Macaques à longue queue

Réutilisés d'une étude à la suivante pendant quatre à cinq ans, 370 des 495 animaux impliqués repartent vers d'autres procédures, 30 chiens sont proposés à l'adoption et 95 animaux sont tués pour prélèvements terminaux. 225 cochons, 135 chiens et 135 macaques à longue queue vont ainsi être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun peut recevoir jusqu'à 40 administrations en dix semaines par minipompe, subir dix prélèvements sanguins en vingt-quatre heures, des biopsies de peau ou d'organes sous anesthésie de deux heures, et passer jusqu'à quarante-huit heures seul en cage à métabolisme. Les effets des produits testés sont déclarés non prévisibles au lancement du projet. Le porteur écrit qu'avant toute administration à l'homme l'animal constitue un "passage obligatoire", et présente ces données comme une "étape indispensable" à la mise sur le marché de nouvelles molécules.

Objectifs

L’objectif du projet est d’évaluer la tolérance locale et/ou systémique de futurs candidats médicaments après leur administration chez les non-rongeur. Dans le cadre de développement de nouveaux candidats médicaments, une modification de la formulation, de la voie d'administration ou un ajustement de la dose thérapeutique peut amener à étudier, dans ces nouvelles conditions, les effets sur l'état général de l'animal et/ou les effets en local, par exemple les effets sur la peau et l’étude de résidus du composé. Après administration du composé, une observation régulière des animaux sera réalisée grâce à une grille de surveillance adaptée à chaque étude et à chaque modèle animal. Également, une évaluation du comportement général pourra être effectuée. Des prélèvements répétés de sang ou des biopsies pourront être effectués au cours et/ou à la fin des études.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la découverte de nouveaux médicaments ou des nouvelles formulations de médicaments déjà mis sur le marché, présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s) dans ce projet. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Suivant la cible thérapeutique, les composés testés pourraient avoir aussi une application en médecine vétérinaire.

Procédures

Afin d'administrer les candidats médicaments aux animaux, différentes voies d'administration pourront être utilisées (2 minutes ou moins, sauf pour les administrations par minipompe qui peuvent se faire sur plusieurs jours et avec un maximum de 40 administrations sur 10 semaines). Des prélèvements sanguins (durée 2min, maximum 10 prélèvements sur 24h) pourront être réalisés. Également, des biopsies de peau (2 minutes ou moins) ou d'organes (2h sous anesthésie) pourront être réalisés. Pour les recueils urinaires, les animaux seront placés en cage à métabolisme sur une durée de 24h en général qui peut être augmenté jusqu’au 48h au maximum. Les animaux pourront éventuellement être mis à jeun la veille de l’administration pour une durée qui est fonction du produit testé (24h maximum).

Impact sur les animaux

Les effets potentiellement indésirables du/des produits testés ne sont pas prévisibles à l’initiation du projet. Une analyse sera engagée avant toute étude afin d'anticiper les effets indésirables potentiels qui pourraient émerger en fonction de la nature du produit à tester. Les effets potentiellement indésirables feront l’objet d’échanges avec les membres de la Structure de Bien-Etre Animal (SBEA) pour adapter les outils d’observations des animaux afin de mettre en place les traitements de potentiels signes cliniques (diarrhée, vomissement). Les animaux de ce projet pourront subir une contrainte lié à la privation de nourriture avant administration du produit ou une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors de l'administration et de l'anesthésie, une contrainte lié à l'hébergement individuel en cage à métabolisme pour la collecte d’urine, avec ou non une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors des prélèvements sanguins, une contrainte lié à l'anesthésie/sédation lors des poses d’intraflons, de cathéter veineux ou de minipompe.

Devenir

Lorsque les chiens ne peuvent pas être reutilisés (4 à 5 ans après leur arrivée), ils pourront être mis à l'adoption si leur état de santé le permet. Certains animaux seront euthanasiés pour prélèvement terminaux.

Remplacement

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

Réduction

Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 3 à 6 animaux par groupe. Cependant, une réutilisation des animaux, après avis du vétérinaire, est envisagée et permettra de réduire le nombre réel d’animaux utilisés.

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Le recours aux procédures d’anesthésie/analgésie adaptées dès que nécessaire • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales, • La mise en groupe des animaux, • La mise en place de jouets dans les cages de prélèvements (Chien, PNH), • Des séances d'exercice et de jeu pour les animaux.

Choix des espèces

Les espèces (chien, porc, primate non humain) qui seront utilisés dans ce projet, sontles espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour la réalisation d’études de tolérabilité et de pharmacocinétique permettant d’étudier le devenir (absorption, distribution, métabolisation, élimination), d’un produit testé, dans le sang et/ou les urines (lorsque ces espèces sont utilisées au cours du développement préclinique de ce produit). Ces espèces présentent des similarités physiologiques et cliniques avec l'homme et peuvent développer des pathologies analogues aux pathologies humaines. Animaux sevrés en croissance et animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.

Opérés une à deux heures pour l'implantation d'un émetteur télémétrique, maintenus en chaise de contention jusqu'à quatre heures pour les perfusions et hébergés seuls jusqu'à trente heures, 216 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Les produits leur sont administrés par voie orale, intramusculaire, intraveineuse, intra-articulaire, vaginale, rectale, sous-rétinienne ou intravitréenne, à des doses supérieures ou égales aux doses thérapeutiques humaines. Le porteur écrit pourtant que les paramètres sont enregistrés "sans induire de stress aux animaux" et que les actes ajoutés par cette modification "n'induisent aucune nuisance ou effet indésirable supplémentaire". 120 de ces macaques sont déclarés réutilisés d'une étude à l'autre, et aucun ne peut être placé ni adopté du fait de l'émetteur implanté, le porteur indiquant qu'ils sont tués après avoir participé à plusieurs études.

Objectifs

Le but de ce projet est de décrire les études permettant d’identifier les propriétés pharmacodynamiques indésirables de candidats médicaments chez le primate non humain conscient. Ces études de pharmacologie de sécurité permettent d’enregistrer les paramètres cardio-respiratoires vitaux tels que l’électrocardiogramme, les paramètres respiratoires ainsi que la température et l’activité de l’animal par accéléromètre. Les animaux sont équipés d’émetteurs télémétriques implantés chirurgicalement (télémétrie interne) ou d’un gilet (télémétrie externe) permettant de transmettre en continu les signaux de respiration, de température et d’électrocardiogramme (ECG). En télémétrie interne ou externe, les paramètres sont enregistrés en continu sans induire de stress aux animaux. Les fonctions cardiaque, respiratoire et du système nerveux central sont ensuite évaluées après une ou plusieurs administrations d’un candidat médicament. Le présent projet comprend trois procédures de pharmacologie de sécurité chez le primate non humain (singe cynomolgus) conscient (procédures 1, 2 et 4) et une procédure de chirurgie (procédure 3). 1/ Evaluation du système cardio-respiratoire par télémétrie interne (avec implantation d’un émetteur de télémétrie), 2/ Evaluation du système cardio-respiratoire par télémétrie externe (avec ou sans implantation d’un émetteur de télémétrie pour la pression artérielle), 3/ Implantation chirurgicale des émetteurs de télémétrie : Implants de télémétrie pour utilisation en procédure 1 et implants de mesure de pression artérielle pour utilisation en procédure 2 ; l’utilisation du site de l'artère iliaque pour la pose du cathéter de pression artérielle nécessite une modification du projet initial sans d’ajout d’animaux. 4/ Evaluation du système nerveux central par batterie de tests fonctionnels.

Bénéfices attendus

Le projet, réalisé dans un cadre réglementaire, a comme objectif d’évaluer les effets pharmacodynamiques indésirables de candidats médicaments chez le primate non humain. Conformément aux lignes directrices éditées par l’International Council for Harmonisation of Technical Requirements for Pharmaceuticals for Human Use (ICH), l'évaluation du potentiel toxique d'un candidat médicament chez un non-rongeur est indispensable pour chaque nouveau candidat médicament avant de pouvoir démarrer les essais cliniques chez l'Homme, et avant toute autorisation de mise sur le marché.

Procédures

Les animaux sont soumis à une intervention chirurgicale d’une durée de 1 à 2 heures environ, pour implantation d’émetteurs de télémétrie servant à mesurer des paramètres cardiorespiratoires et/ou la pression artérielle. Dans un second temps, les paramètres cardiovasculaires sont mesurés par télémétrie (non invasif) sur les animaux, ce qui peut nécessiter un hébergement individuel qui ne dépasse pas 30 heures ou le port d’un gilet de télémétrie. Les animaux sont traités, par différentes voies (principalement orale et injection intramusculaire, sous-cutanée ou intraveineuse, intra-articulaire, vaginale, rectale, sous-rétinienne ou intravitréenne), le plus souvent en dose unique, pour évaluer un potentiel effet pharmacodynamique indésirable d’un candidat médicament. Des prélèvements sanguins sont également possibles pour l’évaluation de l’exposition au produit et/ou bilan hémato-biochimique, et réalisés à une fréquence et aux volumes conformes aux recommandations éthiques en vigueur. Une contention en chaise (maximum 4 heures pour des perfusions IV, avec habituation préalable) ou dans les bras (quelques minutes au maximum) est nécessaire pour les administrations et/ou les prélèvements. (Modification) Les actes ajoutés n’induisent aucune nuisance ou effet indésirable supplémentaire.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sont rares et correspondent essentiellement aux effets pharmacologiques du produit administré [ex : action au niveau du système nerveux central, du système cardio-respiratoire (variation de fréquence cardiaque ou respiratoire ou du niveau de pression artérielle)] ou à des effets systémiques (ex : perte de poids, baisse de consommation alimentaire). Ces effets sont très rares en pratique compte tenu des faibles doses utilisées dans le cadre de ces études de pharmacologie de sécurité et qui sont le plus souvent déterminées en fonction des résultats des études de toxicologie réalisées auparavant. D’autres effets indésirables peuvent être associés aux procédures (contraintes liées au port du gilet de télémétrie, à l’implantation chirurgicale des émetteurs de télémétrie et à la contention lors des manipulations, prélèvements sanguins dans le but de vérifier l’exposition au candidat médicament, évaluation pharmacocinétique ou autres biomarqueurs sanguins). (Modification) Les actes ajoutés n’induisent aucune nuisance ou effet indésirable supplémentaire.

Devenir

Dans le cadre de ce projet, les animaux reçoivent des doses pharmacologiques supérieures ou égales aux doses thérapeutiques humaines et sont par conséquent, le plus souvent réutilisés. Ces animaux dont la majorité portent un émetteur de télémétrie ne peuvent pas être replacés ou adoptés. Après avoir participé à plusieurs études et en fonction des produits administrés et de leurs potentiel effet pharmacologique, les animaux sont sacrifiés suivant les procédures éthiques en vigueurs.

Remplacement

L'évaluation des effets pharmacodynamiques indésirables d'un candidat médicament ne peut pas être réalisée in vitro. Il n'existe pas de méthode alternative in vitro pour ce type de procédure de traitement identique à celle utilisée chez l'Homme, en raison notamment de la complexité que représente un organisme vivant. Les interactions entre les différentes fonctions physiologiques et composantes de l’organisme qui participent aux réponses pharmacodynamiques d’un candidat médicament, ne peuvent pas être identifiées aujourd’hui par des procédures in vitro de types cellules ou organes isolés. Le choix du primate non-humain par rapport aux autres espèces non-rongeurs est justifié par la nature du candidat médicament (biologiques) et de l’homologie des voies métaboliques et relations pharmacodynamiques/pharmacocinétiques chez l’homme par rapport au primate non-humain.

Réduction

Le nombre d’animaux est déterminé par la réglementation cadrant les études de pharmacologie de sécurité et est le minimum possible en fonction de ces considérations et des objectifs de l’étude. La méthode d’investigation en pharmacologie de sécurité implique le plus souvent un traitement croisé (cross-over design), permettant l’utilisation d’un nombre réduit d’animaux (de 4 à 8 animaux par étude – le plus souvent d’un seul sexe), sans impacter la fiabilité des données, les résultats et les objectifs de l’étude. Dans le cas d’un candidat médicament du type biologique nécessitant un protocole d’étude en groupes parallèles avec un groupe véhicule et deux doses de produit (n=4 animaux par dose ou groupe et n=12 au total), le nombre total d’animaux peut être réduit à 8 au lieu de 12, en ré-utilisant le groupe véhicule pour évaluer une des doses du candidat médicament. Par ailleurs, l’analyse continue des données de télémétrie améliore considérablement la qualité et la fiabilité des données enregistrées avec un nombre réduit d’animaux. Pour éviter d’inclure systématiquement l’évaluation d’un produit de référence positif dans chaque étude portant sur les effets de candidat médicament sur le système cardiovasculaire et en accord avec les nouvelles recommandations ICH, les résultats des effets d’un produit de référence positif, évalué en cross-over à trois doses et un véhicule, peuvent être utilisés pour plusieurs études, et réévalués séparément à un intervalle régulier de 3 et 6 années.

Raffinement

Les procédures, les conditions d’hébergement et matériel utilisés ainsi que les enrichissements fournis sont adaptés aux animaux utilisés dans ce projet. Des enrichissements variés (graines dans des copeaux, tablettes à différentes hauteurs, …) sont fournis aux animaux, leur permettant d’exprimer les comportements physiologiques et activités qu’ils auraient dans leur habitat naturel (ex. : recherche d’aliment, épouillage, temps d’isolement). Les animaux sont habitués aux contraintes expérimentales telles que le port du gilet et la contention en chaise. En cas d’administration par perfusion intraveineuse, des friandises peuvent être proposées pendant la perfusion. Après les chirurgies pour implantation des émetteurs, les animaux sont suivis quotidiennement en période post-opératoire (suivi de la fréquence cardiaque, de la température corporelle sur 10 jours, voire plus si l’état de l’animal l’exige) et des actions post-chirurgie sont mises en place pour permettre une bonne récupération rapide de la chirurgie (distribution de rations additionnelles de fruits et de légumes pour favoriser la prise alimentaire et éviter la perte de poids, regroupement des animaux dès leur réveil complet pour permettre les interactions physiques entre congénères et favoriser le retour au comportement physiologique, dont la consommation alimentaire). Afin de limiter la douleur et la souffrance des animaux, toutes les interventions chirurgicales sur les animaux se feront sous anesthésie générale, renforcée par des compléments analgésiques et antiinflammatoires appropriés, selon les procédures vétérinaires approuvées. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l'étude et évalué grâce à la mise en place de points limites, qui permettront d'intervenir immédiatement s'il y a un signe d’inconfort ou de souffrance et de veiller au bien-être des animaux. Les animaux seront hébergés en groupe social et un programme d'enrichissement adapté est mis en place tout au long de l'étude.

Choix des espèces

L’utilisation des non-rongeurs est une exigence réglementaire. Le choix du primate non humain est justifié par : - les homologies avec l'Homme, - la disponibilité d'études de toxicologie réglementaire dans cette espèce, - les données de pharmacocinétique/pharmacodynamie. Le primate non humain est la seule espèce pertinente pour les essais pré-cliniques de composés biologiques (ex : vaccins thérapeutiques anti-Alzheimer). Le choix de l’espèce de primate non humain (singe cynomolgus) est le plus souvent déterminé par des études in vitro permettant de comparer le métabolisme de ces espèces avec celui de l’Homme, ou de prouver que le candidat médicament a la même affinité pour sa cible chez le primate non humain et l’Homme. La pharmacocinétique du candidat médicament et les connaissances acquises avec des produits de même classe pharmacologique sont prises en compte. Les animaux intégrés dans ces études sont des animaux adultes ou jeunes adultes. L’âge minimal est d’au moins 24 mois. Pour les études de pharmacologie de sécurité, les animaux peuvent être utilisés dans le cadre de plusieurs études, par conséquent l’âge des animaux peut être plus important. Des individus matures ou jeunes adultes sont utilisés pour que l’état physiologique de l’animal permette une réponse non équivoque des systèmes analysés après traitement avec les composés et ainsi garantir une évaluation adéquate des paramètres ciblés.

Anesthésiés puis opérés pendant 30 minutes à 2 heures selon l'espèce, 2 400 rats, 250 chiens, 320 ouistitis et tamarins et 225 macaques à longue queue, des primates, soit 3 195 animaux non-humains, reçoivent un système d'enregistrement de paramètres physiologiques ou un cathéter veineux. Après l'opération, ils restent isolés jusqu'à 24 heures et reçoivent des antidouleurs pendant 2 à 3 jours, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec des risques d'infection, d'inflammation et de douleurs post-opératoires. Les chiens sont inclus dès 6 mois, les ouistitis dès un an, les macaques dès deux ans, et des juvéniles peuvent être opérés, à titre exceptionnel, pour des produits à visée pédiatrique. Une fois implantés, ils sont intégrés à des projets de toxicologie et de pharmacologie précliniques, dans ce que le porteur décrit comme une "utilisation continue des animaux" sur des projets liés à la même question scientifique.

Objectifs

L’objectif du projet est de réaliser des chirurgies d’implantation de système de mesure, d’administration ou de prélèvements de différents paramètres physiologiques, produits d’études ou fluides biologiques. Ces systèmes sont nécessaires à la réalisation d’études de toxicologie et pharmacologie réglementaire suivant les lignes directrice ICH/EMA afin d’évaluer la sécurité, l’efficacité et la toxicité de candidats médicaments ou substances chimiques chez différentes espèces animales avant leur utilisation chez l’humain ou l’animal.

Bénéfices attendus

Ces chirurgies permettent de : - Faciliter et sécuriser le traitement des animaux et donc diminuer leur stress induit par des manipulations invasives répétées. - Faciliter les prélèvements de sang et limiter le nombre de site de prélèvement - Evaluer de manière fiable certains paramètres physiologiques comme la fréquence cardiaque, des bio-potentiels comme l’électroencéphalogramme, des températures comme la température corporelle ou l’activité motrice. - Collecter des données sur la sécurité, l’efficacité et/ou la toxicité, de candidats médicament avant administration chez l’Homme ou chez l’animal.

Procédures

Les animaux se verront implantés par chirurgie un système d'enregistrement des paramètres physiologies et/ou un système de cathétérisation veineuse afin de pouvoir administrer des molécules testés dans le cadre d'essais pré-cliniques de développement de médicaments. La pose de ces implants prends de 30 minutes à 2h, selon l'espèce. Si un prélèvement sanguin est nécessaire, il est fait vigile, en quelques minutes.

Impact sur les animaux

La chirurgie représente un risque de nuisance modérée pour les animaux. Les risques sont une inflammation ou un gonflement des zones de chirurgie, d’infection, de douleurs opératoires et post opératoire. L’isolement post opératoire, bien que limité à 24h maximum, représente aussi une source de stress pour les animaux.

Devenir

Les procédures décrites dans ce projet permettront d'intégrer les animaux dans des projets de toxicologie et pharmacologie pré-cliniques dans le cadre du développement de médicaments. Cette intégration se fait dans le cadre d'une utilisation continue des animaux sur des projets liés à la même question scientifique.

Remplacement

Les chirurgies préparatoires menées dans le cadre de ce projet permettent la réalisation d’études règlementaires évaluant l’efficacité, la sécurité et la toxicité de candidats médicament ou de substances chimiques en vue de leur mise sur le marché. Ces études réglementaires sont des prérequis aux essais cliniques de phase I, II et III et sont réalisées en suivant des guidelines nationales et internationales (ICH/EMA). Selon ces guidelines, ces études doivent être effectuées sur des modèles animaux, il n’est donc pas possible actuellement de remplacer les modèles in vivo par des modèles in vitro ou in silico.

Réduction

Une fois les animaux implantés ils participent à plusieurs études, ce qui permet d’en réduire le nombre nécessaire. De plus, pour les études réglementaires le nombre d’animaux est réduit au minimum pour permettre la détection d’effet indésirables/toxicologique/pharmacologique en accord avec les lignes directrices ICH/EMA.

Raffinement

Afin de réduire les nuisances liées à la chirurgie, un protocole anesthésie/analgésie est avec une prémédication (qui permet de rendre plus rapide et plus stable l’anesthésie et d’apporter une analgésie), une application d’anesthésique locale avant l’incision et générale en fin de chirurgie et une anesthésie générale gazeuse avec inhalation d’isoflurane sont mis en place pour permettre une chirurgie et un réveil rapide et sans douleur. Le suivi post-opératoire sera quotidien, et inclus l’administration d’analgésie injectable et/ou par voie orale systématiquement durant 2 à 3 jours. Des points limites ont été définies afin de mettre en place des actions correctives afin d'éviter tout souffrance.

Choix des espèces

Toutes les espèces retenues pour ce projet sont des espèces reconnues pour leur aptitude à prédire les effets pharmacologiques, indésirables et/ou toxiques de candidats médicament ou substances chimiques. Les lignes directrices requièrent deux espèces (rongeurs et non rongeurs) selon la nature du produit à tester (molécule chimique de synthèse, peptide, protéine, anticorps monoclonal ou produit de thérapie génique ou cellulaire). Ce projet utilise des rongeurs à partir de 6 semaines, des chiens à partir de 6 mois, des macaques à partir de 2 ans et des marmousets à partir d’un an. Exceptionnellement, ce projet pourra être menées sur des animaux juvéniles pour des produits à visée pédiatrique afin de révéler des effets toxiques dépendant de l’âge (retard de croissance, effet sur la maturation sexuelle, effet toxique lié à l’immaturité de certaines fonctions physiologiques). La ligne directrice suivie est : “guideline on the need for non-clinical testing in juvenile animals of pharmaceuticals for paediatric indications - EMEA/CHMP/SWP/169215/2005”.

Pour désigner le vecteur viral le plus efficace avant des études réglementaires, deux macaques à longue queue sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous deux tués à l'issue pour prélever leurs organes. Ils reçoivent deux perfusions de rituximab de deux heures et une injection d'imlifidase, maintenus sur une chaise de contention pendant plus de deux heures à chaque fois, avant l'injection des vecteurs AAV. L'immunosuppression ainsi provoquée les rend plus vulnérables aux infections, et le porteur relève que ces mêmes produits peuvent déclencher chez l'humain des réactions anaphylactiques aiguës. Le nombre de deux animaux n'est adossé à aucun calcul, le porteur écrivant qu'aucune approche statistique n'a été réalisée.

Objectifs

Les vecteurs ou virus adéno-associés (AAV) sont des outils particulièrement efficaces et prometteurs pour le transfert de gènes, en partie parce que les AAV sont des virus non pathogènes capable de conduire à l'expression de gènes à long terme sans intégration de l'ADN du vecteur dans le génome de l'hôte. Cependant, la population est régulièrement exposée aux AAV. Elle peut ainsi développer une immunité dirigée contre ces AAV via la production d’anticorps neutralisants capable de détruire les produits construits avec des AAV et les empêchant d’être efficaces. L'objectif de cette étude est de sélectionner l’AAV le plus efficace après avoir inhibé temporairement la réponse immunitaire grace à des immunosupprésseurs. Pour cela le projet prévoit d'évaluer la capacité à traverser la barrière hémato-encéphalique et à transduire dans le système nerveux central (SNC) de plusieurs capsides d’AAV. En cas de succès, le vecteur selectionné pourra être utilisé pour un certain nombre de maladies génétiques liées au SNC.

Bénéfices attendus

En cas de succès, le vecteur pourra être utilisé comme « moyen de transport » pour apporter du matériel génétique dans les cellules cibles et ainsi traiter des maladies génétiques qui affectent le système nerveux central.

Procédures

Au cours de ce projet, les animaux vigiles recevront à deux reprises un anticorps monoclonal (rituximab) et à une reprise l'imlifidase par voie intraveineuse. Les injections d'anticoprs dureront 2 heures et la contention sur chaise durera environ 2 heures et 10 minutes et l'injection d'imlifidase durera 30 minutes et la contention sur chaise durera environ 40 minutes. Les animaux bénéficieront d’une période de repos de trois semaines entre les 2 administrations d'anticorps et 3 jours entre la dernière administration de l'anticorps et l'administration de l'imlifidase. Puis une semaine après l’administration de l’anticorps monoclonal les animaux recevront les AAV d’interêt. L’injection durera 15 minutes et la contention sur chaise durera environ 25 minutes. Le suivi des paramètres physiologiques (poids et température corporelle) tout au long du projet nécessitera une contention d’environ 5 minutes.

Impact sur les animaux

Les administrations par voie intraveineuse pourront provoquer un stress, une douleur légère et/ou l'apparition de réactions locales (du type hématome ou oedème léger par exemple) au niveau de la zone de d'injection. Durant les administrations, les animaux seront placés sur des chaises à contention ce qui a pour conséquence de réduire leurs mouvements. Les animaux auront accès à de l’eau et des friandises durant cette manipulation. Les études de toxicité du rituximab et de l'imlifidase aux doses precrites chez le singe cynomolgus n’ont révélé aucun autre effet que la diminution pharmacologique prévue du nombre des lymphocytes B. En revanche, chez l’humain l’administration de rituximab et de l'imilifidase peut engendrer dans les cas les plus graves des réactions inflammatoires ou anaphylactiques aigues. Après l’induction de l’immunosuppression, les animaux seront plus susceptibles de développer une infection.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin du projet dans le but de récolter les organes et d’évaluer la disctribution des AAV.

Remplacement

Les études de biodistribution in vivo chez l’animal sont indispensables au développement de nouvelles thérapies. En effet, celles-ci permettent de déterminer la localisation des AAV dans les tissus après administration et ainsi déterminer le lieu de distribution d'un futur transgène thérapeutique. Cette étude aura lieu chez le primate car cette espèce apporte les meilleures données transposables à l’homme concernant la traversée de la barrière hématoencéphalique mais également concernant la transduction avec les vecteurs AAV. Ceci ne pourrait être obtenu in vitro et justifie le recours à des animaux.

Réduction

Le nombre estimé d'animaux utilisés dans ce projet a été défini à 2 primates répartis en 1 lot. Il a été réduit au minimum afin de tout de même obtenir des résultats fiables interprétables. Ces données préliminaires permettront de définir le nombre d’animaux nécessaires pour les études réglementaires. Aucune approche statistique n'a été réalisée.

Raffinement

Un programme d'enrichissement complet est mis en place au sein de l'animalerie comprenant des enrichissements structuraux permettant aux primates d'évoluer dans un environnement tridimensionnel ; - De la litière pour leur permettre de fourrager ; - Des jouets variés faisant l'objet d'une rotation une fois par semaine pour éviter que les animaux ne se lassent ; - Des friandises et des fruits et légumes frais distribués quotidiennement (cachés dans la litière ou dans des jouets distributeurs) ; - De la musique d'ambiance est diffusée pendant la journée à un volume raisonnable dans le but de réduire le stress en couvrant le bruit causé par les activités du personnel dans les salles adjacentes et en habituant les animaux à la voix humaine. Une période d'acclimatation specifique au projet de 28 jours sera mise en place avant le début de l’étude incluant un programme d'habituation à l'Homme et de conditionnement aux actes techniques associés à du renforcement positif permettra de réduire le stress des animaux lié aux manipulations (prise de température rectale, chaise à contention). Durant les administrations, les animaux seront assis sur des chaises à contention. Pour limiter leur stress et l’ennui, un personnel formé veillera à interagir avec les animaux, leur distribuer des friandises ou encore leur projeter un documentaire/dessin animé sur une tablette électronique par exemple. Des points limites seront mis en place afin de detecter précocément tout signe de stress ou de douleur. Les administrations seront réalisées sur animal vigile car l'anesthésie engendre un stress et un risque plus important pour l'animal que la procédure elle-même ou peut constituer un biais pouvant interférer avec les résultats scientifiques de l'étude en modifiant les paramètres physiologiques des animaux. Cependant, une sédation pourra être envisagée en cas de besoin.

Choix des espèces

Les primates non humains (PNH) constituent un modèle animal privilégié pour l'optimisation des protocoles d'administration de gènes dans les système nerveux central (SNC) par les AAV avant les essais cliniques chez l’homme. En effet, il est admis que les primates non humains (PNH) présentent de nombreuses similitudes que l'on ne retrouve pas dans d'autres modèles animaux, par exemple une grande homologie de séquence d'ADN (93 % avec les macaques rhésus), des schémas d'expression génique similaires entre les cerveaux de macaques et les cerveaux humains contrairement aux cerveaux de souris. Aussi les primates et les humains ont en commun un néocortex considérablement élargi et une spécialisation des zones corticales par rapport aux souris. Des animaux juvéniles seront utilisés dans ce projet (jeunes adultes). Dans la littérature, certaines études montrent que les animaux matures (>4ans) sont statistiquement plus sujet aux anomalies liées au vieillissement pouvant affecter la qualité des échantillons prélevés et notamment les analyses post mortem. Sachant que des prélèvements d’organes seront réalisés post-mortem dans ce projet, il est préférable d’écarter au maximum ce biais lié à l’âge des animaux.

Déjà utilisées dans un projet antérieur, cinq macaques à longue queue femelles de trois à quatre kilos sont soumises à des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et pourront être réutilisées ensuite dans un autre projet après accord du vétérinaire. Chacune reçoit un anticorps antiviral radiotracé par le nez sous anesthésie légère, subit une imagerie scintigraphique, une intubation trachéale avec une heure d'assistance respiratoire, des lavages nasaux et des prises de sang répétées. L'étude porte sur cinq individus sans analyse statistique, le porteur admettant que l'effectif et l'hétérogénéité du dépôt dans les voies respiratoires ne s'y prêtent pas. Le renforcement positif est écarté pour les lavages nasaux, les zootechniciens jugeant qu'un macaque non coopérant fait courir au personnel un risque de morsure.

Objectifs

Selon l’organisation mondiale de la santé, les infections des voies respiratoires basses demeurent la maladie transmissible qui fait le plus de morts dans le monde, et se placent au quatrième rang des principales causes de mortalité. Ces infections dues, entre autres, à des virus respiratoires entraînent des millions d’hospitalisations chaque année et est une cause importante de décès chez les personnes fragiles (âgées, jeune enfant…). Face à l’hésitation vaccinale, la moindre efficacité des vaccins dans certaines populations et l’émergence et une propagation rapide des virus pharmaco-résistants, de nouveaux traitements sont nécessaires pour contrôler les infections virales respiratoires. Pour de nombreux virus respiratoires, comme celui de la grippe, le virus respiratoire syncitial et celui de la Covid-19, les cavités nasales sont le site d’entrée, de réplication primaire du virus, et constitue un réservoir pour la transmission du virus aux poumons, où l’infection peut provoquer une pneumonie potentiellement mortelle. Le contrôle de la réplication des virus respiratoires et de l’infection dans les cavités nasales offre donc une réelle opportunité de limiter les pneumonies lorsqu’une épidémie émerge. Aujourd’hui, de nombreuses biothérapies à visée intranasale (protéines et vaccins) sont en cours de développement ou commercialisés pour diverses applications. S’appuyant sur des décennies de recherche translationnelle en immunothérapie sur les infections respiratoires, en ingénierie des anticorps et en inhalation le but de ce projet européen est de développer des traitements inhalables (par voie intranasale), à base d’anticorps contre différents virus respiratoires (grippe, COVID) afin de bloquer l’infection dans les cavités nasales. Plus concrètement, cela implique : 1/ d’évaluer le dépôt de l’anticorps dans les voies respiratoires après inhalation par voie intranasale chez le primate non humain afin de déterminer la dose délivrée dans les cavités nasales et 2/ d’analyser le devenir et l’impact de l’anticorps inhalé dans l’organisme.

Bénéfices attendus

Les infections respiratoires représentent un lourd tribut en termes de morbi/mortalité, perte de productivité et coût pour le système de santé. L’impact sociétal potentiel du projet est immense. La prévention des décès et des hospitalisations dus aux virus respiratoires avec des anticorps inhalés aura un avantage direct pour la santé humaine et un potentiel économique et sociétal important. Cette approche anticorps/voie intranasale offrirait une opportunité de mieux contrôler les épidémies. L’approche par inhalation intranasale avec des anticorps capables de neutraliser différentes virus respiratoires est très attractive pour limiter la transmission entre personnes et pour prévenir des pneumonies sévères.

Procédures

- Pose des points de repère spatiale : sous anesthésie chimique légère- 10 minutes - Mesure du coefficient d’atténuation des cavités nasales : sous anesthésie chimique légère- 10 minutes - Administration par voie intranasale de l’anticorps radiotracé : sous anesthésie chimique légère - 1 minute au total - Imagerie scintigraphique du dépôt dans les voies respiratoires de l’anticorps radiotracé : sous anesthésie chimique légère - 15 minutes - Intubation par sonde intratrachéale : sera réalisée à l’occasion des gestes nécessitant l’anesthésie gazeuse à l’isoflurane- le geste lui-même dure environ 2 minutes mais les animaux seront intubés et sous assistance respiratoire pendant 1 heure. - Prélèvements sanguins : sous anesthésie–5-10 minutes par prise de sang Et sur animaux vigiles – 5-10 minutes par prise de sang. - Lavage nasal : sous anesthésie 5 -10 minutes par lavage.

Impact sur les animaux

Nous avons identifié quelques nuisances attendues/prévues : - Stress causé par la contention et manipulation des animaux, - Douleur causée par l’injection d’anesthésiques chimiques De plus, nous avons identifié des facteurs engendrant des potentiels effets indésirables/secondaires : l’utilisation d’anesthésiques pouvant éventuellement entraîner des troubles cardio-respiratoires, des hématomes lors des prises de sang, une irritation locale lors de l’inhalation par voie intranasale de l’anticorps radiotracé et lors des lavages nasaux.

Devenir

Au vu de l'espèce utilisé dans ce projet et de la classification de la gravité de la procédure (moderée), les animaux pourront être réutilisés dans un autre projet après accord du vétérinaire réferent.

Remplacement

Le principe de remplacement de la règle de bien-être animal est appliqué. En effet, les résultats in vitro préalables à l’utilisation des animaux, notamment l’utilisation de répliques anatomiques de cavités nasales macaques, nous permettrons de calibrer les différentes expériences in vivo afin de limiter le nombre d’animaux nécessaire et d’utiliser d’emblée des posologies et modalités d’administration adaptées.

Réduction

Les animaux seront réutilisés d’un autre projet, mais naïfs vis-à-vis de l’anticorps anti-viral. L'étude est réalisée sur un effectif réduit (n=5) et servira à obtenir des données qualitatives, sans analyse statistique, du devenir et de l’impact de l’anticorps inhalé. Comme indiqué dans la saisine, les temps de prélèvements (sanguin et nasal) pourront varier selon les animaux car ils seront ajustés, au cours de l'étude, sur la base des données issues des premiers animaux. Une analyse statistique n'apparaît donc pas compatible compte tenu du n faible à chacun des temps (n

Raffinement

Pour réduire au maximum l’utilisation d’anesthésiques, du renforcement positif est inclus pour les prélèvements sanguins (PS) à T3h-72h post-inhalation (PS sans lavage nasal concomitant). A ces temps les PS seront réalisés sur animaux vigiles sans contention uniquement sur les animaux répondants car, d’après des études, certains animaux n’adhèrent pas à ce type de démarche même après plusieurs semaines d’entrainement. Pour les animaux non réceptifs les PS seront réalisés sur animal vigile mais immobilisé par contention. Le renforcement n’est pas envisagé pour les PS aux temps T15min->T60min car le respect de ces temps précis est primordial pour l’analyse pharmacocinétique. Il n’est pas envisagé pour les lavages nasaux pour des questions de sécurité du personnel car, d’après les zootechniciens, il est difficile d’entrainer un PNH à accepter l’administration nasale d’un soluté et d’en récupérer un volume. Ce geste sur un animal non coopérant amène des questions de sécurité (risque morsures). La totalité des lavages nasaux se fera donc sur des animaux anesthésiés avec des molécules et dosages adaptés. Enfin, vu que les lavages nasaux impliquent une anesthésie nous réaliserons les PS aux temps T0, T1sem, T2sem, T3sem, T4sem durant l’anesthésie. Pour réduire la douleur et éviter des hématomes la taille de l’aiguille sera adaptée et un point de compression sera appliqué. Si insuffisance respiratoire des mesures d’oxygénothérapie et réanimation seront mis en place. Pour réduire le risque d’irritation locale, la taille des embouts narinaires sera adaptée et les lavages seront réalisés avec soin. Au cours de l’anesthésie prolongée : -Gel oculaire pour prévenir la sècheresse des yeux - Humidification et réchauffement des voies aériennes par filtre échangeur d’humidité chaleur - Sonde d’intubation de taille adaptée avec ballonnet pour éviter une lésion trachéale et garantir une bonne ventilation. - Tapis chauffant pour maintien d’une température - Fluides de remplacement (solution isotonique) après des PS multiples. Les animaux sont hébergés par groupe de 3 et de 2 dans 2 volières conformes aux normes en vigueur. Ils disposent dans leur hébergement de plateformes surélevées, de tunnels, de jouets et de piscine. L’alimentation couvre les besoins journaliers et est complétée par une distribution de friandises. La nourriture pourra être cachée dans des jouets pour stimuler la recherche alimentaire. Les friandises distribuées sont différentes d’un jour à l’autre.

Choix des espèces

Le primate non humain est une espèce de référence pour les études de dépôt de particules inhalées dans le tractus respiratoire, permettant de mettre en place différentes conditions de ventilation et d’utiliser des dispositifs à qui seront directement utilisés chez l’homme. Le choix de l’espèce macaque se justifie par : - La tenue bipède, la morphologie du nez et le volume des cavités nasales. La tenue assise lors de l’administration de la molécule et la taille du nez permet l’utilisation de dispositif à visée humaine avec un embout adapté. Le volume des cavités nasales est compatible avec les volumes administrés avec les différents dispositifs. - Proximité anatomique de l’espèce. Les cavités nasales des macaques sont plus similaires à celle de l’homme, que celles d’autres espèces. - Proximité physiologique de l’espèce. La morphologie et la distribution de l’épithélium nasal (où se réplique le virus de la grippe et cible de l’anticorps) chez le macaque est plus proche de celles de l’homme que celles d’autres espèces (rongeurs, chiens) - Similarité des réponses immunologiques et biologique avec l’humain, faisant du PNH une espèce de référence pour les études réglementaires avec des anticorps thérapeutiques. 5 animaux adultes de 3-4 kg réutilisés de projets précédents après accord du vétérinaire référent.

Trente et un prélèvements sanguins, neuf administrations sur chaise de contention d'environ quarante minutes, douze mois de régime riche en gras et en cholestérol : 16 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin pour que leurs artères soient prélevées. Il s'agit de tester si un candidat médicament réduit la plaque d'athérome. Une étude préliminaire du même établissement avait provoqué des fèces liquides abondantes et une insuffisance rénale aiguë chez trois animaux soumis au régime athérogène, ce qui a conduit à en changer la composition. Le porteur justifie le choix de l'espèce par sa proximité phylogénétique avec l'humain et par le fait que ce sont des "animaux facilement manipulables".

Objectifs

Ce projet a pour objectif d’évaluer la capacité d’un candidat médicament à réduire la taille des plaques d’athérome dans un modèle physiopathologique d’athérosclérose précoce induit par l’alimentation chez le primate non humain

Bénéfices attendus

Les traitements actuels de l’athérosclérose sont capables de réduire efficacement le taux de cholestérol pour atteindre les niveaux recommandés par les lignes directrices. Cependant, ces traitements ne semblent pas efficaces pour diminuer la plaque d’athérome et des événements cardiovasculaires indésirables majeurs surviennent encore fréquemment. L’objectif de la molécule d’intérêt est de réduire rapidement et considérablement la plaque d'athérome dans les artères et donc de diminuer les événements cardiovasculaires chez l’homme.

Procédures

Au cours de ce projet, les animaux suivront un régime riche en gras et en cholestérol pendant 12 mois leur permettant de développer des plaques d’athéromes similaires à celles observées chez l’homme. L’évolution de la taille des plaques sera suivie par imagerie par résonnance magnétique chez des animaux anesthésiés. Deux sessions d'imagerie d'environ 1h seront réalisées. Pour cela le animaux seront mis à jeun la veille sur une durée n'exédant pas 16h. Tous les animaux recevront ensuite, à neuf reprises, un candidat médicament ou le contrôle. Les animaux seront vigiles lors des administrations. sessions d'imageries L’injection durera 30 minutes et la contention sur chaise durera environ 40 minutes. Les animaux bénéficieront d’une période de repos d’une semaine entre les administrations. Trente-un prélèvements sanguins par animal seront réalisés sur toute la durée du projet (temps de contention : environ 5minutes). Les animaux seront vigiles mais une sédation pourra être envisagée en cas de besoin. Des récoltes d’urine individuelles seront réalisées à intervalles de temps définis (1 fois tous les 2 mois pendant les 18 premiers mois puis 4 fois par semaine pendant les 8 dernières semaines). Ces collectes seront réalisées dans les modules d’isolement de manière non invasive. Durant toute la durée de la récolte (environ 4h), l’animal sera physiquement isolé de son groupe mais gardera un contact olfactif, visuel et sonore avec ses congénères. Le suivi des paramètres physiologiques (poids et température corporelle) tout au long du projet nécessitera une contention d’environ 5 minutes.

Impact sur les animaux

Les publications concernant l’induction du modèle d’athérosclérose chez le singe par l’alimentation riche en gras et en cholestérol ne montrent pas d’effet néfastes sur les animaux après plusieurs mois. En revanche, un régime hyperlipidique et riche en cholestérol est susceptible dans de très rare cas d’augmenter le risque d’infarctus. Bien que non décrit par le fournisseur, ce nouveau régime pourrait également créer un inconfort intestinal au cours des premières semaines ainsi que l’apparition de diarrhées. Les IRM seront réalisées chez les animaux anesthésiés. Pour cela une mise à jeun de moins de 16h sera effectuée la veille ou le jour des manipulations, et pourra engendrer un stress et un inconfort. La réalisation de prélèvements sanguins pourra également provoquer un stress, une douleur légère et/ou l'apparition de réactions locales (du type hématome ou œdème léger par exemple) au niveau de la zone de ponction. La collecte d’urine pourra induire un stress et un inconfort car les animaux seront isolés dans le module pendant le temps de la récolte (environ 4 heures). Le contact visuel et olfactif avec les congénères sera gardé. Durant les administrations, les animaux seront placés sur des chaises à contention ce qui a pour conséquence de réduire leurs mouvements. Les animaux auront accès à de l’eau et des friandises durant la manipulation.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin du projet dans le but de récolter les organes d’intérêt (artères) et de confirmer l’absence de toxicité du traitement sur les autres organes.

Remplacement

La formation des plaques d’athérome est un processus complexe impliquant de nombreux phénomènes physiologiques. Actuellement, aucune méthode alternative à l'utilisation des animaux (ex : in-vitro, in silico...) n'est susceptible d'apporter le même niveau d'information qu'un organisme vivant entier et complexe dans ce projet.

Réduction

Le nombre estimé d'animaux utilisés dans ce projet a été défini à 16 primates. Il a été réduit au minimum afin de tout de même obtenir des résultats fiables et interprétables. Afin de pouvoir répondre à l’objectif du projet, le nombre minimum d’animaux par groupe a été évalué à 7 par groupe (issues d’étude préliminaires sur d’autres modèles - données non publiées). Cette évaluation prend en compte la variabilité qu’il existe lors de l’induction des plaques d’athérome ainsi que la variabilité de réponse au traitement. Afin de pouvoir différentier les bénéfices liés au traitement des bénéficies liés à l’arrêt de l’alimentation riche en gras et cholestérol, un groupe contrôle de même taille sera nécessaire. Aussi, la mise en place du modèle d’athérosclérose précoce est longue et il existe un risque de perdre un ou deux animaux en cours d’étude (blessures sévères, pathologies sévères…), c’est pourquoi 2 animaux ont été ajoutés.

Raffinement

Bien que les animaux soient déjà acclimatés à l’environnement et aux manipulateurs plusieurs mois avant l’étude, une période d'habituation spécifique au projet, associée à du renforcement positif, sera mise en place avant le début de l’étude afin d’habituer les animaux aux manipulations et gestes techniques de l’étude (prise de sang, de température rectale, chaise à contention). Afin de faciliter le changement d’alimentation, l’alimentation riche en gras et en cholestérol sera introduite progressivement pendant 2 semaines afin que les animaux s’adaptent au nouveau régime. Afin de faciliter leur appétit et de maintenir l’intérêt des animaux pour la nourriture, la formulation de l’aliment riche en gras inclut un arome cacahuète. Cet arome pourra être changé au besoin. Une étude préliminaire réalisée au sein de l’établissement utilisateur avait mis en évidence la présence de fèces liquides abondantes ainsi qu’une insuffisance rénale aigüe chez trois animaux ayant suivi le régime athérogène. Afin de ne pas reproduire ces évènements, le fournisseur et la composition de l’aliment ont été changés et un travail sur la qualité de l’aliment a été réalisé : l’aliment fourni pour ce projet sera plus riche en fibre avec des fibres d’origine plus variées (incluant de l’inuline, fibre soluble fermentée par les bactéries présentes au sein du microbiote intestinal). Il sera également composé de moins de sucre et moins de cholestérol. Aucun évènement indésirable n’a été observé par le fournisseur avec ce type d’alimentation. Des points limites précoces ont été définis afin de prendre en charge toute forme de douleur ou de souffrance. En cas d’atteinte d’un de ces points, l’animal concerné sera pris en charge selon les recommandations du vétérinaire.

Choix des espèces

Le singe développe spontanément des lésions d’athérosclérose aortiques et coronaires sur plusieurs années, voire plusieurs décennies et est sensible aux régimes athérogènes. Le macaque cynomolgus présente des lésions d’athérosclérose comparables à l’homme au niveau anatomo-pathologique. De plus, le candidat médicament étudié dans ce projet étant à visée humaine, il est important d'avoir recours à un modèle animal pertinent et prédictif. En raison de sa proximité phylogénétique et physiologique avec l'Homme, le primate non humain a été retenu dans le cadre de ce projet. En effet, les PNH partagent de nombreuses similitudes avec l'Homme et notamment une homologie de séquence de la cible thérapeutique permettant d’évaluer le candidat médicament. Par conséquent, les données obtenues avec ce modèle sont communément les plus prédictives des réponses observées chez l'Homme vis à vis d'un candidat médicament. Par ailleurs, l’espèce macaca fascicularis a été choisis car ce sont des animaux facilement manipulables. Des jeunes adultes seront utilisés dans ce projet. Dans la mesure du possible, les mâles les plus matures disponibles seront utilisés car plusieurs études montrent que les animaux juvéniles seraient plus résistants aux régimes athérogènes. Aussi, dans ce modèle la morbidité semble augmenter avec l’âge des individus et donc il est nécessaire de ne pas prendre des animaux trop âgés.

Contenus jusqu'à quatre heures pour des perfusions intraveineuses, parfois hébergés seuls pour éviter les contaminations, 302 macaques subissent des administrations quotidiennes ou hebdomadaires et des biopsies sous sédation. 256 macaques crabiers et 46 macaques rhésus sont concernés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur présente ces études exploratoires comme se faisant "avec peu d'animaux", au motif qu'elles sécurisent des études réglementaires plus lourdes. 70 d'entre eux pourront être gardés vivants et réutilisés dans un autre projet, les 232 autres sont tués, en partie pour l'analyse histopathologique de leurs organes.

Objectifs

Ces études permettent d’établir ou de confirmer les homologies biologiques entre le primate non humain et l'Homme (par exemple vérification de la liaison du candidat médicament à sa cible pharmacologique dans cette espèce), en préparation ou en complément des études réglementaires. Ces études permettent d’obtenir des données sur la réponse immunitaire, la toxicité éventuelle du composé pharmaceutique avec pour but d'assurer la santé des patients. Elles permettent également de sélectionner un composé possédant un rapport efficacité/toxicité optimal dans l'espèce primate non humain. Ces études sont aussi utilisées pour choisir une voie d'administration efficace et adaptée chez le primate non humain. Lorsqu'elles sont réalisées avant le démarrage d'études réglementaires avec des conditions particulières (voie d'administration ou investigations particulières), ces études préliminaires avec peu d'animaux permettent d'assurer le succès des études règlementaires qui nécessitent des nombres plus importants d'animaux, en évitant ainsi le risque de devoir les répéter.

Bénéfices attendus

Ces études permettent d’obtenir des données sur la réponse immunitaire, la toxicité éventuelle du composé, et aussi de choisir les doses dans les premières études règlementaires. Elles permettent également, lors de criblages, de sélectionner un composé possédant un rapport efficacité/toxicité optimal dans l'espèce primate non humain. Ces études sont aussi utilisées pour choisir une voie d'administration efficace et adaptée. Les études exploratoires peuvent également être conçues pour montrer l’efficacité d’un produit, s’il est possible de l’étudier dans un modèle animal sain. En amont des études règlementaires, ces études préliminaires, avec peu d'animaux, permettent souvent d'assurer le succès des études règlementaires qui nécessitent des nombres plus importants d'animaux, en évitant ainsi le risque de devoir les répéter.

Procédures

Les animaux sont traités par différentes voies (ex : orale, injection intramusculaire) de façon journalière ou hebdomadaire avec le composé d’intérêt. La durée de l’administration est généralement rapide (quelques secondes à quelques minutes) et peut atteindre 4h maximum dans le cas de perfusion intraveineuse. Les prélèvements seront réalisés en respectant les recommandations éthiques en vigueur adaptées au type de prélèvement et en respectant une période de récupération adaptée pour l’animal entre deux prélèvements. Les prélèvements réalisés chez l’animal vigile sont peu invasifs (ex : sang, par les voies veineuses périphériques) et nécessitent une contention de courte durée (jusque 4h maximum pour des perfusions intraveineuses). Pour les prélèvements nécessitant une sédation et/ou une anesthésie (ex. biopsie), l’animal sera surveillé jusqu’à son réveil complet. Pour certaines études (rares), un hébergement individuel peut être requis pour collecter des données individuelles ou éviter les contaminations d'un animal à l'autre.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus correspondent essentiellement : -aux effets du produit administré -à l’inconfort généré par les procédures -aux prélèvements sur animaux vigiles : stress provoqué par la contention et/ou l’hébergement individuel (contacts olfactifs, visuels, sonores… préservés), le cas échéant -à la sédation/anesthésie générale -aux prélèvements comme les biopsies - Stress lors de contraintes occasionnelles liées à la procédure d’administration (ex : administration répétée) et à l’hébergement, notamment lors d’hébergement individuel, et de contentions le cas échéant, pour la réalisation de certains examens (ex : ECG).

Devenir

Les études de toxicologie peuvent inclure une analyse histopathologique pour évaluer les potentiels effets toxiques sur les organes et tissus. Les animaux pour lesquels aucune analyse histopathologique n'est nécessaire, et pour lequels des effets limités du traitement ont été observés peuvent être gardés en vie, et possiblement être réutilisés dans un autre projet après une période de récupération et sous réserve d'accord du vétérinaire.

Remplacement

L'évaluation de la toxicité d'un candidat médicament et/ou d’un dispositif médical ne peut pas être réalisée in vitro. Il n'existe pas de méthode alternative in vitro pour ce type de procédure de traitement identique à celle utilisée chez l'homme, en raison notamment de la complexité que représente un organisme vivant. Dans certains cas, l'espèce primate non humain est la seule espèce pertinente pour les essais pré-cliniques (similarités physiologiques ou métaboliques Homme-primate non humain), par exemple dans le cas de composés biologiques (protéines thérapeutiques, anticorps monoclonaux, vaccins thérapeutiques anti-cancer...).

Réduction

Le nombre d'animaux par groupe correspond au minimum nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats fiables et atteindre les objectifs de l’étude. Le besoin de groupe contrôle, le nombre de doses nécessaires, ainsi que les prélèvements et la sensibilité des méthodes analytiques sont évalués systématiquement pour assurer une réduction du nombre d’animaux. En se basant sur des tests statistiques, comprenant à minima des tests de normalité, d’analyse de la variance et tests comparant les moyennes des groupes, le nombre d’animaux utilisés est le minimum possible en fonction de ces considérations et des objectifs de l’étude.

Raffinement

Les procédures, les conditions d’hébergement et matériel utilisés ainsi que les enrichissements fournis sont adaptés aux animaux utilisés dans ce projet. Des enrichissements variés (ex : graines dans des copeaux, tablettes à différentes hauteur) sont fournis aux animaux leur permettant d’exprimer les comportements physiologiques et activités qu’ils auraient dans leur habitat naturel (ex : recherche d’aliment, épouillage, temps d’isolement). L’attention portée aux animaux et leur surveillance clinique sont adaptées aux études, en tenant compte des points limites éthiques établis par procédure. Les actes pouvant engendrer du stress, de l’inconfort ou des douleurs importantes seront réduits au minimum nécessaire et seront réalisés sous sédation ou anesthésie générale avec un protocole analgésique adapté dans le cas échéant. Dans le cas où l’anesthésie est jugée plus traumatisante pour l’animal et/ou si l’anesthésie est incompatible avec les prélèvements prévus, les prélèvements seront réalisés sur l’animal vigile, notamment les prélèvements sanguins et le recueil d’urine, par exemple. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l'étude et évalué grâce à la mise en place de points limites qui permettront d'intervenir immédiatement s'il y a un signe d’inconfort ou de souffrance et de veiller au bien-être des animaux. Les mesures sont prises dès que possible pour réduire la souffrance des animaux. D’autres traitements peuvent être mis en place suivant les recommandations des vétérinaires, selon les observations, conditions d’expérimentation.

Choix des espèces

Le choix du primate non humain est justifié par : - les homologies avec l'homme - la disponibilité d'études préliminaires sur cette espèce, - les données de pharmacocinétique, pharmacodynamie… Certains composés biologiques ciblant le système immunitaire [anticorps monoclonaux, protéines et vaccins thérapeutiques (anti-cancer, anti-Alzheimer…)] doivent être testés chez le primate non humain (espèce non-rongeur avec le système immunitaire le plus proche de l'Homme). Le choix de l’espèce de primate (Macaca fascicularis, Macaca mulatta) est le plus souvent déterminé par des études in-vitro permettant de comparer le métabolisme de ces espèces avec celui de l’homme, ou de prouver que le candidat médicament a la même affinité pour sa cible chez le primate non humain et l’homme. La pharmacocinétique du candidat médicament est également prise en compte, ainsi que les connaissances acquises avec des produits de même classe pharmacologique. Les macaques (crabiers ou rhésus) sont les seules espèces de primates utilisées dans les études de toxicologie réglementaire. Les animaux sont généralement âgés de 2 à 4 ans. Pour certains composés, des animaux mâtures (d'un point de vue maturité sexuelle ou maturité du système immunitaire) doivent être utilisés (par exemple nouveau produit contraceptif, des anticancéreux, des immunomodulateurs). Dans ce cas les femelles ont en général au-moins 4 ans, et les mâles au minimum 4 à 5 ans. Pour certaines indications, il sera indispensable de tester le candidat chez un animal un peu plus jeune (20 mois minimums).

Une chirurgie d'environ dix heures implante une électrode dans le noyau subthalamique et un neurostimulateur sous la peau de quatre macaques à longue queue, auxquels sont ensuite injectées des neurotoxines pour provoquer un syndrome parkinsonien qui persistera jusqu'à la fin de l'étude. Tous sont tués à l'issue, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré, pour vérifier après leur mort que l'électrode était bien placée. Ils réalisent une tâche de vigilance trente minutes par jour cinq jours sur sept, passent jusqu'à cinq séances de trois heures en cage de sieste par condition, subissent des ponctions lombaires sous anesthésie générale et restent isolés pendant les injections de toxine et les soixante-douze heures suivantes. Le porteur indique que deux animaux suffisent, deux autres étant commandés en cas de problème, et retient le macaque parce que sa taille permet d'évaluer un implant destiné aux patients, contrairement aux rongeurs dont les cycles de sommeil sont inversés.

Objectifs

Avec une incidence d’environ 60 à 70%, les troubles du sommeil sont très fréquents chez les patients parkinsoniens. Les patients présentent des insomnies associées à une désorganisation de l’architecture du sommeil. De plus dans la journée, les patients sont somnolents et ont du mal à rester éveillés ce qui se traduit par un temps excessif diurne passé à dormir avec des endormissements irrépressibles. Les somnolences diurnes excessives sont très invalidantes car incompatibles avec la réalisation d’activités quotidiennes nécessitant de l’attention, comme la conduite automobile, et de ce fait, elles contribuent à fortement limiter l’autonomie des patients. Ces troubles ne sont pas du tout diminués par les traitements disponibles et sont même souvent aggravés. La prise en charge de ces troubles du sommeil peut donc considérablement améliorer la qualité de vie des patients. La stimulation cérébrale profonde d’une structure cérébrale appelée noyau subthalamique est devenue un traitement chirurgical de choix pour améliorer les symptômes moteurs de la maladie de Parkinson. Il serait intéressant de pouvoir utiliser ce traitement à la fois sur les troubles moteurs et sur les troubles du sommeil. L'objectif de cette étude est donc de déterminer de nouveaux paramètres de stimulation du noyau subthalamique pour réduire les troubles du sommeil dans le cadre de la maladie de Parkinson. Nous ne pouvons pas tester ces nouveaux paramètres sur des patients déjà implantés. En effet ceux-ci font partie d'un programme de stimulation bien définit, adapté pour traiter au mieux leurs symptômes moteurs. De plus nous utiliserons une nouvelle génération d'implants, avec laquelle les patients ne sont pas implantés. Le primate non humain est le modèle qui a permis la mise en place de la stimulation cérébrale profonde. C’est un modèle qui permet de reproduire un syndrome parkinsonien s'accompagnant d'un trouble de sommeil comme chez le patient parkinsonien.

Bénéfices attendus

Ce projet propose de définir des paramètres de stimulations du noyaux subthalamique pour traiter les troubles du sommeil dont souffrent la majorité des patients parkinsoniens. Cela permetterait d'utiliser la stimulation cérébrale profonde pour traiter non seulement les symptomes moteurs mais également les troubles du sommeil des patients.

Procédures

Tout au long du projet, les animaux réaliseront une tâche comportementale de vigilance qui prendra au maximum 30min par jour, à heure fixe et 5j sur7. Elle se déroulera à l’état conscient dans leur cage d'hébergement. La chirurgie d’implantation durera environ 10h. Une électrode de stimulation sera implantée dans le noyau subthalamique et connectée à un neurostimulateur implanté sous la peau. De l’équipement, pour des enregistrements de sommeil, sera placé sur le crâne et sous la peau. Des enregistrements de sommeil, sans fil, se feront dans la cage d’hébergement de l’animal sans manipulation. Un maximum de 5 nuits et de 5 jours de 12h pourra être enregistré dans chaque condition : animal sain, animal sain avec stimulation la nuit, animal parkinsonien, animal parkinsonien avec stimulation la nuit. Des tests pour mesurer le temps d’endormissement des animaux seront réalisés dans une cage de sieste, à laquelle ils sont habitués. Le test dure 3h et sera effectué au maximum 5 fois dans chaque condition. Les animaux seront rendus parkinsoniens par des injections de neurotoxine. Les animaux seront isolés pendant les injection et 72h après la dernière injection jusqu’à l’élimination de la toxine. Les injections permettent l’obtention d’un syndrome parkinsonien modéré et stable. Cette phase dure 1 semaine. Des ponctions lombaires seront réalisées sous anesthésie générale.

Impact sur les animaux

La chirurgie peut engendrer une douleur post-opératoire pouvant durer jusqu’à 1 semaine après l’implantation et potentiellement une hemoragie non détectable. L'implant peut être mal toléré par l'animal pouvant engendrer des irritations au niveau du site d'implantation, nécessitant des soins/reprises. Lors de la chirurgie un produit pouvant parfois induire des crises d’épilepsie est injecté. La mise place du modèle engendrera un syndrome parkinsonien modéré présent jusqu’à la fin de l’étude. Lors de la mise en place du modèle, les injections nécessiteront un isolement pour ne pas contaminer les autres animaux ainsi que le personnel. Les ponctions lombaires peuvent engendrer des maux de tête.

Devenir

A la fin du projet il est nécessaire de mettre à mort tous les animaux ayant participé à l'étude, afin d’effectuer une étude post-mortem du cerveau pour confirmer la bonne implantation de l'électrode de stimulation.

Remplacement

Cette étude du comportement de veille/sommeil nécessite une analyse des cycles du sommeil. Il nous est donc impossible de remplacer l’animal vivant par un modèle cellulaire ou de simulation informatique. Il est aussi impossible de tester de nouveaux paramètres de stimulation sur les patients déjà implantés. Le recours à des animaux est donc nécessaire dans cette étude qui constitue une étape vers la validation d’un traitement chirurgical applicable à l’humain.

Réduction

C’est une étude dans laquelle l’animal est son propre contrôle. Peu d’animaux seront donc nécessaires, 2 sont suffisants. La répétition des mesures dans les différents états (sain avec ou sans stimulation, parkinsonien avec ou sans stimulation) permettra d’évaluer l’impact de la stimulation cérébrale profonde du noyau subthalamique avec un test statistique. Le nombre utilisé espéré d'animaux est de 2, et 2 autres sont prévus et seront commandés uniquement en cas de problème.

Raffinement

Durant la chirurgie et pour les prélevements, des analgésiques, anesthésiques et antibiotiques seront administrés aux animaux afin de supprimer les douleurs. En post-opératoire il sera aussi administré des analgésiques afin de réduire au maximum les douleurs et en cas de signe d'infections, des antibiotiques seront administrés aux animaux. Du doliprane pédiatrique sera donné après les ponctions pour éviter les maux de tête. Lors de la mise en place du modèle, les animaux seront isolés, mais auront un contact visuel avec leurs congénaires. Le syndrome Parkinsonien sera surveillé et des traitements adaptés seront donnés en cas de détection de mal être de l'animal.. Afin de diminuer le stress des animaux, un programme d’habituation aux conditions expérimentales est mis en place dans l’animalerie. Ces habituations consistent en des entrainements et se feront selon un protocole progressif, dans lequel chaque étape est apprise progressivement et est récompensée par un petit volume de liquide (jus, sirop) ou solide (bonbons, fruits secs) selon leurs préférences. Un tableau de progression sera utilisé pour suivre les progrès des animaux. Les techniciens de l’animalerie et les membres de la cellule bien-être animal s’assureront 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. Des points limites suffisamment précoces et adaptés à la procédure expérimentale sont mis en place pour intervenir le plus rapidement possible afin de limiter la souffrance animale.

Choix des espèces

L'anatomie cérébrale du macaque est très proche de celle du cerveau humain. En effet ces primates non humains, qui ne sont pas une espèce menacée d’extinction, possèdent des circuits neuronaux sous-corticaux proches de ceux de l’humain et permettent ainsi la compréhension des circuits neuronaux impliqués dans les mécanismes du comportement de veille/sommeil. Ce qui n’est pas le cas des rongeurs qui ont un rythme inversé avec des cycles plus courts. Il est possible de reproduire chez cet animal un syndrome parkinsonien similaire à celui observé chez les patients s'accompagnant d'un trouble de sommeil comme chez le patient parkinsonien. De plus la taille de cet animal et de son cerveau permettent l'utilisation et l'évaluation d'un système enregistreur/stimulateur implantable qui est prévu pour être utilisé chez le patient. Des adultes seront utilisés, car les traitements évalués dans cette étude ciblent des patients adultes. De plus l'utilisation d'animaux adultes assure que le dévelopement du cerveau soit achevé.