Primates
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- Prosimiens
- Singes écureuils
- Singes vervets
Etude pré-toxicologique de l’administration d’un vecteur AAV2/8 chez le macaca fascicularis pour traiter la rétinite pigmentaire-28
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
6 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacun anesthésié sept fois en deux mois. Une chirurgie oculaire d'une heure permet d'injecter sous la rétine des vecteurs de thérapie génique, complétée par des examens du fond de l'œil d'une heure et des électrorétinogrammes de deux heures. Les singes retenus ont entre 8 et 15 ans, le porteur indiquant que seul un primate non humain possède une région maculaire comparable à celle de l'être humain. Le bénéfice annoncé, un traitement de la rétinite pigmentaire de type 28, reste au stade de la validation d'une construction de vecteur, alors que les six macaques sont tués pour l'analyse histologique de leurs tissus.
Objectifs
La rétinite pigmentaire (RP) est un groupe de maladies génétiques qui affectent la rétine, la couche de tissu sensible à la lumière située à l'arrière de l'œil. La rétine contient des cellules photoréceptrices qui détectent la lumière et permettent la vision. La rétinite pigmentaire est causée par des mutations dans des gènes spécifiques impliqués dans le fonctionnement des photorécepteurs de la rétine. Cette maladie peut être causée par un gène en défaut, essentiel pour la structure et la fonction des photorécepteurs. Ce défaut du gène entraîne la dégénérescence progressive des photorécepteurs et conduit à la rétinite pigmentaire RP28, pour laquelle à ce jour aucun traitement connnu. L’analyse génétique de 100 patients atteints de RP28 a permis de découvrir que certaines parties de leur rétine restaient intactes pendant 30 à 40 ans. Cette découverte ouvre une possibilité de traitement par thérapie génique en introduisant une copie permettant de restaurer la fonction du gène dans les cellules de la rétine. Des essais préliminaires chez la souris ont montré des résultats prometteurs. L'objectif général de notre étude est de tester des vecteurs de thérapie génique chez des macaques, en vue de futurs essais cliniques chez l'homme. Les tests incluent l'évaluation de l'expression de différents vecteurs de ce gène chez les macaques.
Bénéfices attendus
Les stratégies de développement de thérapies géniques des photorécepteurs constituent une issue thérapeutique majeure. L’évaluation de l’expression de différentes constructions de vecteurs de thérapie génique contenant le gène en défaut dans les photorécepteurs de macaque permettra de valider la construction de vecteur qui mime au mieux la situation physiologique. Cette étude permettra aussi de réduire le nombre de singes à utiliser en sélectionnant au plus tôt la bonne construction de vecteur. La connaissance de la dose et du vecteur permettront d’établir les conditions pour les tests de pré-toxicologie chez le macaque. Notre ultime but est de caractériser précisément la sécurité d’emploi de ce vecteur de thérapie génique et son efficacité pour initier des tests cliniques chez des patients atteins par la rétinite pigmentaire de type RP28.
Procédures
Tous les animaux de ce projet seront anesthésiés pour procéder à des interventions chirurgicales et des examens longitudinaux. Chaque animal aura une chirurgie d’une durée de 1h. Les examens longitudinaux, imagerie du fond de l’œil et électrorétinogramme (ERG) durent respectivement 1 et 2 heures. Les animaux seront anesthésiés 6 fois le premier mois (examens fond d’œil, ERG et chirurgie) et une fois à 2 mois pour l’ERG et imagerie fond d’œil.
Impact sur les animaux
L’effet indésirable pouvant se manifester est une inflammation oculaire post chirurgie. Cette inflammation est transitoire et, si elle a lieu, peut durer 2 à 3 jours. Nous nous basons sur les effets indésirables constatés en clinique humaine. De même, en clinique humaine aucune douleur liée à la dégénérescence rétinienne n’est rapportée. Du stress peut être associé lors de la phase d’initialisation et du réveil des différentes anesthésies (chirurgie et examens longitudinaux). La répétition des anesthésies relativement longues pourrait entrainer des nuisances également pour l’animal (mise à jeûn, temps de réveil post anesthésie désagréable).
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des études histologiques (de tissus et organes) pour évaluer l’expression et l’effet des vecteurs ainsi que la réponse inflammatoire.
Remplacement
Le recours à l’animal est nécessaire, car aucun milieu de culture ou système synthétique ne permet aujourd’hui de reproduire la complexité architecturale des cellules de la rétine, en particulier les interactions structurelles et fonctionnelles de ces cellules, ainsi que la réponse immunitaire potentiellement induite par l'administration sous-rétinienne des vecteurs de thérapie génique.
Réduction
La mise en œuvre d’un suivi par imagerie in vivo sur les animaux anesthésiés, ainsi que par électrorétinogramme permet de diminuer le nombre d’animaux utilisés ainsi que la contrainte imposée aux animaux. Différents marqueurs de cellules inflammatoires seront utilisés lors des analyses histologiques.
Raffinement
Toutes les interventions sur animaux se feront sous anesthésie générale renforcée par des compléments analgésiques et anti-inflammatoires appropriés, pour réduire la contrainte imposée aux animaux. L’acuité visuelle des animaux sera évaluée par des tests d’électrorétinogramme (ERG). Plusieurs marqueurs indiqueront l’état inflammatoire, la qualité des photorécepteurs et des cellules ganglionnaires. Leur état de santé sera surveillé tout au long de l’expérience et évalué grâce à une grille d’observation postopératoire, nous permettant d’intervenir immédiatement s’il y a signe de souffrance et de veiller au bien-être des animaux.
Choix des espèces
Le macaque est retenu comme modèle d'étude sur les critères suivants : - cette étude fait partie d'un projet qui vise à valider à restaurer les photorécepteurs de la rétine. Seul le primate non-humain possède une anatomie de l'œil proche de l'homme, avec notamment la présence d'une région maculaire dans la rétine centrale. - le macaque permet d'intégrer des méthodes d'évaluation fonctionnelle, telles que l'imagerie du fond de l’œil, et l'électro-rétinographie, qui peuvent être directement extrapolées à l'homme dans une démarche translationnelle. Uniquement des animaux adultes entre 8 et 15 ans seront utilisés. La rétine de ces animaux est comparable à celle de l’homme à l’âge adulte.
Étude de la cognition et du comportement du babouin (Papio papio) à l’aide de protocoles de test en libre accès via l’implantation de puces RFID.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
40 babouins de Guinée vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, gardés vivants et destinés à être réutilisés dans un projet similaire. Chaque animal est capturé et anesthésié vingt minutes une fois par an, dès l'âge de huit mois, pour l'implantation ou le remplacement de puces RFID sous la peau des avant-bras, soit jusqu'à cinq anesthésies au cours du projet. Ils accèdent librement à des cabines à écran tactile qui distribuent des récompenses, pour des tests d'attention, de mémoire, de catégorisation et de cognition sociale. Le porteur décrit une expérimentation reposant sur le "volontariat", "sans capture et contention de l'animal", et détaille par ailleurs les captures annuelles et les anesthésies qu'exige la pose des puces.
Objectifs
L’objet de l’étude consiste à décrire et identifier les mécanismes de perception, d’attention, de mémorisation, de catégorisation, de raisonnement et de formation de concepts chez le babouin de Guinée. Le protocole de recherche consiste à permettre à un deux groupes sociaux de babouins de se tester librement dans des tâches cognitives à l'aide de stations de conditionnement opérant équipées d'écrans tactiles et de distributeurs de récompenses. Les babouins, qui vivent dans des groupes sociaux de tailles différentes , peuvent, à tout moment et sans contrainte, quitter momentanément leur enclos ou leur volière pour interagir avec les écrans tactiles. L'expérimentation repose donc sur un principe de volontariat, sans capture et contention de l'animal. Les groupes d'animaux sont maintenus dans des enclos ou dans des volières de grandes tailles enrichies permettant des comportements riches et variés. L’objectif du projet est de réaliser des expériences de psychologie cognitive de manière à mieux comprendre les mécanismes mentaux des babouins et par comparaison aux résultats chez l'Homme, à nous informer sur notre histoire évolutive. Les expériences qui vont être réalisées auront de nombreux thèmes, notamment : - Une meilleure compréhension des mécanismes cognitifs individuels (attention, mémoire, catégorisation…) - L’étude de la cognition sociale (théorie de l’esprit, attention conjointe, influence sociale, imitation…) - L’étude de la socialité des groupes (réseaux sociaux, hiérarchie de dominance)
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sur la base des résultats obtenus précédemment sont l’apport de nouvelles informations issues d’études longitudinales, permettant d’enrichir les connaissances sur le développement et sur le vieillissement, et la possibilité de d’étudier de manière comparer de nombreux processus cognitifs.
Procédures
Chaque année, à partir de l'âge de 8 mois les animaux seront soumis à une anesthésie de 20 minutes pour leur contrôle sanitaire annuel, au cours duquel des puces électroniques seront placées en sous-cutané dans les avants bras (ou remplacées si elles ne sont plus fonctionnels). Au total chaque animal sera donc anesthésié maximum 5 fois au cours du projet pour ces contrôles sanitaires et pose/vérification de transpondeurs.
Impact sur les animaux
Stress lors des captures. Anesthésie pour la pose de puces électroniques.
Devenir
A l’issue du projet, les sujets seront maintenus en vie car les procédures de collectes de données ne sont ni invasives ni douloureuses, et le projet à pour objectif de perdurer à long terme. Les sujets sont donc destinés à être reutilisé dans un projet similaire en prenant en compte l'effet cumulatif.
Remplacement
Le recours à l’animal est indispensable dans ce cas, car l’animal est – de fait – l’objet de notre l’étude. Ici le singe n’est pas pris comme modèle, mais est étudié pour lui-même. Ce modèle permet également les recherches comparées à l’Homme
Réduction
Le nombre d'individus se justifie notamment par notre besoin de pouvoir constituer des classes d’âge relativement homogènes, pour pouvoir les comparer et mieux comprendre le développement et le maintien des capacités cognitives au cours du temps.
Raffinement
Ces animaux sont tous maintenus dans des enclos enrichis et en groupe social : Le dispositif permet de récolter des données cognitives dans un environnement rassurant pour l’animal, qu’il peut quitter à tout moment. Les données récoltées le sont au moment où l’animal est lui-même motivé et dans les meilleures dispositions pour être testé. Plusieurs années de recul avec cette approche, et publications de notre laboratoire, ont montré que l'utilisation des systèmes de test en libre accès atténue le stress de l'animal en expérimentation. Ce protocole constitue donc un raffinement (règle des 3Rs) favorable au bien-être de l'animal en expérimentation. Nous réduisons au maximum le nombre de capture/anesthésie nécessaire à la pose des puces électroniques RFID en profitant du contrôle sanitaire annuel des sujets pour réaliser cette procédure. En cas de nécessité vétérinaire, l'animal sera sorti de son groupe pour permettre des soins en infirmerie. Il est remis en protocole à l’issue de ces soins, dès que son état le permet. En cas d’arrêt de l’expérimentation (ex : fermeture pour congés), l’absence de renforcement est compensée par un complément de croquettes.
Choix des espèces
Le babouin est un animal actif et manipulateur, son système visuel est proche de celui de l’Homme et nos recherchent antérieures ont montré qu’il se prête volontiers à l’expérimentation comportementale de ce type. Il s’agit donc du sujet idéal pour ce type de recherche. De plus, le babouin vit en situation naturelle dans des groupes d’une trentaine d’individus (ou plus). A ce niveau d’échelle, nous pouvons donc maintenir des individus dans un contexte social proche du contexte social naturel. Le groupe de babouins est composés d'individus de tous âges pour étudier le développement des fonctions cognitives ainsi que l’impact du vieillissement sur ces mêmes fonctions
Étude de tolérance de doses croissantes de 3 agonistes des protéines transmembranaires Toll Like Recepteur (TLR) chez le singe cynomolgus
- Recherche appliquée
- Cancers
Après une période d'acclimatation, chacun des six macaques à longue queue reçoit par voie intraveineuse, à quatre reprises espacées d'une semaine, des doses croissantes de molécules destinées à activer les récepteurs Toll-like. Des prélèvements de sang jalonnent le protocole, complétés par des prélèvements de nœuds lymphatiques sous anesthésie, après une mise à jeun pouvant atteindre seize heures. Le porteur mentionne des hématomes, des œdèmes, des douleurs au site de prélèvement et, plus rarement, une réouverture de plaie ou une infection, le tout classé d'un niveau de souffrance modéré. Les six animaux sont tués à la fin pour récolter leurs organes et mesurer la distribution et la toxicité des trois candidats-médicaments.
Objectifs
Cette étude permettra d’évaluer la toxicité aigue de trois molécules capables d’activer les récepteurs « Toll-like » (TLR) des cellules immunitaires administrés par voie intraveineuse à dose croissante chez le singe cynomolgus. Ce projet s'incrit dans le cadre du développement de plusieurs candidats médicaments novateurs capables d’imiter les acides nucléiques d'un rétrovirus afin d’activer la stimulation des cellules immunitaires du patients. Cette activation va permettre d’obtenir une réponse systémique des cellules anti-tumorales. À terme, l’objectif est de combiner l'immunothérapie utilisée contre les cancers avec une ou plusieurs de ce molécules améliorant ainsi la réponse des patient contre le cancer.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont, à terme, la validation et la mise sur le marché de nouveaux médicaments humain pour des indications tels que les cancers de la peau, de l'estomac, du colon etc… De plus, ces études génèrent des données scientifiques qui permettront d’affiner les protocoles de futures études règlementaires sur le macaque. Ainsi les connaissances acquises permettront de réduire le nombre d’animaux mais aussi d’adapter les méthodes de suivi et de raffinement spécifiques aux macaques.
Procédures
Avant tout acte et dans le but de diminuer leur stress, les animaux bénéficieront d'une période d'acclimatation. Ils recevront à quatre reprises un candidat médicament à doses croissante par voie intra veineuse avec un temps de repos d’une semaine entre chaque administration. Des prélèvements de sang, et un suivi des paramètres physiologiques (poids et température corporelle) seront réalisés à intervalles de temps définis afin d'étudier l’effet du candidat médicament aux différentes doses. Les volumes prélevés et administrés aux animaux tout au long du projet ainsi que les temps de repos accordés entre ces différents actes respecteront les recommandations éthiques en vigueur. Les prélèvements de nœuds lymphatiques seront réalisés sous anesthésie et courverture analgésique après une période de mise à jeun. Les administrations des candidats médicaments et les prélèvements de sang sont moins traumatisants pour les animaux qu'une anesthésie et seront donc réalisés sur animal vigile. Une sédation pourra être envisagée en cas de besoin.
Impact sur les animaux
Des réactions locales au niveau des sites d'administration peuvent éventuellement apparaître les jours suivant les administrations répétées (hématome, œdème léger, etc). 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. Les prélèvements de nœuds lymphatiques peuvent provoquer des douleurs au niveau de la zone de prélèvement ainsi qu’un hématome et dans de très rare cas une déhiscence de plaie ou infection de la zone de prélèvement. L'anesthésie des animaux pourra également engendrer un stress ou une sensation d'inconfort lié à la mise à jeun (maximum 16h), à la procédure d'induction (contention, administration, perte de conscience...) ou lié au réveil de l'animal (risque de vomissements, perte d'équilibre...).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin du projet dans le but de récolter les organes et d’évaluer la distribution et la toxicité des candicats médicaments.
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 test. 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 d'animaux inclut dans cette étude sera réduit au minimum sans compromettre les objectifs scientifiques du projet. 3 lots de 2 animaux seront utilisés. Ce nombre permettra d’obtenir des résultats fiables, interprétables et transposables.
Raffinement
Afin d'optimiser leur bien-être et de leur permettre d'exprimer leurs besoins comportementaux, les animaux sont hébergés en groupes sociaux de même sexe dans des volières respectant les recommandations de la Directive Européenne 2010/63/UE. De l'eau fraîche ad libitum est mise à leur disposition et un aliment adapté à l'espèce et au poids de chaque individu est distribué quotidiennement. Les paramètres environnementaux de l'animalerie sont également suivis et contrôlés afin de répondre aux exigences physiologiques de l'espèce. En parallèle, un programme d'enrichissement complet est mis en place au sein de l'animalerie. Ce dernier comprend: 1) Des enrichissements structuraux (perchoirs, barres transversales, grillages...) ; 2) De la litière pour leur permettre de fourrager ; 3) Des jouets variés faisant l'objet d'une rotation une fois par semaine ; 4) Des friandises (ex: céréales, fruits secs) et des fruits et légumes frais distribués quotidiennement (cachés dans la litière ou dans des jouets distributeurs) ; 5) De la musique d'ambiance 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 de plusieurs semaines sera mise en place avant le début de l'étude pour permettre aux animaux de se familiariser avec leur environnement. Un programme d'habituation à l'Homme et de conditionnement aux actes techniques associées à du renforcement positif permettra de réduire le stress des animaux lié aux manipulations (contention, prise de sang, de température rectale...). Les animaux seront suivis individuellement et bi-quotidiennement tout au long de l'étude pour détecter tout signe de stress ou de douleur. 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. Les temps de repos accordés aux animaux entre les prélèvements et les volumes prélevés respecteront les recommandations éthiques en vigueur. Des points limites précoces ont été déterminés 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. L’arrêt du protocole sera envisagé si l’animal ne répond pas au traitement ou que son état se dégrade (sous la responsabilité du vétérinaire).
Choix des espèces
Les candidats médicaments étudiés 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 macaque cynomolgus (macaca fascicularis) a été retenu dans le cadre de ce projet. De plus, ces médicaments ont pour objectif de stimuler des cellules agonistes des récepteurs TLR. Or, contrairement aux rongeurs, les primates partagent de nombreuses similitudes avec l’Homme en termes d’expression de ces récepteurs, de cinétique de réponse, de voie de signalisation en aval ainsi que d’activation du complément. Par conséquent, les données obtenues avec ce modèle sont communément les plus prédictives des réponses observées chez l'Homme vis à vis de ces candidats médicaments. 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 histologiques. 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.
Évaluation du profil pharmacocinétique et pharmacodynamique d’un candidat-médicament chez le primate non humain
- Recherche appliquée
- Cancers
- Maladies infectieuses
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
150 macaques à longue queue vont recevoir un ou plusieurs candidats-médicaments par voie intraveineuse, sous-cutanée, intramusculaire ou orale, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Chaque administration peut être suivie de quinze prélèvements de sang, sans dépasser dix par tranche de vingt-quatre heures, avec des contentions de trois à quinze minutes en chaise ou à la main, et un isolement pouvant durer vingt-quatre heures pour la récolte des urines et des fèces. Aucune mise à mort n'est prévue et les animaux seront gardés vivants à la fin de l'étude, ce que le porteur présente comme une mesure de réduction. Il conclut à des études de pharmacocinétique "indispensables" chez le primate, tout en indiquant qu'aucune approche statistique n'a servi à fixer l'effectif, calé sur les 142 individus utilisés dans l'établissement entre 2019 et 2023.
Objectifs
Ce projet consiste à étudier les effets et le devenir de candidats médicaments humains chez le primate non humain (PNH). L’objectif est d’établir le profil pharmacocinétique et pharmacodynamique de ces molécules dans le but de : 1) Connaître leur biodisponibilité ; 2) Étudier les relations dose-concentration et/ou dose-effet ; 3) Prédire la voie et la dose d’administration pour l'Homme ; 4) Déterminer la forme galénique à utiliser. Ce projet constitue donc une étape importante et indispensable dans le processus de développement d’un candidat médicament. Des prélèvements sanguins répétés seront réalisés après l’administration de la molécule test dans le but d’établir les relations dose-effet et/ou dose-concentration du candidat médicament et/ou de ses métabolites. Ils pourront être associés aux prélèvements d'autres échantillons biologiques (ex : urines, fécès). Différents paramètres physiologiques pertinents pourront également être relevés (ex : température corporelle, poids). L’objectif scientifique de ce type d’étude n’est pas de déterminer une dose toxique. C’est pourquoi, toutes les doses utilisées dans ce projet sont, a priori, efficaces pharmacologiquement mais non toxiques (d’après des études préliminaires in sillico, in vitro et/ou in vivo). Cependant, il sera possible de surveiller certains biomarqueurs d’activité ou de toxicité potentielle sur les échantillons sanguins prélevés (ex : biochimie, coagulation, hématologie, marqueurs de surface cellulaire (cytométrie), cytokines, …). Enfin, aucune mise à mort n’est prévue pour raison scientifique dans le cadre de ce projet.
Bénéfices attendus
Les études qui seront réalisées dans ce projet s'inscrivent dans un stade de développement du candidat médicament bien défini. En effet, elles sont mises en œuvre après les preuves de concept (in vitro et in vivo) dans le but de caractériser au mieux la pharmacocinétique du médicament dans l'organisme (ADME) ainsi que sa pharmacodynamie (effet/dose). Elles permettent aussi souvent de comprendre et de définir l'exposition de l'espèce à la molécule testée afin de préparer de futurs protocoles de toxicité réglementaire. Elles génèrent donc des données scientifiques qui permettront d’affiner les protocoles des études règlementaires sur le PNH. Ces données préliminaires permettront également de réduire le nombre d’animaux mais aussi d’adapter les méthodes de suivi et de raffinement spécifiques aux PNH. Les bénéfices attendus du projet sont donc, à terme, la validation et la mise sur le marché de nouveaux médicaments humain pour des indications ciblées par les substance(s) active(s) testée(s).
Procédures
La durée totale du protocole n’excèdera pas 4 mois. Avant tout acte et dans le but de diminuer leur stress, les animaux bénéficieront d'une période d'acclimatation, d’habituation à l’Homme et de conditionnement aux actes techniques (15 jours minimum). Ils pourront recevoir un ou plusieurs candidat(s) médicament(s) par voie intraveineuse (durée de quelques secondes pour une injection bolus et >1 minute pour une injection lente), sous-cutanée, intramusculaire ou par voie orale (contention qui dure entre 3 et 5 minutes en moyenne). 1 à 3 administrations espacées au minimum de 7 jours pourront être réalisée(s). Après la/les administration(s), des prélèvements (contention qui dure entre 3 et 5 minutes en moyenne en module d'isolement ou entre 5 et 15 minute en contention manuelle ou en chaise à contention) ou récolte (sang, urine, fèces) et un suivi des paramètres physiologiques (poids et/ou température corporelle, temps de manipulation entre 3 et 5 minutes en moyenne) pourront être réalisés à intervalles de temps définis afin d'étudier le devenir et les effets de la/les molécule(s) dans l’organisme. Des mesures basales de ces données pourront être réalisées pour les comparer avec celles obtenues post-administration dans le but de détecter toute variation physiologique après administration du candidat médicament. Au maximum, 15 prélèvements sanguins pourront-être réalisés par administration (sans dépasser la limite de 10 prélèvements par 24 heures). Les volumes prélevés et administrés aux animaux tout au long du projet ainsi que les temps de repos accordés entre ces différents actes respecteront les recommandations éthiques en vigueur. Si nécessaire, les animaux pourront être mis à jeun avant la réalisation de prélèvements ou d’administrations. Les différents actes réalisés au cours de ce projet peuvent être moins traumatisants pour les animaux qu'une anesthésie et pourront donc réalisés sur animal vigile. Une sédation pourra être envisagée en cas de besoin. Les animaux seront récompensés à la fin de toute manipulation. Enfin, pour le confort des animaux, certains prélèvements et suivis pourront être réalisés simultanément (ce qui diminuera le nombre de manipulations et de contentions).
Impact sur les animaux
Si nécessaire, les animaux pourront être mis à jeun avant la réalisation de prélèvements ou d’administrations, ce qui peut engendrer un stress léger. La durée de cette mise à jeun sera limitée à 16 heures maximum pour le bien-être des animaux. Des réactions locales au niveau des sites d'administration et une réaction systémique de type fièvre peuvent éventuellement apparaître les jours suivant les administrations. Un suivi de la température corporelle et des sites d'administration sera donc réalisé pendant plusieurs jours post-administration. La réalisation de prélèvements de sang 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. Les prélèvements d'urine/de fécès sont réalisés directement dans le module d'isolement présent dans les volières d'hébergement. Ils n'infligent aucune douleur à l'animal car les urines/fécès sont récoltés dans un bac collecteur situé sous le module d'isolement. Cependant, pendant la récolte, l'animal peut être physiquement isolé de ses congénères pendant maximum 24h, ce qui peut induire un stress léger. Cette nuisance est limitée par le fait que l'animal garde un contact olfactif, visuel et sonore avec ses congénères.
Devenir
Les animaux seront gardés en vie à la fin de l'étude dans le but de réduire le nombre d'animaux utilisés à des fins scientifiques. Cette décision sera validée par un vétérinaire en consultation avec la structure du bien être animal.
Remplacement
Les études de pharmacocinétique et de pharmacodynamie chez l’animal sont indispensables au développement de nouvelles molécules pharmaceutiques. En effet, celles-ci permettent de : 1) Déterminer la biodisponibilité de candidats médicaments ; 2) Étudier les relations dose-concentration et/ou dose-effet ; 3) Prédire la voie et la dose d’administration chez l'Homme; 4) Déterminer la forme galénique à utiliser. 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 en se basant sur une analyse rétrospective des études de pharmacocinétique et de pharmacodynamie réalisées au sein de l'installation d'essai sur les 5 dernières années (142 animaux utilisés de 2019 à 2023), aucune approche statistique n'a été réalisée. Le nombre d'animaux inclut dans chaque étude sera réduit au minimum sans compromettre les objectifs scientifiques du projet. Au maximum, 4 lots de 4 animaux pourront être utilisés par étude. Ce nombre permettra l’obtention de résultats fiables, transposables et de détecter : 1) Une tendance dans le groupe ; 2) Une valeur extrême ; 3) Des différences inter-sexe (si le groupe contient des mâles et des femelles). Enfin, comme le protocole le permet, les animaux seront gardés en vie à la fin de l'étude dans le but de réduire le nombre d'animaux utilisés à des fins scientifiques (cette décision sera validée par un vétérinaire en consultation avec la structure du bien être animal).
Raffinement
Afin d'optimiser leur bien-être et de leur permettre d'exprimer leurs besoins comportementaux, les animaux sont hébergés en groupes sociaux de même sexe dans des volières respectant les recommandations de la Directive Européenne 2010/63/UE. De l'eau fraîche ad libitum est mise à leur disposition et un aliment adapté à l'espèce et au poids de chaque individu est distribué quotidiennement. Les paramètres environnementaux de l'animalerie sont également suivis et contrôlés afin de répondre aux exigences physiologiques de l'espèce (ex : température, hygrométrie, intensité lumineuse, cycle d'éclairage, renouvellement d'air). En parallèle, un programme d'enrichissement complet est mis en place au sein de l'animalerie. Ce dernier comprend: 1) Des enrichissements structuraux permettant aux primates d'évoluer dans un environnement tridimensionnel (perchoirs, barres transversales, grillages...) ; 2) De la litière pour leur permettre de fourrager; 3) Des jouets variés faisant l'objet d'une rotation une fois par semaine pour éviter que les animaux ne se lassent; 4) Des friandises (ex: céréales, fruits secs) et des fruits et légumes frais distribués quotidiennement (cachés dans la litière ou dans des jouets distributeurs) ; 5) De la musique d'ambiance 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 de 15 jours minimum sera mise en place avant le début de l’étude pour permettre aux animaux de se familiariser avec leur environnement. 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 (contention, prise de sang, de température rectale). Les animaux seront suivis individuellement et bi-quotidiennement tout au long de l'étude pour détecter tout signe de stress ou de douleur (à l’aide d’une grille d'évaluation de l'état clinique des animaux). De même, le personnel veillera à garder une interaction quotidienne avec chaque animal. Les temps de repos accordés aux animaux entre les prélèvements et les volumes prélevés respecteront les recommandations éthiques en vigueur. Des mesures préventives et correctives de diminution de la douleur et du stress seront déterminées au préalable, anesthésie et analgésie pourront être utilisés, au besoin sur avis vétérinaire.
Choix des espèces
Les candidats médicaments étudiés 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, plus précisément le macaque cynomolgus, a été retenu dans le cadre de ce projet. En effet, le macaque cynomolgus partage de nombreuses similitudes avec l'Homme, notamment en termes de patrimoine génétique, de processus épigénétiques, d’organisation fonctionnelle de son système nerveux et immunitaire, et de ses principales caractéristiques physiologiques, cognitives et comportementales. Par conséquent, les données obtenues avec ce modèle sont communément plus prédictives des réponses observées chez l'Homme vis à vis d'un candidat médicament. Des juvéniles ou des adultes matures pourront être utilisés dans ce projet. Le choix entre les deux stades de développement sera défini avant le début de l'étude selon les spécificités de chaque candidat médicament et selon l'âge de population cible du traitement.
Prélèvements terminaux de matrices biologiques chez le primate non humain
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
Quinze heures de jeûne la veille, puis une chirurgie de trente-cinq à quarante-cinq minutes dont ils ne se réveilleront pas : 6 macaques crabiers sont opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil pour prélever leurs organes. Leur foie doit fournir des hépatocytes à mettre en culture, et de nombreux autres organes seront prélevés après la mort, le porteur écrivant que "l'intégralité de l'animal pourra être utilisé". La commande vient d'un laboratoire tiers qui veut comparer des matrices biologiques de plusieurs espèces avant de tester des candidats médicaments, mise à mort que le porteur présente comme un moyen de "raffiner et de réduire l'utilisation d'animaux à des fins scientifiques". Des juvéniles ont été retenus pour des organes exempts d'atteintes liées au vieillissement, et parce qu'une étude identique menée en 2021 pour le même client portait sur des macaques du même âge.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de répondre aux besoins de laboratoires in-vitro en mettant à leur disposition du matériel biologique issus de primates non humains (organes et sang). Ces prélèvements permettront d’isoler et de mettre en culture différents types de cellules qui seront ensuite utilisés dans le cadre d’études précliniques (réalisation d’études in vitro, calibration d’appareils, mise au point de nouvelles techniques). Ils permettront également de comparer les matrices issues du macaque cynomolgus avec celles d’autres espèces animales afin de sélectionner le modèle le plus adapté pour l’étude de candidats médicaments à usage humain. À terme, ces études permettront de raffiner et de réduire l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques car elles permettent le développement de méthodes alternatives qui permettront de réduire le nombre de tests sur les animaux vivants. Les foies prélevés permettront notamment de récolter et mettre en culture des hépatocytes qui seront ensuite utilisés pour diverses applications. Par exemple, ils permettront de déterminer in vitro la stabilité métabolique de candidats médicaments, leur clairance hépatique, leur hépatotoxicité ou encore leur métabolisation. Enfin, post mortem, de nombreux autres organes seront prélevés et étudiés afin de raffiner l'utilisation entière de l'animal.
Bénéfices attendus
Les prélèvements réalisés au cours de ce projet permettront réaliser des études in vitro qui fourniront des données importantes sur la sécurité, la pharmacocinétique et la pharmacodynamie de candidats médicaments. Ces prélèvements contribueront également à mettre au point de nouvelles techniques et calibrer des appareils qui seront utilisés dans des études in vitro et in vivo chez le primate. À terme, ils permettront donc d’améliorer des techniques, de raffiner les protocoles utilisés mais également de réduire ne nombre d’animaux utilisés à des fins scientifiques.
Procédures
Les animaux seront mis à jeun la veille de l’anesthésie, ce qui peut engendrer un stress léger. La durée de cette mise à jeun sera limitée à 15 heures maximum pour leur bien-être. Les animaux subiront une seule procédure chirurgicale sous anesthésie et analgésie à l’issue de laquelle ils seront mis à mort (durée de la chirurgie : 35 à 45 minutes). Ils ne seront donc pas réveillés et ne subiront aucune conséquence liée à l’anesthésie et la procédure. En cas d’atteinte de point limite durant la procédure, l’animal concerné sera pris en charge selon les recommandations du vétérinaire. L’euthanasie avant la fin du protocole sera envisagée si l’animal ne répond pas au traitement ou que son état se dégrade (sous la responsabilité du vétérinaire).
Impact sur les animaux
Les animaux seront mis à jeun la veille de l’anesthésie, ce qui peut engendrer un stress léger. La durée de cette mise à jeun sera limitée à 15 heures maximum pour leur bien-être. La procédure sera entièrement réalisée sous anesthésie et analgésie. Les animaux ne seront donc pas réveillés et ne subiront aucune conséquence liée à l’anesthésie ou à la procédure.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort à la fin du projet afin de prélever leurs organes. L’intégralité de l’animal pourra être utilisé.
Remplacement
Afin de réaliser et de mettre au point des études in vitro destinées à tester des médicaments à usage humain, il est indispensable d’utiliser des matrices d’origines animales. Les prélèvements réalisés au cours de ce projet vont notamment permettre de comparer les matrices issues du macaque cynomolgus avec celles d’autres espèces animales couramment utilisées dans la recherche biomédicale telles que rat, la souris et le chien. Ces études comparatives in vitro ont pour objectif de sélectionner le meilleur modèle permettant d’étudier la sécurité, la pharmacocinétique ou la pharmacodynamie de candidats médicaments à usage humain. En raison de sa proximité phylogénétique et physiologique avec l'Homme, le macaque cynomolgus (macaca fascicularis) est un modèle pertinent à inclure dans ces études comparatives.
Réduction
6 macaques seront utilisés dans le cadre de ce projet. Cela correspond au nombre minimum d’animaux permettant de fournir des prélèvements en quantité suffisante pour satisfaire les besoins du laboratoire qui nous a sollicité.
Raffinement
Une période d'acclimatation de plus de deux mois sera mise en place avant le début du projet. Durant cette période, les animaux seront suivis individuellement et bi-quotidiennement afin de détecter tout signe de stress ou de douleur (à l’aide d’une grille d'évaluation de l'état clinique 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. Afin d'optimiser leur bien-être et de leur permettre d'exprimer leurs besoins comportementaux, les animaux sont hébergés dans des volières respectant les recommandations de la Directive Européenne 2010/63/UE et en groupes sociaux de même sexe (avec des congénères non inclus dans ce projet). De l'eau fraîche ad libitum est mise à leur disposition et un aliment adapté à l'espèce et au poids de chaque individu est distribué quotidiennement. Les paramètres environnementaux de l'animalerie sont également suivis et contrôlés afin de répondre aux exigences physiologiques de l'espèce (ex : température, hygrométrie, intensité lumineuse, cycle d'éclairage, renouvellement d'air). En parallèle, un programme d'enrichissement complet est mis en place au sein de l'animalerie afin de permettre aux animaux d'exprimer leurs comportements naturels. Ce dernier comprend : 1) Des enrichissements structuraux permettant aux primates non humain d'évoluer dans un environnement tridimensionnel (perchoirs, barres transversales, grillages...) ; 2) De la litière pour leur permettre de fourrager ; 3) Des jouets variés faisant l'objet d'une rotation une fois par semaine pour éviter que les animaux ne se lassent ; 4) Des friandises (ex : céréales, fruits secs) et des fruits et légumes frais distribués quotidiennement (cachés dans la litière ou dans des jouets distributeurs) ; 5) De la musique d'ambiance 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. Des points limites précoces ont été déterminés 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. L’arrêt du protocole et la mise à mort anticipée sera envisagé si l’animal ne répond pas au traitement ou que son état se dégrade (sous la responsabilité du vétérinaire).
Choix des espèces
Les prélèvements réalisés au cours de ce projet vont notamment permettre de comparer les matrices issues du macaque cynomolgus avec celles d’autres espèces animales couramment utilisées dans la recherche biomédicale telles que rat, la souris et le chien. Ces études comparatives in vitro ont pour objectif de sélectionner le meilleur modèle permettant étudier la sécurité, la pharmacocinétique ou la pharmacodynamie de candidats médicaments à usage humain. En raison de sa proximité phylogénétique et physiologique avec l'Homme, le macaque cynomolgus est un modèle pertinent à inclure dans ces études comparatives. En effet, cette espèce de primates partage de nombreuses similitudes avec l'Homme, notamment en termes de patrimoine génétique, de processus épigénétiques et d’organisation fonctionnelle. Par conséquent, les données obtenues avec ce modèle ont de grandes chances d’être les plus prédictives des réponses observées chez l'Homme vis à vis d'un candidat médicament. Des animaux juvéniles seront utilisés au cours de cette étude. L’utilisation de ce stade de développement est privilégiée car ce projet nécessite que les animaux soient sains et exempt de toute anomalie liée au vieillissement pouvant affecter la qualité des échantillons prélevés (exemple : insuffisance rénale, hépatite, etc…). De plus, une étude similaire réalisée en 2021 pour le même client a utilisé des macaques juvéniles. Les résultats ayant été concluants et dans un souci de reproductibilité, il est pertinent de se placer dans les mêmes conditions que l’étude précédente. Cependant, bien que les animaux soient jeunes, ils ne sont pas acquis uniquement pour ce projet et sont potentiellement réutilisés de projets antérieurs.
Activité neuronale oscillatoire dans les circuits des ganglions de la base pendant le mouvement normal et pathologique: Au-delà des gammes de fréquences (2/2)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Deux chirurgies du cerveau de trois à cinq heures chacune, une IRM sous anesthésie de trois heures, puis des injections intramusculaires quotidiennes de MPTP cinq jours par semaine pendant jusqu'à six mois : 6 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Cette neurotoxine installe des symptômes parkinsoniens permanents, avec tremblements, rigidité musculaire, difficultés à s'alimenter, perte de poids et apparition d'escarres. Le porteur écrit qu'il n'est "pas nécessaire de réaliser davantage d'expériences sur les animaux si les données sont déjà disponibles quelque part dans le monde", et justifie pourtant ces six macaques par les "pratiques standards" du domaine. Tous sont tués et leur cerveau congelé pour localiser les électrodes, le choix entre macaque à longue queue et macaque rhésus dépendant selon lui des "possibilités d'approvisionnement" dans un contexte de pénurie de singes.
Objectifs
Dans la maladie de Parkinson, le ralentissement et l’absence de mouvements volontaires s’accompagnent d’activités oscillatoires anormales dans un réseau de structures localisées sous le cortex cérébral, aussi appelé les ganglions de la base. Néanmoins, le lien entre ces activités oscillatoires pathologiques et les troubles moteurs caractéristiques de la maladie de Parkinson reste flou malgré des décennies de recherche. D'une part, la concomitance entre la réduction/abolition de ces activités oscillatoires suite à des traitements pharmacologiques et/ou à des procédures chirurgicales et l'amélioration clinique des troubles moteurs suggère un lien de causalité entre ces oscillations neuronales et la planification, le contrôle et la coordination des mouvements. D'autre part, il a été démontré que le ralentissement et l’absence de mouvements volontaires peuvent apparaître avant l'émergence des activités oscillatoires dans les ganglions de la base. De plus, les caractéristiques de ces oscillations neuronales peuvent varier en fonction des différentes structures qui composent le réseau des ganglions de la base. Notre plan de recherche est structuré en trois objectifs complémentaires. Le projet vise à (i) caractériser comment ces activités oscillatoires se produisent et comment elles se propagent dans les différentes structures des ganglions de la base chez des singes parkinsoniens effectuant des mouvements de bras volontaires en direction d’une cible; (ii) identifier le lien entre les caractéristiques de ces oscillations neuronales dans différentes structures du réseau des ganglions de la base et les mouvements normaux/anormaux; (iii) développer de nouvelles approches thérapeutiques permettant une inversion rapide et robuste des changements neuronaux et comportementaux.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à développer des approches thérapeutiques innovantes pour la maladie de Parkinson qui diffèrent significativement des thérapies actuellement disponibles et qui ne peuvent être développées sans une profonde compréhension mécanistique et quantitative de la façon dont le cerveau remplit ses fonctions ainsi que des mécanismes qui sous-tendent ses dysfonctionnements. Ce projet permettra de comprendre les mécanismes de génération et de propagation des activités oscillatoires anormales observées dans les ganglions de la base chez des singes après induction d’un syndrome parkinsonien et révèlera le lien avec les symptômes moteurs parkinsoniens. Ce projet sera donc extrêmement intéressant pour les personnes souhaitant développer de protocoles thérapeutiques originaux visant à restaurer le fonctionnement normal du cerveau. A terme, ce projet aidera à soulager les troubles moteurs des patients souffrant de la maladie de Parkinson tout en minimisant l'apparition d'effets secondaires et donc participera à améliorer leur qualité de vie.
Procédures
Chaque animal subira une IRM pour obtenir une image morphologique 3D du cerveau (30min de transport jusqu'à l'IRM et 180min de procédure). Chacun des animaux sera également soumis à deux chirurgies d'une durée de 3à 5h chacune. La première chirurgie permettra l'injections de particules virales inactivées dans le cerveau visant à modifier les caractéristiques des neurones, et l'implantation d'électrodes d'enregistrements pour recueillir l'activité de ces neurones. La seconde chirurgie permettra l'implantation d'électrodes permettant de délivrer différentes intensités de courant électrique dans le cerveau pour restaurer son fonctionnement normal. Chaque animal subira également une injection intramusculaire quotidienne d'une substance chimique inerte et sans danger pour l'animal visant à manipuler l'activité des neurones dont les caractéristiques ont été modifiées préalablement (une injection par jour d'environ 20 à 30s, 5 jours par semaines durant 3 à 6 mois environ). L'induction du syndrome parkinsonien chez les animaux se fera grâce à des injections quotidiennes intramusculaires (une injection par jour d'environ 20 à 30s pendant n jours) d'une neurotoxine (appelé MPTP) qui provoque des symptômes permanents de la maladie de Parkinson. Le nombre de jours d'injection et le dosage de cette neurotoxine dépendra de la progression du syndrome (mais n'excédera pas plus de 6 mois). Enfin, chaque animal participera à une séance quotidienne d'enregistrements électrophysiologiques de l'activité neuronale (une séance d'environ 1h par jour, 5 jours par semaine durant 12 mois environ).
Impact sur les animaux
La phase précoce de conditionnement et de l'entrainement (c'est-à-dire la capture de l'animal dans la volière à l'aide d'un colier, l'entrainement de l'animal dans la tâche comportemental) peut stresser les animaux. Au cours de la procédure IRM, les nuisances sont essentiellement liées à l'anesthésie qui peut entrainer une baisse de la température corporelle, des troubles respiratoires et/ou cardiaques. Durant le transport à l'IRM, il faut également être très prudent afin que l'animal ne se blesse pas (par exemple plaies/coupures ) avec la cage de transport. De plus, des douleurs et infections peuvent survenir suite aux interventions chirurgicales . Enfin, l'induction du syndrome parkinsonien provoquera l'apparition de symptômes moteurs (c'est-à-dire des difficultés à effectuer des mouvements, une rigidité musculaire, une posture anormale et des tremblements au repos). Par ailleurs, selon la sévérité de ces symptômes parkinsoniens, les animaux pourront présenter des difficultés à s'alimenter et à bouger pouvant donc entrainer une perte de poids et l'apparition d'escarres.
Devenir
Une fois la procédure terminée, les animaux seront profondément anesthésiés et euthanasiés afin de pouvoir effectuer des analyses histochimiques post-mortem qui sont indispensables pour localiser les sites d'enregistrements de l'activité neuronale et l'aspect du cerveau après l’induction du syndrome parkinsonien. Après constatation de la mort de l’animal, le cerveau sera retiré du crâne, congelé pour procéder aux analyses histologiques.
Remplacement
Notre projet a pour but de caractériser les dysfonctionnements qui se produisent dans le cerveau après induction d'un syndrome parkinsonien et de déterminer les conséquences sur le comportement afin de développer de nouvelles approches thérapeutiques pour les patients atteints de la maladie de Parkinson. Ce type de projet ne peut donc pas être effectué via des approches in silico, in vitro ou ex vivo et l'approche in vivo est indispensable. De plus, les singes ont un cerveau et des comportements semblables à l'homme ce qui permet de développer des tâches comportementales complexes et susceptibles de refléter les comportements humains. L'utilisation de rongeurs ou d’autres espèces de vertébrés n'est donc pas appropriée et nous sommes obligés d'utiliser des primates non-humains.
Réduction
Notre objectif est de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés pour la recherche. Nous y parvenons en planifiant soigneusement et en maximisant les données obtenues chez chaque animal. Ainsi, chaque animal sera son propre contrôle, ce qui diminuera par deux le nombre total d’animaux utilisé pour ce projet. Le nombre d'animaux a été choisi en fonction des pratiques standards qui combinent l'étude de l'activité neuronale et l'étude du comportement chez les primates non-humains. Enfin, notre stratégie de libre accès aux données sera essentielle non seulement pour les avancées scientifiques, mais aussi pour des raisons éthiques. En effet, il n'est pas nécessaire de réaliser davantage d'expériences sur les animaux si les données sont déjà disponibles quelque part dans le monde.
Raffinement
En début de protocole et durant 3 mois, l’expérimentateur habituera les animaux à sa présence (15-30min par jour, 5 jours par semaine). L’expérimentateur apprendra à l’animal à se laisser attraper par son collier à l’aide d’une canne et à rester calmement assis dans une chaise de travail (5 jours par semaine). Pendant la durée totale des expériences, les animaux seront maintenus en groupe et bénéficieront d'un environnement enrichi (jouets, musique). Le transport de l’animal vers la plateforme de bio imagerie située à 200m de l’animalerie se fera à l’aide d’une boîte de transport dédiée mise sur un chariot et protégée des regards extérieurs par une housse. L’animal anesthésié sera maintenu au chaud sous une couverture et bordé d’une bouillotte. Au total, la durée de l’examen sera de 30min de transport et 180min d’acquisition IRM. Les chirurgies seront réalisées de façon stérile et sous anesthésie profonde. Une couverture antalgique en pré- et post-opératoire sera utilisée pour limiter la douleur de l’animal après l’intervention chirurgicale. Enfin, pour limiter la douleur que peuvent engendrer les incisions cutanées, nous administrons un anesthésique local avant incision. Pour le contrôle de la température, avant l’induction de l’anesthésie, une sonde sera insérée dans le rectum des animaux. De plus, durant la totalité de la chirurgie, les animaux seront placés sous une couverture (électrique) chauffante qui est régulée en fonction de la température corporelle. Suite aux chirurgies, les animaux seront quotidiennement observés durant 5 à 7 jours post-chirurgie par le personnel de l'animalerie sur des critères comme la posture de l’animal, son activité, son interaction, sa nutrition etc. Une attention toute particulière sera porté aux risques d'infections, d'abcès, d'œdèmes et d'inflammation. Enfin, durant l'induction du syndrome parkinsonien, les animaux seront également quotidiennement observés pour évaluer la sévérité de la maladie et induire un syndrome parkinsonien stable et modéré. Si les symptômes s'accentuent (difficultés à s'alimenter et à bouger, pouvant entrainer une perte de poids et l'apparition d'escarres), l'animal sera immédiatement sorti du protocole et séparé des autres animaux, de façon à sécuriser son hébergement et éviter qu’il se blesse. De plus, des précautions particulières seront prises telles que l'utilisation de matelas moelleux/alèses et de fréquents changements de position pour éviter les chocs et le développement d'escarres.
Choix des espèces
Contrairement à d'autres espèces de vertébrés (e.g., rongeurs), le macaque possède une organisation du cerveau semblable à celle de l'homme. De plus, le macaque possède un répertoire de comportements plus large et plus proche de celui de l'homme ce qui nous permet de développer des tâches comportementales complexes et susceptibles de refléter les comportements humains. L'utilisation du primate non-humain permettra donc de plus facilement transposer nos résultats à l’homme et reste donc indispensable dans le cadre de cette étude. De plus, les animaux utilisés pour ce projet seront âgés d’au moins 36-48 mois. A cet âge, on peut considérer que le développement du système nerveux central à atteint sa maturité. Ce paramètre est important à respecter puisqu’il nous permettra de comparer plus aisément les résultats obtenus chez ces animaux avec les caractéristiques observés chez l’homme à l’âge adulte. Notons que dans le contexte (européen et mondial) actuel de pénurie de singes pour la recherche scientifique, le choix du singe cynomolgus ou du singe rhésus dans ce projet dépendra des possibilités d'approvisionnement. Quoiqu'il en soit, nous n'attendons pas de différences majeures entre ces deux espèces.
Etude de l’efficacité de traitements innovants pour traiter le syndrome hématologique radio-induit chez le primate non humain (PNH)
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Des macaques à longue queue subissent une irradiation du corps entier sous anesthésie générale, puis un traitement quotidien pendant 30 jours, jusqu'à 16 ponctions de sang et 6 ponctions de moelle osseuse sous anesthésie en trois mois, et parfois l'implantation chirurgicale d'une chambre d'injection. 73 macaques vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger ou sévère, pour tester une molécule contre les lésions de la moelle osseuse dues aux radiations, dans la perspective d'une guerre ou d'un accident nucléaire, et les résultats rejoindront le dossier d'enregistrement de cette molécule. Les macaques irradiés peuvent présenter des saignements sous la peau, une anémie, des difficultés respiratoires, des vomissements, des diarrhées et des saignements digestifs, et le porteur attend une atteinte des points limites chez environ la moitié des témoins. Les irradiés sont tués pour une analyse anatomopathologique et une banque de tissus, ceux qui n'ont reçu que le traitement pourront être réutilisés après avis vétérinaire, et 8 macaques sont déclarés réutilisés. Au score limite, un vétérinaire et le directeur d'étude prennent "une décision rapide quant au devenir de l'animal", sans que sa nature soit précisée.
Objectifs
Dans un contexte de guerre nucléaire ou d’accident nucléaire majeur, l’exposition à une forte dose de rayonnement ionisant conduit notamment à des dommages de la moelle osseuse, qui produit les cellules sanguines. Ces atteintes sont parmi les premières causes de mortalité des victimes civiles comme militaires. En dépit des avancées des dernières décennies, le besoin d’une molécule capable de réduire ces effets et de mise en œuvre facilitée dans le contexte d’un afflux de nombreuses victimes demeure. Le but du présent projet est d’évaluer l’efficacité d’une nouvelle molécule pour 1) réduire la gravité des dommages de la moëlle osseuse et 2) accroitre le taux de survie des victimes. Cette évaluation sera réalisée chez le primate non humain (PNH). En effet, le présent projet est mené en parallèle du développement clinique de cette molécule et il apportera les données d’efficacité qu’il n’est pas possible d’obtenir chez l’humain. Les résultats obtenus seront inclus dans le dossier d’enregistrement. Une étude de pharmacologique préliminaire a déjà été réalisée chez le PNH et ses résultats seront utilisés dans raffiner notre étude. Conformément aux recommandations européennes, l’évaluation de l’efficacité thérapeutique sera réalisée chez des modèles animaux mâles et femelles. Des molécules dérivées de la nouvelle molécule pourront éventuellement être testées en complément, dans le cadre d’études pilotes. Cette étude comportera 2 phases : • une phase d’efficacité pilote, réalisée étape par étape, sur de petits nombres d’animaux, • si la la phase pilote est concluante, une étude d’efficacité incluant suffisamment d’animaux pour permettre une analyse statistique robuste.
Bénéfices attendus
Valider un nouveau traitement des lésions de la moelle osseuse après une exposition à des radiations, en particulier dans les situations d'urgence où il y a un grand nombre de victimes. L'objectif est de trouver une méthode efficace pour traiter ces lésions le plus rapidement possible et améliorer les chances de guérison des personnes touchées.
Procédures
Irradiation corporelle totale unique sous anesthésie générale Administration quotidienne pendant 30 jours de traitements médicamenteux (médicamenteux (voie orale, sous-cutanée ou intraveineuse ; durée de chaque traitement : 10 minutes maximum). Une éventuelle implantation d’une chambre d’administration du traitement sous anesthésie générale. Durée de l’intervention 30 minutes. Suites possibles : réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie rare, durée de 1 à 5 joursPonctions de sang veineux (16 ponctions maximum sur une durée de 3 mois) et de moelle osseuse (6 maximum sur une durée de 3 mois) sous anesthésie générale durant 30 à 45 minutes chacune.
Impact sur les animaux
Après l’irradiation, les animaux qui ne peuvent reconstituer leur hématopoïèse sont victimes de petits saignements visibles sur la peau sous la forme de pétéchies, conséquence du manque de plaquettes. La perte de sang correspondante provoque une anémie et une fatigue jusqu’à des difficultés de respiration, entre 10 et 20 jours après irradiation. Des troubles gastro-intestinaux tels que nausées, vomissements, diarrhées et saignements digestifs peuvent se produire. Une anorexie résultant en une perte de poids de 5-10% est possible, entre 10 et 40 jours après irradiation. Une atteinte des points limite est attendue chez environ la moitié des animaux témoins. L’administration des molécules peut causer un stress.. L’éventuelle chirurgie pour implanter une chambre d’administration du traitement peut induire une réaction locale au site d’incision -gonflement, suintement de la plaie), rarement : une hémorragie et/ou une infection. Les anesthésies peuvent induire une légère perte d’appétit dans les premières heures qui suivent, pouvant causer une déshydratation chez les animaux qui sera surveillée et compensée au besoin.
Devenir
Animaux irradiés : mise à mort pour analyse anatomopathogique et constitution d’une tissuthèque Animaux non irradiés : les animaux ayant reçu uniquement le traitement pourront être réutilisés dans d’autres protocoles après un avis vétérinaire favorable.
Remplacement
Il n’existe pas d’alternative à l’utilisation de modèles animaux pour réaliser ce projet. L’évaluation de l’efficacité d’une molécule pharmacologique capable de réduire la durée et la profondeur l’atteinte de la moelle osseuse radio-induite sévère chez l’humain nécessite une étude de la réponse intégrée à l’échelle de l’organisme entier. D’autant plus qu’en cas d’irradiation corporelle totale où d’autres tissus que le tissu hématopoïétique, notamment le système digestif, sont impliqués. Il est donc nécessaire d’utiliser un organisme entier présentant les caractéristiques physiologiques et immunologiques les plus proches de l’humain que possible. Le modèle expérimental primate non humain (macaque) répond à ces requis entrant pleinement dans le cadre de l’évaluation d’un traitement d’une « maladie » létale . Il reproduit de plus le caractère intrinsèquement hétérogène des dommages radio-induits observés après irradiations accidentelles, lié notamment à l’atténuation du rayonnement par l’épaisseur corporelle. Ce paramètre est fondamental pour tester la capacité d’une molécule à stimuler l’hématopoïèse résiduelle issue des zones relativement sous exposées.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au minimum nécessaire. L’étude préliminaire inclura les animaux de façon échelonnée, pour tirer parti des résultats des cohortes précédentes afin de minimiser le nombre d’animaux inclus. Dans la même optique de réduction, nous réaliserons une phase de preuve de concept avec un nombre réduit d’animaux par groupe (n=4 ou 5), avec des cohortes échelonnées. Cette phase sera considérée un jalon décisif pour la poursuite de l'étude. L’étude permettant une analyse statistique robuste, qui inclut un nombre plus important d’animaux par groupe (n=8), nécessaire pour démontrer l’efficacité de la molécule candidate, utilisée seule ou en combinaison, selon les recommandations des agences réglementaires, ne sera réalisée que si la preuve de concept est concluante. Le nombre d’animaux par groupe a été calculé pour permettre de mettre en évidence l’efficacité du traitement selon les méthodes statistiques en vigueur.
Raffinement
Les interventions et l’irradiation seront effectuées sur des animaux anesthésiés. Les animaux seront suivis quotidiennement par du personnel formé et des mesures seront réalisées à chaque anesthésie. Une grille de suivi clinique et biologique, basé sur notre expérience et sur la bibliographie, a été établi. Ce score pourra être adapté si besoin afin de suivre de plus près l’évolution clinique des animaux pour limiter au mieux la souffrance. Les traitements seront réalisés en première intention sur les animaux vigiles après un entrainement comportemental par conditionnement opérant de type click-training, faisant appel à la collaboration des animaux. Après l’éventuelle chirurgie pour implanter une chambre d’administration des traitements,une surveillance accrue sera réalisée pendant 15 jours avec une échographie de contrôle à J15 post implantation. En cas de douleurs, une analgésie sera mise en place. Suivi quotidien : • Suivi de l’état général des animaux vigiles (1x/j minimum, week-end compris). En cas de modification de comportement de l’animal ou de signe de souffrance, un signalement vétérinaire sera effectué. • Les animaux seront scorés chaque jour avec la grille précédemment établie avec les vétérinaires de l’installation. Cette grille a une valeur prédictive quant à la possible dégradation de l’animal. Si un PNH venait à atteindre un score limite, un vétérinaire et le directeur d’étude seront consultés immédiatement pour prendre une décision rapide quant au devenir de l’animal. • Si des atteintes inattendues surviennent ou si l’animal démontre une souffrance non anticipée, une analgésie sera mise en place si pertinente et un vétérinaire et le directeur d’étude seront également consultés immédiatement pour prendre une décision rapide quant au devenir de l’animal. Suivi lors des prélèvements : En plus du suivi clinique (poids, température), un suivi biologique complémentaire sera réalisé. Ce suivi sera réalisé à une fréquence plus rapprochée au début de l’étude puis progressivement espacée lorsque la période critique sera passée. Transport : les animaux seront transportés vigiles, par paire au minimum. Des jouets, de l’eau et de la nourriture seront à leur disposition. Hébergement : les animaux seront hébergés en accord avec la réglementation et bénéficieront d’un l’enrichissement multimodal : sensoriel, alimentaire, social et ludique (jouets fixes et mobiles).
Choix des espèces
Le macaque cynomolgus jeune adulte (2 à 8 ans), qui est notre modèle animal historique, a été retenu pour ce projet car : - Il présente des caractéristiques physiologiques, hématologiques et immunologiques proches de l’humain adulte. - Il permet de plus de par sa taille, son âge (hématopoïese mature non sénescente) et son épaisseur corporelle de reproduire le caractère hétérogène des irradiations accidentelles (gradient de dose et donc de dommage antéro-postérieur significatif) fondamental pour tester la capacité d’une molécule à stimuler l’hématopoïèse résiduelle post accidentelle.
Etudes par électrophysiologie, imagerie ultrasonore fonctionnelle du contrôle oculomoteur chez le macaque pour la compréhension du traitement de l’information sensorimotrice
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Macaques rhésus : 3
Une IRM de trois heures sous anesthésie, puis deux à cinq chirurgies pouvant durer huit heures pour fixer sur le crâne un plot de contention et une chambre d'enregistrement, nettoyée ensuite trois fois par semaine. 3 macaques rhésus et 3 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Cinq jours par semaine, la tête maintenue jusqu'à trois heures d'affilée, ils exécutent des tâches visuelles récompensées par de l'eau, leur ration quotidienne étant contrôlée pour entretenir la motivation, ce que le porteur reconnaît pouvoir provoquer soif, déshydratation et perte de poids. Les six seront réutilisés dans d'autres protocoles, le porteur expliquant qu'un animal déjà entraîné évite d'en former un nouveau.
Objectifs
L’étude de la relation entre l’anatomie et les fonctions du cerveau et plus particulièrement le lien entre la vision et les mouvements des yeux est principalement réalisée par IRM (imagerie par résonnance magnétique). Cette technique d’imagerie reste limitée par sa précision dans l’espace et le temps pour les études pour permettre de visualiser l’activité cérébrale. Afin d’améliorer sensiblement l’étude du lien entre la vision et les mouvements des yeux, un système échographique sera utilisé dans ce projet. Cette technique échographique permet de voir les flux vasculaires rapides dans les petits vaisseaux avec une meilleure précision et sensibilité que l’IRM. Notre objectif est double, comprendre le fonctionnement du lien entre la vision et les mouvements des yeux avec une précision jamais atteinte et développer des outils d’imageries performants et robustes pour qu’ils soient transférés en clinique pour le diagnostic de problèmes de traitement de l’information visuelle chez l’Homme. Afin de prouver la cohérence des résultats obtenus par imagerie échographique, nous ferons également des mesures d’enregistrement de l’activité électrique des neurones, des acquisitions par imagerie échographique et des tests de comportement sur les réflexes des mouvements des yeux.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont : 1- Mieux comprendre le fonctionnement du lien entre la vision et les mouvements des yeux dans son ensemble avec une précision jamais atteinte et développer des outils d’imageries performants et robustes pour qu’ils soient transférés en clinique pour le diagnostic chez l’Homme. 2- Permettre d’envisager de nouveaux essais cliniques de la technique de neuro-modulation (moduler l’activité des neurones) par ultrasons en améliorant la technique notamment dans le choix des paramètres ultrasonores. 3- Enfin la technique d’imagerie ultrasonore fonctionnelle ultrarapide a également pu montrer son intérêt sur le modèle rongeur. Le développement et la validation de cette technique chez le primate serait une étape importante en vue de son transfert en imagerie médicale chez l’homme sain et les patients.
Procédures
- Tous les animaux sont habitués aux différents dispositifs permettant de diminuer le stress de l’animal afin de réaliser les tâches comportementales, au personnel- Imagerie à Résonnance Magnétique (IRM) : Les 6 animaux réaliseront une seule IRM avec une durée d’anesthésie d’environ 3 heures et 2h environ d’acquisition. - Afin de pouvoir maintenir la tête lors des enregistrements et permettre l’acquisition de données, les 6 animaux sont implantés sous anesthésie générale avec un dispositif placé sur la tête permettant la fixation de la tête et d’une chambre permettant les enregistrements. La mise en place de la chambre facilite l’enregistrement de l’activité cérébrale. Les animaux auront au minimum 2 chirurgies sous anesthésie générale (1 pour la mise en place du plot de fixation de la tête, 1 pour la mise en place de la chambre) et au maximum 5 chirurgies (les deux précédentes, 1 pour la mise en place d’une deuxième chambre et 2 pour la remise en place du dispositif et pour entretiens des implants, si nécessaire). La remise en place du système sera réalisée après l’accord vétérinaire. Ces chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale pour une durée maximale de 8 heures. - Les dispositifs implantés (chambres et plot de fixation) seront nettoyés au minimum 3 fois par semaine pour chaque animal. - Les 6 animaux implantés participeront à des enregistrements de l’activité du cerveau et des neurones pendant qu’ils réaliseront des tâches visuelles. Ces enregistrements dureront au maximum 3 heures et auront lieu quotidiennement, 5 fois par semaine maximum. ***Ces enregistrements pourront nécessiter une injection intraveineuse d'un agent de contraste, après habituation de l'animal via un renforcement positif, et après avoir défini l'ensemble des paramètres d'enregistrement lors d'anesthésies dediées (duree 2h, maximum 10 par animal)***. Afin de favoriser la motivation des animaux pendant les tâches comportementales, ceux-ci seront récompensés à l’aide d’une récompense hydrique qui constituera une partie de leur apport journalier en eau. Les animaux ne réalisent pas de tâches comportementales le week-end, ils ont un apport en eau plus important dans leur hébergement. Un retour progressif à un apport à volonté est effectué 2 fois une semaine chaque année. Une surveillance quotidienne des apports en eau de chaque animal est réalisée afin de toujours couvrir leur besoin afin de garantir un bon état d’hydratation et les maintenir en bonne santé.
Impact sur les animaux
- Des douleurs liées à la chirurgie, après la chirurgie de la pose de l’implant et des chambres d’enregistrements. - Un stress/ contrainte peut être induit lors des séances d'électrophysiologie où l'animal doit être fixé jusqu’à 3h. - Des risques d'infection sur les implants et lors de l'introduction des électrodes peuvent se produire. - La restriction hydrique peut également induire un stress pour l’animal, entrainer une sensation de soif, de la déshydratation, une perte de poids. - Le stress de l’hébergement en captivité peut également être induit chez les animaux notamment pendant la première période d’acclimatation au laboratoire. - Les risques de perte d’implant peuvent survenir suite à un rejet du matériel bio-compatible provoquant chez certains animaux une réponse inflammatoire chronique et un rejet du matériel chirurgical. - Les risques liés à l’anesthésie peuvent également survenir lors des premières anesthésies et spécificité de réponse aux produits pharmacologiques et/ou lors du réveil. Les risques anesthésiques existent pour toutes les interventions qui vont nécessiter cette mise en place, avec la tolérance/réaction individuelle aux molécules utilisées ainsi que la capacité de la récupération propre à chaque animal.
Devenir
Tous les animaux (total 6 individus) seront réutilisés pour poursuivre l’acquisition de données sur ce sujet de recherche afin de privilégier la réutilisation d’un animal déjà entrainé par rapport à un animal naïf (réduction du nombre d’animaux). Cette réutilisation se fera en accord avec l’équipe vétérinaire et dépendra de l’état de bien-être des animaux.
Remplacement
L’étude portant sur un système intégré dans sa globalité (de l’œil jusqu’au cerveau), il est impossible de remplacer les animaux par des cultures de cellules des simulations ou autres. Des comportements cognitifs complexes impliquant des tâches d’inhibitions du mouvement nécessitant le cortex pré-frontal (zone avant du cerveau) sont très difficilement voire jamais atteints chez les rongeurs ou d’autres petits primates non humains (par exemple : tâche où les individus doivent regarder dans la direction opposée à un point en inhibant le mouvement réflexe d’observer le point).
Réduction
Les normes de publication indiquent que les données doivent être reproduites pour au minimum 2 animaux (parfois jusqu’à 4 si les mesures intra-individuelles sont trop importantes) afin d'obtenir des données fiables et interprétables. Les animaux participeront à plusieurs tâches comportementales (la quantité de données récoltées par animal permet un traitement statistique en s’affranchissant du petit nombre d’individu) et/ou de perturbations d'activité cérébrale cela afin de limiter le nombre d'animaux. La participation des animaux aux protocoles de recherche peut également permettre la stimulation sensorielle et motrice ainsi que participer à une occupation interactive journalière. Le nombre d’animaux nécessaire pour cette étude a été déterminé par des calculs de puissance. Il a été ainsi établi que 6 animaux seront essentiels pour la réalisation de ce projet.
Raffinement
L’état de bien-être de l’animal est primordial et à la moindre anomalie des mesures seront prises pour le restaurer. Des points limites ont été établis pour assurer une prise de décision rapide et efficace pour s’assurer que le bien-être de l’animal sera là aussi toujours préservé. L’hébergement, l’enrichissement ainsi qu’une alimentation adaptée seront mis en place pour stimuler les animaux et limiter les comportements anormaux (stéréotypies, prostration…). Une sortie du protocole est possible si le comportement de l’animal est contraire à son bien-être. L’entraînement régulier par renforcement positif permettra d’instaurer une routine limitant les contentions et le stress lors des manipulations et les tâches demandées. Les hébergements en paire sont favorisés, à défaut l’animal sera seul en conservant les contacts visuels/olfactifs avec ses congénères. Le contrôle hydrique sera adapté à la demande de chaque animal en ayant intégré les particularités individuelles. Lors des chirurgies et IRM : ces interventions sont réalisées sous anesthésie générale avec la mise en place d’anti-douleurs adaptés (avant, pendant et après, une réévaluation avec le vétérinaire est disponible si besoin) lors des anesthésies, une surveillance des constances physiologiques (rythmes cardiaque et respiratoire, température…) est toujours mise en place Le dispositif implanté sera le plus petit possible pour le confort de l’animal et limiter la gêne. Il sera posé dans des règles strictes d’asepsie. Le post-opératoire sera surveillé avec une ide à l’alimentation pour faciliter la récupération, des enrichissements et une taille de la cage adaptés pour stimuler l’animal et faciliter les déplacements. La récupération complète est vérifiée avant la poursuite du projet. Une surveillance renforcée des comportements alimentaires, individuels et sociaux. Sur le plan scientifique : - l’acquisition de données sera arrêtée lorsque la quantité obtenue sera statistiquement suffisante pour les analyses pour utiliser les animaux pour ce qui est strictement nécessaire.
Choix des espèces
Les fonctions cérébrales et l’anatomie du système oculomoteur chez le macaque (Macaca mulatta et Macaca fascicularis) se rapprochent fortement de celles de l’Homme, en plus des similitudes cognitives. Notre objectif est d’améliorer, chez l’Homme, les outils d’imagerie ainsi que les connaissances biologiques nécessaires pour le diagnostic des pathologies cérébrales. Pour cela, nous utilisons l’imagerie de l’activité du cortex frontal (zone avant du cerveau) et de modulation de l’activité des neurones avec des ultrasons via la rétine (œil). Ce modèle animal est le plus pertinent car le plus proche et transférable à l’homme. Concernant le système cérébral gérant les mouvements des yeux, aucune donnée comportementale et/ou physiologique n’ont mis en évidence une différence associée au sexe des animaux quant au contrôle des mouvements des yeux chez les primates. Par ailleurs, le nombre d’animaux de chaque espèce est dépendant des disponibilités d’approvisionnement (3 par espèce). Les animaux de ce projet sont adultes ou jeunes adultes (superieur à 3ans) car à cet âge, le cerveau est suffisamment mature. Les animaux sont tous identifiables par un tatouage réalisé par l’éleveur après leur naissance qui est obligatoire pour ces espèces et leur exportations/importations au laboratoire.
Amélioration de la qualité d’enregistrement des Electrocardiogrammes sur le Primate non humain
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Déjà utilisés dans d'autres protocoles, quatre macaques à longue queue vont être placés sur un siège de contention, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun y passe jusqu'à trois séances d'une heure, espacées d'au moins un jour, avec pour effets attendus l'agitation, les vocalisations et les tentatives de fuite. L'objet est d'améliorer la qualité des électrocardiogrammes enregistrés lors des études de toxicologie réglementaire, un examen que le porteur décrit comme exigé par les guidelines et non substituable in vitro. Aucun ne sera tué à l'issue, tous restant dans l'installation pour d'autres projets, ce que le porteur porte au crédit de la réduction : recourir à des animaux non naïfs diminue le nombre total d'individus utilisés.
Objectifs
Le projet a pour but d’améliorer la technique et la méthode d'enregistrement de l'électrocardiogramme chez le Primate Non Humain, en vue d'utiliser cette technique dans les études de toxicologie réglementaire.
Bénéfices attendus
Détermination de la technique la plus performante : -amélioration de la qualité des données obtenues dans le cadre d’études précliniques de toxicologie réglementaire. -le bénéfice attendu est une meilleure évaluation du risque d'effets des futurs médicaments.
Procédures
1 à 3 sessions de mise sur siège à contention pour 4 primates non humain pendant maximum 1h par jour espacé d’au minimum 1 journée.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont des signes de stress (agitation, vocalisations, tentative de fuite)
Devenir
Les animaux seront conservés dans l’installation d’essai pour d’éventuelles utilisations dans d’autres projets
Remplacement
Bien que des alternatives in vitro et in silico à l’usage d’animaux afin d’évaluer la sécurité et la toxicité des candidats médicaments soient en développement, l’évaluation non-clinique de la toxicité des médicaments chez une à deux espèces animales reste une exigence réglementaire en Europe à ce jour car il n’existe pas actuellement d’alternatives qui permettent de déterminer la toxicité de substances suite à une exposition systémique sans le tester chez l’animal. L’enregistrement ECG est un examen couramment mesuré dans ces études et fait partie d'une exigence réglementaire mentionnée dans les guidelines relatives à la pharmacologie de sécurité (ICH S7A/S7B) et ne peut être substitué par des études in vitro. Il n'existe pas de modèle in vitro reproduisant nos conditions expérimentales et les interférences possibles
Réduction
Le nombre d’animaux dans ce projet a été défini sur la base du nombre minimum d’animaux requis pour pouvoir conclure sur la technique la plus adaptée. L’utilisation d’animaux non naïfs contribue à la réduction du nb d’animaux utilisés à des fins scientifiques
Raffinement
Le projet n’utilisant pas de technique invasive, il n’y a pas de douleurs attendues. Les singes seront surveillés en continu afin de détecter d’éventuel signes cliniques et de stress liés à la contention. Celle-ci ne devra pas excéder 1 heure comme défini dans les recommandations de la Structure chargée du Bien Être des Animaux. En cas de nécessité (procédure non terminée après 1 heure de mise sur siège), deux nouvelles sessions d’1 heure pourront être réalisé en respectant à chaque fois un temps de repos minimum d’1 journée. Tout au long de la procédure, les primates sont récompensés régulièrement (jus de fruit, Fruits secs), de plus les techniciens interagissent régulièrement avec les primates afin de minimiser leur stress. Des points limites précoces seront adaptés et la procédure sera stoppée si nécessaire.
Choix des espèces
Le but de ce projet est d’améliorer une technique opératoire d’enregistrement de l’électrocardiogramme sur le primate non humain et nécessite l’utilisation de cette espèce ou l’ECG est une analyse nécessaire. Le projet se fera sur jeunes adultes/adultes comme pour les études de toxicologie réglementaire. Ceci est justifié par le fait que cette technique sera, à terme utilisé sur ce type d’animaux.
Prélèvements sanguins sur primates non humains pour fourniture de produits sanguins
- Production de routine
- Tests réglementaires
Macaques à longue queue : 300
Vendre du sang de primates à des laboratoires : 420 primates non humains, 300 macaques à longue queue et 120 ouistitis et tamarins, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont ponctionnés à la veine fémorale, saphène ou céphalique, vigiles ou sous kétamine, environ une fois par mois, avec des risques d'hypothermie, de saignement persistant, d'hématome et de fistule artério-veineuse. Aucun n'est tué dans le cadre du projet, les prélèvements ne compromettant pas leur réutilisation ni leur transfert vers un autre établissement. Le porteur écrit répondre aux "besoins" définis en amont par les clients et reconnaît ne pas avoir systématiquement accès à la justification scientifique de ces commandes.
Objectifs
L’utilisation de produits sanguins d’animaux permet de réaliser des tests in vitro, des cultures cellulaires, etc. à partir des composants du sang, pour de la recherche fondamentale ou appliquée. Cela permet de limiter l’utilisation directe d’animaux en expérimentation, avec des procédures légères et peu douloureuses, et ainsi de suivre les principes de réduction et de raffinement en expérimentation animale. La proximité phylogénétique des primates non humains avec l’homme en fait des modèles animaux particulièrement valables pour reproduire des pathologies humaines. L’utilisation de produits sanguins de primates est donc de premier intérêt pour la recherche. Etant prestataire de services, fournisseurs de produits biologiques, ce sont les utilisateurs finaux des produits sanguins qui ont déterminé leurs besoins en amont et nous n'avons pas systématiquement accès à cette justification scientifique.
Bénéfices attendus
Ce projet contribuera au développement de méthodes analytiques et aux tests in vitro préalables aux études pré-cliniques in vivo, dans le but de réduire l'utilisation de primates non humains.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins (veine fémorale, veine saphène ou veine céphalique), sous sédation ou vigile. Si des prélèvements répétés doivent être effectués, une alternance entre la ponction à droite et à gauche sera réalisée. Le prélèvement sanguin prend habituellement 2 minutes et ne doit pas excéder 5 minutes. Tant que l'état clinique et l'état de bien-être de l'animal le permet, celui-ci peut être prélevé en respectant les normes ECVAM/EFPIA de fréquence et de volume.
Impact sur les animaux
Les animaux sont manipulés et sédatés (kétamine ou zolazépam/tilétamine) environ 1 fois par mois dans le cadre de nos protocoles de routine pour assurer le suivi clinique et sanitaire, ce qui est susceptible d'induire un stress. La principale nuisance est lié à l'introduction d'une aiguille. Les autres nuisances possibles lors de prélèvements sanguins sous sédation sont une hypothermie, un trouble cardiorespiratoire lors du réveil, un saignement persistant, un hématome, une fistule artério-veineuse.
Devenir
Les prélèvements sanguins ne compromettent pas la réutilisation ou l'utilisation continue dans un autre établissement utilisateur. Chaque animal fait l'objet d'une évaluation clinique et de son état de bien-être avant d'être transféré vers un autre établissement.
Remplacement
Afin de répondre aux objectifs de ce projet, le recours à l’expérimentation animale est nécessaire car il n’existe pas à l’heure actuelle de méthode alternative permettant de modéliser les produits sanguins de primates non humains.
Réduction
Pas d'étude statistique associée au projet. Etant prestataire de service pour la fourniture de produits sanguins, ce sont les utilisateurs/demandeurs qui sont en charge de déterminer en amont leurs besoins (volumes de produits sanguins, nombre d'animaux différents si prélèvements individuels...). Pour une demande d'un volume défini, nous faisons en sorte de prélever le minimum d'animaux possible tout en respectant les bonnes pratiques de volumes/fréquences de prélèvements sanguins en fonction du poids des animaux (cf recommendations européennes EFPIA/ECVAM).
Raffinement
Le prélèvement sanguin est une procédure peu invasive et peu douloureuse en soi. Néanmoins, pour limiter le stress et la légère douleur de la ponction, les animaux pourront être prélevés sous sédation (kétamine 10mg/kg ou en intra-musculaire)
Choix des espèces
La proximité phylogénétique des primates non humains avec l’homme en font des modèles animaux particulièrement valables en recherche biomédicale. L’utilisation de produits sanguins de primates est donc de premier intérêt pour la recherche. M.fascicularis et C.jacchus sont deux espèces particulièrement utilisées dans le développement de nouveaux candidats-médicaments donc pour lesquelles nous pouvons fournir des produits sanguins. Nous répondons à la demande des expérimentateurs demandeurs qui évaluent et justifient eux-mêmes la pertinence de l’espèce animale sur laquelle ils travaillent in vitro. Les animaux sont juvéniles ou adultes, selon la disponibilité des animaux hébergés.
Exploration fonctionnelle du système visuel par imagerie optique chez le marmouset
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Deux à trois interventions chirurgicales de deux à sept heures, puis une anesthésie par semaine pouvant durer six heures, pendant plusieurs mois : 34 marmousets sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue. Le porteur compte jusqu'à 36 mois entre la chirurgie d'implantation de la chambre d'imagerie crânienne et la mise à mort, et décrit un risque de douleurs, d'inflammation, d'infections, de difficultés respiratoires, de tremblements, d'abcès et d'œdème cérébral. Les animaux entraînés aux enregistrements en état vigile sont capturés et manipulés plusieurs fois par semaine, avec de la gomme arabique en récompense. L'objectif déclaré est de comprendre comment les neurones du cortex visuel encodent une scène visuelle, et le cerveau est prélevé à la fin, ce qui suppose la mise à mort de chaque animal.
Objectifs
Cette demande d'autorisation de projet fait suite à un projet déjà mis en place dans notre laboratoire et présente deux objectifs principaux. Il vise dans un premier temps à comprendre comment les neurones corticaux encodent différents attributs de la scène visuelle et interagissent ensemble pour générer une représentation globale de l'information, par exemple un simple objet en déplacement dans l'espace visuel. Ceci implique plusieurs sous-objectifs tels que le développement d'un protocole d'entraînement des animaux afin de pouvoir enregistrer l'activité neuronale pendant qu'ils réalisent une tâche visuelle simple, ainsi que le raffinement des procédures d'imagerie déjà mises en place dans notre laboratoire pour enregistrer cette même activité neuronale sous anesthésie. Ces deux modalités d'acquisition de données (éveillé et anesthésié) testées sur les mêmes animaux nous permettront ainsi d'obtenir des informations sur le fonctionnement des réseaux neuronaux qui sous-tendent la vision. Le second objectif de ce projet est de développer des outils et méthodes permettant l'acquisition de données d'électrophysiologie (activité électrique) des neurones du cortex visuel chez le marmouset couplées aux données d'imagerie optique.
Bénéfices attendus
En premier lieu, la réalisation de ce projet nous permettra d'accroitre nos connaissances fondamentales sur le système visuel et de mieux comprendre la manière dont le cerveau intègre et représente l'information visuelle et le rôle joué par certaines régions spécifiques du cerveau dans les comportements moteurs d'orientation des yeux. Par ailleurs, les informations collectées pourraient permettre d'améliorer les solutions mises en place chez certains patients. Elles pourront par exemple contribuer à améliorer les techniques d'appareillage prothétique et la performance en réhabilitation visuelle.
Procédures
Les animaux seront soumis à 2 ou 3 interventions chirurgicales pouvant durer de 2 à 7h. Ils pourront être par la suite anesthésiés une fois par semaine maximum, chaque anesthésie durant 6h au maximum (4h en moyenne). Ces sessions sous anesthésies seront conduites pendant plusieurs mois, mais la durée de l'expérience ne peut être prédéterminée à l'avance car elle dépendra de l'état de santé des animaux. C'est pourquoi la santé de chaque animal inclus dans ce projet sera suivie quotidiennement par du personnel formé, et leur état de santé réévalué tous les 6 mois. Nous estimons toutefois qu'une période de 36 mois entre la chirurgie d'implantation et la mise à mort de l'animal devrait suffire pour l'entraîner et acquérir toutes les données nécessaires. Aussi, les animaux qui passeront les mêmes expériences mais en étant éveillés devront être habitués et entraînés à passer ces exépriences. Cela implique qu'ils soient manipulés et capturés plusieurs fois par semaine.
Impact sur les animaux
Ces expérimentations impliquent plusieurs chirurgies, des anesthésies répétées dans le temps et une manipulation hebdomadaire voire quotidienne des animaux (entraînements vigiles, contention pour induction d'anesthésie, contention pendant les entraînements vigiles, enregistrements éveillés...) qui pourront induire du stress pendant les mois d'expérimentation. Du stress et des complications faisant suite aux chirurgies et anesthésies peuvent également survenir dans les jours qui suivent l'intervention (mise à jeun la veille de chaque anesthésie, isolement quelques heures en retour de chirurgie, douleurs, inflammation, infections, difficultés respiratoires, perte d'appétit, tremblements, abcès, oedème cérébral...).
Devenir
Pour avoir des données complètes sur le système visuel que nous étudions, le projet nécessite le prélèvement du cerveau à la fin de la procédure, et donc la mise à mort des animaux utilisés.
Remplacement
Ce projet requiert l'enregistrement de l'activité cérébrale à différentes échelles, c'est à dire à l’echelle d'une aire cérébrale mais avec une grande résolution spatiale (neurone) et temporelle (potentiel d’action). Les méthodes non-invasives ne permettent pas cet accès, et l'utilisation d'animaux ne peut donc être remplacée.
Réduction
Afin de minimiser le nombre d'animaux prévus pour réaliser cette étude, nous voulons faire passer les animaux par toutes les techniques d'imagerie optique dont nous disposons une fois qu'ils seront implantés de la chambre d'imagerie. Nous avons conscience que cela implique que les animaux restent plus longtemps dans le protocole (plusieurs mois entre l'entraînement aux tâches comportementales, les chirurgies, l'acquisition des données et la mise à mort) mais cela nous permettra de réduire considérablement le nombre d'animaux nécessaires pour répondre à toutes les questions scientifiques posées. De plus, les séances d'entrainement permettront d'habituer les animaux à leurs expérimentateurs, ce qui permettra de diminuer le stress de leur manipulation. L'expérience acquise sur les animaux associés au projet précédent nous a également permis d'améliorer nos techniques de chirurgie et notre matériel expérimental, ce qui permettrait pour ce projet de conserver une chambre d'imagerie sans tissus de repousse pendant plus de 200 jours (contre 100 jours estimés a priori sur la base des articles trouvés dans la littérature) chez la plupart des animaux, tout en gardant des animaux en très bonne santé, et par conséquent de réduire le nombre d'animaux sur la durée du projet.
Raffinement
La chambre d'enregistrement a déjà été raffinée, nous essayons de l'améliorer au fur et à mesure de l'expérience acquise. Cette chambre est composée d'un piston réglable en hauteur équipé d'une vitre courbe qui épouse la forme du cerveau sans le comprimer. Grâce à cette nouvelle chambre, nous espérons limiter la repousse de tissus généralement observée, et par conséquent réduire le nombre d'interventions pour retirer ces tissus, ce qui minimisera les risques d'infection et le nombre d'interventions nécessaires à leur réalisation. De plus, d'après nos observations, nous nous attendons à pouvoir garder cette chambre hermétiquement fermée pendant plusieurs mois, sans que cela n'impacte la santé ni les comportements des animaux. Nous nous attendons aussi à ce que l'expérience acquise au cours du projet permette le raffinement de nos techniques de chirurgie et donc une meilleure récupération post-opératoire, ainsi qu'un raffinement du bien-être tout au long de la période d'imagerie de ces animaux. Le nombre réduit d'anesthésies nécessaires à l'acquisition de données (1 fois 3h/semaine VS. 2 fois 6h/semaine prévu au commencement du projet) permettra aussi de limiter l'impact sur l'état de santé des animaux et de minimiser une potentielle habituation aux agents anesthésiants. Dans ces conditions, nous nous attendons à ce que les animaux ne montrent aucun signe clinique de mal-être lié aux anesthésies répétées. Les sessions d'imagerie sous anesthésie nous permettront aussi de continuer d'acquérir des données, tout en évitant le stress induit par la manipulation des animaux éveillés. L'état de santé des animaux inclus dans les protocoles sous anesthésie sera suivi de près et quotidiennement par du personnel formé et qualifié, et une évaluation du vétérinaire référent et de la SBEA sera réalisée tous les 6 mois afin de s'assurer qu'aucun signe clinique lié aux anesthésies répétées ne survient. En ce qui concerne les entraînements pour les séances éveillées d'acquisition de données, les animaux seront tous entraînés par renforcement positif avec de la gomme arabique (aliment présent dans le régime alimentaire des marmousets), ce qui permettra d'éviter toute restriction alimentaire ou hydrique. Enfin, les animaux seront hébergés en paires dans des volières adaptées et enrichies de plusieurs éléments (hamac, tunnels, nids suspendus, perchoirs...).
Choix des espèces
L'utilisation de primates ne peut être remplacée puisque le système visuel est un système complexe et nécessite d'être étudié chez une espèce au plus proche de l'espèce humaine pour les besoins de ce projet (le système visuel des rongeurs étant très différent de celui des primates). Le modèle marmouset nous permettra de travailler sur une espèce de primate non humain qui possède plusieurs avantages significatifs pour notre projet. C'est une espèce dont le système visuel est très proche de celui de l'humain, avec une hiérarchie des aires corticales supérieures identique. De plus, c'est une espèce lissencéphale ce qui permet d'utiliser l'ensemble de nos techniques d'imagerie sur tout le système visuel. Enfin, sa petite taille nous permet de l'utiliser pour des expériences d'imagerie biphotonique. Age : à partir de 12 mois (animaux matures), nous n'avons pas de contrainte d'âge pour ce projet. Poids : 0.3 à 0.5 kg
Etude de pharmacocinétique et de tolérabilité non-GLP chez le primate non humain après administration d’anticorps polyclonaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
22 babouins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit quatre anesthésies profondes de deux heures et 21 prélèvements sanguins sous anesthésie légère, avant une mise à mort sous anesthésie profonde pour prélèvement de plusieurs organes. Hébergés en volière avant le protocole, ils passent la durée de l'étude dans des cages séparées, seulement jointives. L'étude sert à caler la dose d'anticorps polyclonaux développés par une société privée avant l'essai de toxicité réglementaire, et le porteur écrit qu'il est "nécessaire" de valider l'innocuité de cette dose, deux animaux par dose suffisant selon lui à trancher.
Objectifs
Notre société développe des anticorps polyclonaux glyco-humanisés dans le domaine de la cancérologie notamment. Trois anticorps polyclonaux glyco-humanisés nouvellement développés dans le domaine de la cancérologie ont démontré leur efficacité dans des modèles murins précliniques. Des études de toxicité réglementaire sont requises chez le primate non humain par les recommandations réglementaires. En préalable à ces études et dans un souci de réduction du nombre d’animaux à inclure, il est nécessaire de valider l’innocuité d’une dose équivalente à la dose thérapeutique visée. Des prélèvements sanguins réguliers seront effectués afin d’effectuer un bilan cardiaque/musculaire, hépatique/pancréatique, inflammatoire. Les animaux seront observés quotidiennement et soumis à une grille d’observation comportementale, afin d’obtenir un bilan cognitif primaire. Les prélèvements sanguins seront aussi utilisés pour déterminer la pharmacocinétique du produit, conformément aux recommandations réglementaires. Cette étude préliminaire permettra de valider la bonne tolérance de la dose présumée, de mettre au jour d’éventuels points d’alerte qui permettront de prévoir une surveillance accrue et plus exhaustive de ces paramètres, et de limiter l’étude de toxicité réglementaire à un simple groupe à cette dose.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider la tolérabilité d’une dose thérapeutique
Procédures
4 anesthésies profondes par animal (2h) avec prélèvements, et 21 prélèvements sanguins sous anesthésie légère (15 min), euthanasie en fin de projet sous anesthésie profonde
Impact sur les animaux
Les anesthésies profondes de 2h ainsi que les prélèvements de sang multiples sous anesthésie légère peuvent occasioner de l'inconfort, de la confusion et du stress pour les animaux au moment du réveil, pour autant elles permettent de diminuer ces effets d'inconfort, de confusion et de stress pendant les procédures, les rendant ainsi le moins traumatisantes possible pour les animaux par rapport à ces mêmes procédures qui seraient effectuées sur animaux vigiles.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort, sous procédure complète d'anesthésie, en fin de protocole de gravité modérée pour prélèvement multi-organes post-mortem.
Remplacement
Cette autorisation de projet a pour objectif de valider la dose thérapeutique ciblée pour les anticorps polyclonaux 1, 2 et 3, de manière à optimiser l’étude de toxicité réglementaire nécessaire à la constitution du dossier de demande d’autorisation d’essai clinique. Les études pré-cliniques réalisées montrent que les primates non humains et le babouin notamment est l’espèce la plus représentative de l’homme pour l’évaluation de la toxicologie des anticorps car la cross-réactivité cellulaire est comparable.
Réduction
Pour chaque dose, le nombre d’animaux est réduit à son minimum soit 2 par dose, en raison de la variabilité interindividuelle. Le groupe contrôle est partagé pour tous les anticorps testés, toujours dans un objectif de réduction. De plus, le projet est divisé en 2 parties. Dans la partie 1 seul l’équivalent de la dose thérapeutique ciblée chez l’homme sera administrée. La dose forte ne sera pas administrée si une des précédentes doses a provoqué des effets indésirables graves
Raffinement
-De façon à diminuer le stress, la souffrance et la douleur, toutes les procédures seront réalisées chez ces animaux sous anesthésie générale. Un traitement analgésique leur sera donné si nécessaire en fonction de la procédure. -Les anesthésies et traitements analgésiques donnés aux animaux sont décrits dans les procédures. La fréquence d'observation des animaux est doublée lors des expérimentations et consiste en un examen clinique de l’animal selon une grille de signes notables, signes sévères et un arbre décisionnel -Si des effets indésirables apparaissent dès la première injection, la seconde injection ne sera pas réalisée. -Les animaux sont hébergés avant protocole expérimental en volière, de façon à préserver leur mode de vie en communauté, puis, au cours du protocole expérimental les individus sont hébergés dans des cages séparées, mais jointives permettant la vision et la communication entre congénères. Un enrichissement alimentaire (fruits et/ou légumes) est donné quotidiennement, un enrichissement du milieu 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, ici les babouins, représentent des espèces animales de choix comme modèles animaux pré-cliniques, car proches de l’homme de par leur anatomie, leur physiologie, leur métabolisme, leur proximité phylogénétique et leur similitude avec le système immunitaire de l’homme. Les investigations in vivo sur une espèce représentative est un prérequis obligatoire par les autorités réglementaires avant d’envisager un essai clinique chez l’homme. Les animaux seront inclus à un stade jeune adulte, afin de présenter un système immuntaire mature.