d’effectuer une étude post-mortem du cerveau pour vérifier le bon positionnement de l’électrode de stimulation profonde.

Remplacement

Le singe Macaque fascicularis, qui ne constitue pas une espèce menacée d’extinction, est un animal qui présente une neuroanatomie, notamment du cortex et du noyau sous-thalamique, très proche de celle de l'humain. Il présente aussi un comportement de veille/sommeil similaire à celui des humains. De plus ce modèle animal a permis l’élaboration de la stimulation cérébrale profonde du noyau sous-thalamique ainsi que son transfert aux patients. Enfin, c’est un modèle de choix validé par la littérature pour l’étude neurophysiologique et comportementale de la maladie de Parkinson induite par injection de neurotoxine. C'est donc pour toutes ces raisons que le Macaque fascicularis est un modèle de choix pour l'étude de l’efficacité de la stimulation cérébrale profonde sur le comportement de veille/sommeil dans la maladie de Parkinson. Cette étude préclinique sur le comportement de veille/sommeil nécessite des animaux ayant de fortes similitudes avec l’humain, il nous est donc impossible de remplacer l’animal vivant par un modèle rongeur qui est un animal nocturne, un modèle cellulaire ou de simulation informatique. Le recours à ces animaux est donc nécessaire dans cette étude qui constitue une étape vers la validation d’un traitement chirurgical applicable à l’humain.

Réduction

Le nombre de d’animaux a été déterminé avec un test statistique appliqué pour l’étude. Il permet de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en gardant un nombre suffisant pour ne pas compromettre la validité des expériences qui seront menées. Les animaux seront leur propre contrôle car les tests seront effectués sur les animaux sains puis rendus parkinsoniens. Pour que cette étude soit exploitable il faut enregistrer des signaux de courte durée (au moins 1h) et de longue durée (au moins 24h) à raison de 10 fois chez un seul animal. Ces durées permettent d’obtenir des données statistiquement exploitables. Les analyses spectrales de ces signaux seront comparées à l’aide de tests statistiques adaptés. Dans la définition du nombre d’animaux prévus, nous prenons en compte le risque de rupture de vaisseaux pouvant créer une hémorragie silencieuse pendant la chirurgie, mais s’aggravant en post opératoire ; la mauvaise implantation car le noyau ciblé est très petit. Ceci nous conduit à inclure 100% d’'animaux en plus, soit 2 animaux supplémentaires qui seront opérés uniquement en cas d’exclusion des premiers, ce qui fait un total de 4 animaux maximum pour cette étude. Une étude préliminaire a permis d’enregistrer les signaux corticaux et du NST d’un animal pendant les différents états de veille/sommeil ainsi que de valider la faisabilité des enregistrements. 2 animaux impliqués dans cette étude sur lesquels les expérimentations sont réalisées sont issus d’un projet autorisé en cours de réalisation ce qui réduit le nombre de nouveaux animaux impliqués dans cette étude de moitié.

Raffinement

Des actions sont mises en place pour limiter les risques chirurgicaux : l’imagerie anatomique préopératoire, la ventriculographie et une vérification électrophysiologie per opératoire sont prévues. De plus, des analgésiques, des anesthésiques et des antibiotiques seront administrés aux animaux avant et pendant l’opération chirurgicale afin de supprimer les douleurs et de diminuer les risques d’infections. En post-opératoire il sera aussi administré des analgésiques et des antibiotiques afin de réduire au maximum les douleurs et les risques d’infections. Afin de diminuer le stress des animaux soumis à ce contexte expérimental un programme d’habituation aux conditions expérimentales (tâche de vigilance) est mis en place dans l’animalerie. Ces entrainements se font selon un protocole progressif, dans lequel chaque étape est apprise progressivement et est récompensée. Un tableau de progression est utilisé pour suivre les progrès des animaux. Les techniciens de l’animalerie et les membres de la cellule bien-être animal s’assurent par des visites régulières qu’aucune souffrance ou mal être n’est ressenti par l’animal au cours de l’expérimentation. Le personnel impliqué sur le projet est formé au bien-être animal. Durant la phase 5, étant donné que l’administration du produit induisant la pathologie se fera en même temps pour les deux animaux dans une pièce adaptée, ils ne seront donc pas séparés car l’isolement des animaux est généralement un standard dans le protocole d’administration de ce produit. Deux animaux sont réutilisés pour cette étude et ont reçu une implantation de matériel d’enregistrement, ce matériel sera utilisé pendant cette étude ce qui dispense cet animal de la chirurgie d’implantation.

Choix des espèces

Le singe cynomolgus (Macaca fascicularis) qui ne constitue pas une espèce de primate menacée d’extinction et qui sont issus d’élevage fait partie des mammifères les plus proches de l’espèce humaine. Son anatomie cérébrale est très proche de celle du cerveau humain, notamment au niveau des structures impliquées dans le comportement de veille/sommeil, ce qui permet de mettre en place la stimulation cérébrale profonde dans les mêmes conditions que chez l’humain, chose impossible à faire avec des animaux plus petits tels que les rongeurs. Ils permettent ainsi la compréhension des circuits neuronaux impliqués dans les mécanismes du comportement de veille/sommeil. Ce modèle animal est d’autant plus pertinent que le comportement de veille/sommeil de ce dernier est très similaire à celui de l’être humain. Aussi, la complexité du comportement de veille/sommeil ainsi que l’impact de la stimulation cérébrale profonde sur ce dernier rend impossible le remplacement de ce modèle animal par un modèle cellulaire ou par une simulation informatique. Des adultes seront utilisés dans cette étude car les traitements à développer à la suite visent des patients adultes.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Macaques à longue queue : 304
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 304
▲ -
Devenir
 -
 -
 156
 148

304 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacun pouvant recevoir jusqu'à 15 administrations d'un candidat médicament et subir jusqu'à neuf temps de prise de sang, des prises de température rectale et deux examens des yeux sous anesthésie. Ces études de toxicité, d'un jour à quatre semaines, doivent aider à choisir les doses de futures études réglementaires, pour des molécules de cardiologie, d'oncologie, de neuropsychiatrie ou de maladies métaboliques. Les macaques des études de cinétique et de toxicité courte seront réutilisés après accord vétérinaire, 156 selon le décompte déclaré, ceux de la troisième catégorie tués par exsanguination pour prélever leurs organes, mais les effectifs donnés ("soit 12096 animaux sur la durée du projet") ne permettent pas de vérifier ce partage. Le porteur affirme qu'il est "indispensable de passer sur une espèce non-rongeur", et indique qu'aucune étude statistique ne fixe le nombre de 1 à 3 macaques par sexe et par dose.

Objectifs

Il reste encore de nombreuses pathologies pour lesquelles les besoins thérapeutiques ne sont pas satisfaits. L’objectif principal de la Recherche Pharmaceutique est de développer de nouvelles molécules à visées thérapeutiques qui seront évaluées durant des essais cliniques. Pour cela, un profil de sécurité de ces nouvelles molécules doit être établi conformément à la réglementation. Les études préliminaires vivo de sécurité non clinique interviennent précocement dans le processus de développement pharmaceutique et ne sont réalisées que sur des molécules testées au préalable sur les méthodes alternatives disponibles. Ces études préliminaires sont généralement de courte durée (entre 1 jour et 2 semaines, peuvent exceptionnellement aller jusqu’à 4 semaines dans le cas de molécule de type biologique) et utilisent un nombre restreint d’animaux. Leur objectif est d’identifier le profil cinétique, les potentiels effets secondaires et de cibler la gamme de doses à tester dans les futures études réglementaires. La conception de ces études est optimisée de manière à obtenir un maximum d’informations pour rendre plus efficace l’utilisation de ces animaux. En effet, en fonction des données disponibles du médicament, les examens pourront inclure certains paramètres cliniques (suivi du comportement, de la température, du poids, de la consommation alimentaire), hématologiques, biochimiques et cinétiques nécessitant des prises de sang ou encore histopathologiques par autopsie. Ces analyses seront adaptées à la molécule étudiée et à la pathologie concernée. Les études réalisées dans ce cadre ont pour but d’aider à choisir les doses pour les études réglementaires précliniques et, à terme, permettre de sécuriser la première administration du candidat médicament chez l’humain. Dans le cadre de ce projet, différents médicaments (molécule chimique ou biologique, thérapie génique, anticorps) pourront être testés en fonction des études réglementaires à réaliser.. Cela pourra inclure l'évaluation de médicaments avec une indication en cardiologie, en oncologie, en neuropsychiatrie ou pour le traitement de pathologies métaboliques et maladies auto-immunes. Liste des études concernées - Etudes précoces d’évaluation du profil cinétique et/ou du métabolisme chez le macaque cynomolgus - Etudes précoces d’évaluation de la toxicité de courte durée chez le macaque cynomolgus - Evaluation du profil toxicologique et toxicocinétique chez le macaque cynomolgus

Bénéfices attendus

L’objectif de ce projet est d’évaluer très précocement la toxicité éventuelle de candidats-médicaments en ajustant au mieux les doses et le schéma expérimental des études réglementaires (diminution des contraintes pour l’animal). Détecter le plus précocement possible des effets potentiellement toxiques des candidats-médicaments en développement permettra en plus d’assurer la réduction du nombre d'animaux qui seront utilisés à des fins de recherche pour sécuriser in fine l’utilisation chez les patients.

Procédures

Les études incluses dans ce projet ont une durée de 1j à 4 semaines selon le mode d’administration prévu chez l’humain. Les voies d’administrations (orale ou parentérale) sont celles prévues chez l’Homme. Des examens réguliers seront faits à l’aide de matériel adapté à l’espèce et incluent : observations cliniques, prise de température corporelle (mesure rectale), prélèvements de sang pour vérifier les paramètres hémato-biochimiques et vérifier le passage du médicament dans le sang, examen cardiologique (ECG ou mesure de pression artérielle généralement par télémétrie non invasive sur 24h maximum), collecte d’urines sur 24h maximum (via des entonnoirs placés sous les unités d’hébergement), examen ophtalmologique (sous anesthésie, technique non invasive, en début et en fin d’étude : 30minutes maximum/examen ). Administration des traitements : voie IV (de quelques secondes à 30 minutes si perfusion) et PO (moins d’une minute) et sous-cutané (moins d’une minute); en fonction de la procédure, 1 à 15 administrations max Prélèvements sanguins : durée du prélèvement (moins de cinq minutes) 9 temps maximum sur plusieurs jours par semaine en fonction du type de candidat médicament (exemple : anticorps). Le volume total prélevé par semaine ne dépassera jamais à 7.5 % du volume total circulant

Impact sur les animaux

En fonction de la classe des produits et de la dose, on pourrait s’attendre à avoir, comme mentionné dans notre grille des points limites, des changements ou modifications de l’apparence (ex : absence de toilettage), du rythme respiratoire, de la consommation alimentaire et hydrique, de la température corporelle, de l’activité comportementale, des fonctions digestives et poids corporel. On s’assurera que la somme des observations ne dépassera le degré de sévérité mentionné dans chacune des procédures en mettant des actions correctives avec le support du vétérinaire du centre.

Devenir

Les animaux de l'études précoces d’évaluation du profil cinétique et/ou du métabolisme chez le macaque cynomolgus Les animaux (n=24/an ; soit 12096 animaux sur la durée du projet) seront réutilisés après accord vétérinaire. Les animaux de l'études précoces d’évaluation de la toxicité de courte durée chez le macaque Cynomolgus Les animaux (n=1520/an ; soit 75 80 animaux sur la durée du projet) seront réutilisés après accord vétérinaire. les animaux de l'évaluation du profil de sécurité non clinique et toxicocinétique chez le macaque Cynomolgus Les animaux (n=32/an ; soit 160 128 sur les 54 ans du projet) seront euthanasiés par exsanguination pour prélèvement des organes et analyse histologique post-mortem des tissus.

Remplacement

Il n’existe pas à l’heure actuelle de méthodes alternatives à l’utilisation d’animaux pour définir les marges « sécurité » d’un candidat-médicament. Il est indispensable de passer sur une espèce non-rongeur pour sécuriser le passage d’un composé en développement clinique (demande réglementaire).

Réduction

Pour ces études, on utilise 1 à 3 animaux/sexe/dose en tenant compte de la disponibilité de données historiques pour de nombreux paramètres étudiés et de leur variabilité. Le choix du nombre d’animaux dépend de la variabilité des paramètres étudiés. Il n’y a pas d’études statistiques utilisées dans ce cas. Le nombre d’animaux est classiquement défini pour répondre à l’objectif de ces études.

Raffinement

Dans les études de sécurité non clinique, il est rarement fait usage de médicaments qui risquent d’interférer avec le produit à étudier et on s’appuie sur les fiches de point-limite pour prise de décision rapide (arrêt de la dose, euthanasie de l’animal etc…). Cependant, ponctuellement, le vétérinaire peut intervenir et décider de la mise en place de soins spécifiques (adaptés à l’observation notée). Au cas par cas, on peut mettre en place des modifications des conditions d’hébergement pour raffinement (ex : chauffage en cas d’hypothermie suite à l’administration d’un traitement) et mettre en place des techniques de raffinement telles que l’habituation par renforcement positifs (training) Une grille de points limite est employée afin de limiter la souffrance inutile de l’animal en permettant de mettre des actions correctives.Tous les animaux sont stabulés en groupes, sauf cas exceptionnel justifié scientifiquement (enregistrement télémétrie ou signes cliniques nécessitant l’hébergement individuel) ou éthologiquement (incompatibilités), avec de l’enrichissement adapté aux besoins des primates.

Choix des espèces

Les études de sécurité non-clinique n’ayant pas pour but de d’étudier un modèle de pathologie ni un effet thérapeutique mais de prédire au mieux les effets indésirables secondaires liés aux candidats médicament chez l’Homme, des PNH sains peuvent être sélectionnés à la place d’une autre espèce non-rongeur parce qu’ils sont plus proche de l’humain en considérant la totalité des paramètres listés ci-dessous : - Pharmaco et toxicocinétique : exposition plasmatique au médicament, élimination, fraction libre du médicament … - Métabolisme : type et quantité relative de métabolites produits - Pharmacodynamie : homologie, présence, affinité et répartition de la cible pharmacologique - Physiologique : le PNH ne doit pas présenter de réactions physiologiques spécifiques non pertinentes pour évaluer la sécurité chez l’Homme (ex : pH gastrique). - Techniques expérimentales : formulation et excipients tolérés, voie d’administration possible - Expérience des médicaments compétiteurs de la même catégorie. Les animaux utilisés dans ce projet seront de jeunes adultes ou adultes, conformément aux requis réglementaires.

  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
Macaques à longue queue : 44
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 44
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 44

44 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une injection intraoculaire d'un outil de thérapie génique sous anesthésie générale, des examens oculaires répétés et deux prélèvements sanguins, avant le prélèvement des deux yeux et la mise à mort, pour tester une correction de la maladie de Stargardt. Le porteur retient le primate car la fovéa, région ciblée de la rétine, n'existe que chez les simiens. Il présente l'étude comme une preuve de concept en vue d'essais chez l'humain.

Objectifs

La maladie de Stargardt est une maladie aveuglante de l’œil pour laquelle il n'existe encore pas de traitement à ce jour. Elle est caractérisée par une dégénérescence progressive des cellules photosensibles de la partie centrale de la rétine et touche 1 personne sur 20000 à 30000. Les patients présentent une atteinte progressive de la vision centrale impactant de manière significative la lecture, la conduite, la reconnaissance faciale et la perception des couleurs mais conservent la vision périphérique. La maladie de Stargardt est d’origine génétique et a pour cause dans 20% des cas une mutation d’un gène appelé ABCA4 présent sur le chromosome 1. Cette modification du gène par rapport à un gène normal entraine par conséquence une altération de son fonctionnement et de l’activité des cellules photosensible de la rétine. En effet, chez des personnes présentant une vision normale, ce gène est responsable de la synthèse d’une protéine impliquée dans l’élimination de déchets cellulaires (acides rétinoïdes) produits par les photorécepteurs de la rétine lors du cycle normal de la vision. Le dysfonctionnement du gène mène à l'accumulation de ces déchets et plus gravement à la dégénérescence progressive des cellules photoréceptrices de la rétine. Les avancées de la recherche en thérapie génique permettent aujourd'hui de modifier le matériel génétique de certaines cellules pour guérir des maladies liées à l'atteinte du génome. Plus précisément, les nouvelles approches d'édition du génome sont très prometteuses et permettent aujourd'hui de modifier précisément des parties spécifiques de gènes présentant une ou plusieurs mutations. La force de ces outils est telle qu’elle permet de modifier de manière extrêmement précise une petite partie de gène sans altérer le reste de l'ADN. Ces nouvelles approches permettent aujourd'hui d'espérer positivement pourvoir corriger des mutations pouvant causer des pathologies oculaires sévères chez l'Homme. C’est ainsi dans ce cadre que ce projet s’inscrit avec pour objectif d'étudier les effets de l'injection d’un outil génétique correcteur du gène déficient et notamment s’assurer de sa bonne intégration dans les cellules photosensibles de la rétine chez le primate non-humain.

Bénéfices attendus

A terme, le bénéfice de cette étude sera d'établir une preuve de concept solide scientifiquement permettant de pouvoir transposer directement cette technique comme outil thérapeutique fiable pour le démarrage d'essais cliniques chez l'Homme.

Procédures

Les interventions seront menées chez le macaque cynomolgus et toutes seront réalisées sous anesthésie générale. Les interventions seront les suivantes : (1) réalisation d'examens oculaires : 1 examen réalisé pré-injection puis plusieurs examens d’environ 20-30 minutes par animal à raison d’un examen toutes les deux semaines pendant la phase d’incubation (minimum 3 mois) ; (2) injections intraoculaires de la solution thérapeutique (une seule chirurgie par animal d’une durée d’environ 1h) ; (3) deux prélèvements sanguins réalisés sous anesthésie générale (10 minutes par prélèvement) ; (4) prélèvement des yeux réalisé sous couverture analgésique et anesthésie profonde suivi de la mise à mort de l’animal (durée totale 60 minutes).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sur les animaux sont un stress provoqué par la réalisation de certains gestes techniques tels que la capture de l’animal, les contentions répétées (2x par jour pendant 7 jours post injection) pour l’administration de pommade oculaire, une légère perte de poids consécutive à l’opération et le maintien en infirmerie les jours suivant les injections intraoculaires. Une légère douleur liée à l’injection intramusculaire de l’anesthésique pour la réalisation des gestes techniques (OCT, Injection intraoculaire d’AAV sous anesthésie générale) peut être observée également. Les chirurgies, bien que réalisées sous anesthésie générale et couverture analgésique, peuvent engendrer un leger inconfort au niveau de l'oeil le jour précédent l'injection et provoquer dans de très rare cas une légère réaction inflammatoire indolore au niveau de la sclère (autour du point d'entrée de la micropipette d'injection).

Devenir

A l'issue de la procédure, les animaux seront mis à mort. En effet, un prélèvement des deux yeux réalisé sous anesthésie profonde sera nécéssaire pour analyse des tissues oculaires nécéssitant la mise à mort de l'animal suite au prélèvement.

Remplacement

La maladie de Stargardt affecte les cellules photoréceptrices de la fovéa, c'est pourquoi l’utilisation de modèles animaux "inférieurs" tels que les rongeurs n'est pas possible car ils ne possèdent pas de fovéa, structures oculaires cible dans cette étude. De plus, les vecteurs viraux qui seront utilisés ont été testés et validés in vitro sur des explants rétiniens humains et permettent de restaurer la sensibilité à la lumière. Toutefois, aucune étude in-vitro ou substitutive ne permet à ce jour de reproduire les manifestations observées dans la pathologie humaine. La maladie de Stargardt est une maladie de la vision invalidante pour laquelle il n'existe pas de traitement à l'heure actuelle. La technique proposée dans ce projet aura pour objectif la validation d'une preuve de concept visant à plus long terme une application pour des études cliniques chez l'Homme. Ce passage à la clinique nécessite donc une validation dans un modèle animal.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisé pour ce projet a été réduit à son maximum afin d'obtenir des résultats statistiquement fiables pour chacune des condition nécéssaire pour valider la bonne intégration de la construction génétique injectée. Quarante quatre macaques Cynomolgus seront ainsi utilisés sur 5 ans.

Raffinement

Pour chaque procédure réalisée, les interventions seront réalisées sous anesthésie générale complétée par des compléments analgésiques et anti-inflammatoires. L'ensemble des méthodes expérimentales ont été pensées et choisies pour éviter toute souffrance des animaux. Leur état de santé sera surveillé tout au long de l'étude et évalué grâce à la mise en place de points limites. Ces points limites permettront d'intervenir immédiatement s'il y a signe de souffrance en cas d'effets indésirable et de veiller au bien-être des animaux. Ces derniers seront hébergés au minimum par paire, dans des animaleries respectant les standards prévus par la réglementation et un programme d'enrichissement adapté sera mis en place tout au long de l'étude (ex : enrichissements structurels, jouets, litière pour fourrager, nourrissage à la main).

Choix des espèces

La maladie de Stargardt est une maladie altérant spécifiquement les photorécepteurs de la partie centrale de la rétine. Cette région de l’œil contient les cellules (cônes) nécessaires à la vision des couleurs et n’est pas présente chez le rongeur, les chiens ou les porcs ce qui invalide par conséquent leur utilisation pour ce type d'étude. Le primate non-humain a ainsi été choisi car la fovéa n’est présente que chez les simiens (homme inclus). Le modèle PNH choisi et accessible est le macaque Cynomolgus. Cette espèce est l’une des espèces de PNH les plus utilisées en recherche pour ce type d’étude. En effet, le macaque Cynomolgus présente une structure anatomique de la rétine comparable à celle de l'Homme avec la présence de la fovéa. Ce projet sera réalisé avec des animaux jeunes adultes âgés de 3 à 15 ans de manière à ce que les structures oculaires soient développées.