Primates

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  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
    • Système nerveux
Babouins : 20
Souffrances
▲ -
▲ 20
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Devenir
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 20
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20 babouins olive vont être utilisés, sans mise à mort, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun subit un enregistrement non invasif de son activité cérébrale par EEG sous anesthésie générale de 1 h 30 à 2 h 30, précédé d'une capture et d'un isolement de moins de 24 heures, pour comparer le traitement des vocalisations chez le primate et le langage humain. Le porteur précise que la capture privilégie une méthode sans contention, la télé-anesthésie servant en cas d'échec. Il affirme qu'explorer les origines du langage rend "indispensable" le recours à un primate non-humain, les babouins étant ensuite remis dans leur groupe social et réutilisés dans d'autres projets.

Objectifs

Le rythme est une caractéristique universelle des langues et joue un rôle essentiel dans la compréhension du langage. La mise en lumière de la corrélation entre la fréquence de la parole (2-7 syllabes/sec) et celle des oscillations neuronales a révélé l'importance des ondes cérébrales dans le traitement de la parole. En effet, les ondes s'ajustent au rythme des syllabes chez les auditeurs humains. Ce mécanisme de synchronisation entre les oscillations des ondes et le rythme des syllabes est proposé comme un élément clé du décodage de la parole par la segmentation des syllabes. Enfin, il a aussi été montré que ces mécanismes sont plus présents lorsque des sons sont présentés à un rythme de 4,5Hz, considéré comme le rythme optimal du langage. Les éléments temporels revêtent aussi une importance cruciale dans les communications acoustiques des animaux. Ils peuvent servir à signaler le degré d'urgence d'une situation, comme les cris d'alarme des marmottes à ventre jaune (Marmota flaviventris), ou à transmettre des informations sur leur état émotionnel, leur identité ou leurs intentions Au-delà de la simple capacité à générer des motifs rythmiques vocaux, certaines espèces, telles que les écureuils terrestres à manteau doré (Callospermophilus lateralis), ont également montré leur aptitude à traiter et à identifier les rythmes acoustiques produits par d'autres espèces voisines, et d’autres encore peuvent ajuster leurs rythmes de vocalisations ou de mouvement à des stimuli extérieurs. Cependant, et malgré ces similiarités entre humains et animaux sur l’utilisation et le traitement du rythme dans les productions vocales, nous n’en savons que peu sur la manière dont le cerveau des animaux traite les stimulus rythmiques. Afin de combler ce manque, ce projet vise à déterminer quels sont les processus neuronaux engagés lors du traitement de vocalisations conspécifiques par le cerveau des babouins dans le cadre d’une comparaison aux mécanismes utilisés lors du traitement du language chez l’Homme.

Bénéfices attendus

L'examen du traitement neurologique du rythme et des vocalisations au sein du cerveau des babouins revêt une importance cruciale pour l'élucidation des mécanismes sous-jacents à l'évolution du langage. Les babouins, en tant que primates non humains, constituent une opportunité unique d'explorer les fondements neurobiologiques de la communication vocale. Cette démarche peut contribuer à l'identification des structures neuronales impliquées dans le traitement auditif, et ainsi à dévoiler des points de convergence et de divergence avec les mécanismes humains. De surcroît, les conclusions tirées de ces recherches peuvent avoir des implications significatives pour la compréhension du développement précoce du langage chez l'humain et enrichir notre connaissance en neurosciences cognitives, particulièrement en ce qui concerne la perception auditive et le traitement des signaux sonores dans le cerveau.

Procédures

Chaque animal est soumis à un unique enregistrement non invasif de son activité cérébrale sous anesthésie. Chaque anesthésie devrait durer entre 1h30 et 2h30. le temps d'aqcuisition est limité à 45 minutes afin de limiter le temps d'anesthésie, le reste du temps sert à la préparation de l'animal et à 'installation du dispositif et à son calibrage. L'animal est isolé moins de 24h pour cet enregistrement ou par paire.

Impact sur les animaux

Stress lors des captures. Anesthésie. Isolement onférieur à 24h ou par paire.

Devenir

A l’issue de chaque procédure, les sujets seront maintenus en vie car les enregistrements ne sont ni invasifs ni douloureux, il seront donc replacés dans leur groupe sociaux respectifs et pourront être réultilisés dans d'autres projets.

Remplacement

Au regard de notre problématique, qui vise à explorer les origines phylogénétiques des mécanismes de traitement du language, il nous est impossible d'avoir recours à un autre modèle d'étude que l'animal.

Réduction

Le nombre de sujets critique (10 sujets) a été estimé en fonction des résultats publiés de travaux en imagerie cérébrale fonctionnelle sur des tâches similaires menées sur l’humain, avec des tests statistiques. Cinq animaux ayant déjà été testés selon le premier protocole (dont 3 pilotes), cela réduit le nombre de femelles à inclure à 8 pour la première procédure. Si et seulement si les résultats sont concluants, le deuxième protocole sera réalisé. Le premier pilote n'étant plus nécessaire car le même dispositif d'enregistrement est utilisé, le nombre d’individu a été porté à 12 afin d’inclure deux individus pilotes qui permettront de régler le protocole d’enregistrement (nombre de répétions et rythme), et d’assurer d’obtenir 10 enregistrements exploitables. Des stratégies de partage de données pourraient permettre de réduire le nombre d'animaux utilisés dans le futur.

Raffinement

Les animaleries font l’objet d’un planning de mise à disposition d’enrichissements adaptés à chaque espèce. Les enrichissements sont soit structurels (divers perchoirs, balançoires...), périodiques (jeux de manipulations proposés selon un rythme hebdomadaire) ou alimentaires (graines dans la litière pour fourragement, glaçons surprises, friandises...). Ce programme est supervisé par les responsables du bien-être animal et validé par la structure en charge du bien-être animal. Concernant la capture, elle est toujours réalisée en privilégiant une méthode sans contention (ni chimique, ni physique). Elle consiste d’abord à isoler l’animal lors de son passage dans le tunnel de son hébergement. Une fois isolé dans le tunnel, l’animal est transféré dans une boite de transport accolée au tunnel puis transféré dans une zone d’isolement temporaire avec une cage à fond amovible. En cas d’échec de cette méthode, l’animal sera capturé par télé-anesthésie. Les enregistrementss seront réalisés sous anesthésie : les animaux seront sédatés par injection intramusculaire avant d’être stabilisés sous anesthésie gazeuse,puis un relais par perfusion est pris le temps de l’acquisition. Chaque anesthésie devrait durer entre 1h30 et 2h30 maximum. Pendant toute l’anesthésie les individus seront surveillés et monitorés par les vétérinaires . Il a été décidé de mesurer les ondes cérébrales par EGG de surface, une méthode non-invasive, ne causant aucune souffrance ou risque pour l’animal. Le temps de stimulation a été limité à 45 min afin de limiter la durée de l’anesthésie. Les animaux seront capturés la veille de leur anesthésie, et seront réveillés dans leur loge à l’issue de l’enregistrement, ce qui limitera l’isolement de leur groupe d’origine au minimum (moins de 24h) ou ils seront capturés par paire si plusieurs individus du même groupe social sont inclus dans la même procédure. Les animaux seront réintroduits suivant la procédure validée par la SBEA dans leurs groupes après réveil complet validé par un vétérinaire.

Choix des espèces

Au regard de notre problématique, qui vise à explorer les origines phylogénétiques des mécanismes de traitement du langage, il est indispensable d’explorer notre hypothèse chez au moins un primate non-humain afin de mieux comprendre le dévelopement du langage. Le babouin olive (papio anubis) étant une espèce phylogéniquement proche de l’homme, chez laquelle de nombreuses similitudes, en matière de productions vocales et de traitement de signaux vocaux ont été démontrées. De ce fait, ils sont de parfaits candidats pour étudier l’évolution des mécanismes de traitement du rythme et de la parole. Ne seront selectionnées que des subadultes ou adultes (âgés de plus de 4 ans), afin que leur système communicatif et leur cerveau soit suffisamment développés.

  • Formation professionnelle
  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Souris : 6400
Rats : 4800
Chiens : 540
Cochons : 540
Macaques à longue queue : 1250
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 13530
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Devenir
 60
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 225
 13245

13 530 animaux non-humains vont être utilisés, en très grande majorité tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré : 6 400 souris, 4 800 rats, 1 250 macaques à longue queue, 540 chiens et 540 cochons. Ils reçoivent des administrations répétées de candidats médicaments, des prélèvements de sang, de moelle osseuse ou de liquide cérébrospinal et, pour les non-rongeurs, la pose chirurgicale d'implants de télémétrie, dans des études de toxicité réglementaire. Le porteur indique qu'une analyse terminale des organes est le plus souvent nécessaire, seuls 10 à 15 % des non-rongeurs pouvant être réutilisés et certains proposés à l'adoption. Il justifie l'emploi de deux espèces, dont un non-rongeur, par les lignes directrices internationales et l'extrapolation à l'humain, aucune méthode ne remplaçant selon lui l'"organisme entier".

Objectifs

Un médicament n’est mis sur le marché pour les patients qu’après plusieurs années de Recherche et Développement. Les études précliniques, en amont des essais chez l’Homme, sont indispensables à l’évaluation de l’innocuité et de l’efficacité d’un candidat médicament. Celles visant à qualifier la sécurité du candidat médicament sont réalisées en accord avec la réglementation qui impose cette évaluation sur deux espèces mammifères, un rongeur (rats ou souris) et un non rongeur (chiens, mini-porcs ou primates non humains) (sauf cas particulier, par exemple pour les anticorps si une seule espèce est pertinente). L’objectif de ce projet est de réaliser des études de sécurité préclinique afin d’évaluer les potentiels effets indésirables des candidats médicaments. Pour cela, les procédures mises en œuvre concernent le suivi clinique et biologique des animaux suite à l’administration unique ou répétée du candidat testé, par des voies, la plupart du temps, identiques à celles prévues chez l’Homme, avec des prélèvements de fluides biologiques (par exemple : sang, urines) permettant de mieux caractériser les effets observés. Cela permettra d’avoir des informations essentielles (choix de dose et index thérapeutique) avant la première administration chez l’Homme ou bien de stopper le développement d’un candidat ayant un profil non satisfaisant en termes de sécurité. Ce projet fait partie des prérequis indispensables à la mise sur le marché de nouveaux médicaments et de nouvelles stratégies thérapeutiques pour l’Homme, efficaces, plus sûrs et mieux tolérés et participe aux progrès scientifiques et biomédicaux.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif d’apporter les éléments d’information nécessaires aux prérequis toxicologiques en évaluant la sécurité et les effets indésirables des candidats médicaments chez l’animal vivant. Les avantages attendus sont la protection de l’Homme, d’une part en stoppant le développement de composés pour lesquels la toxicité est rédhibitoire et/ou innocuité insuffisante et d’autre part en fournissant les informations essentielles avant les administrations en clinique (par exemple calcul des index thérapeutiques, caractérisations des effets secondaires attendus, biomarqueurs).

Procédures

Les animaux vigiles seront concernés par l’administration unique ou répétée (quotidienne ou hebdomadaire) du candidat médicament, possibles par différentes voies (le plus souvent intra-veineuse ou orale), au cours de l’étude sur une durée maximale de 2 mois. Des prélèvements de sang ou autres fluides biologiques, associés à une contrainte légère de quelques minutes, seront nécessaires pour évaluer différents paramètres (par exemple hématologie, biochimie, immunologie) ; leur fréquence et leur volume sont conformes aux recommandations éthiques en vigueur et sont réalisés sous anesthésie/analgésie (entre 15 et 30 minutes) quand ils sont invasifs (par exemple moëlle osseuse, liquide cérébrospinal). Des mesures comme par exemple, la température corporelle (avec puce électronique), le poids (2 fois par semaine) sont réalisées en fonction de l’objectif de l’étude. Plus rarement, une procédure chirurgicale pourra être pratiquée chez les non-rongeurs afin de mettre en place un implant vasculaire ou de télémétrie pour mesurer par exemple les ECG et la pression artérielle (durée d’intervention sous anesthésie générale-analgésie d’environ 2 heures).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables seront limités à une contrainte modérée. L’administration du composé lui-même peut provoquer une baisse d’activité, une perte de poids, des modifications de la température corporelle par exemple. Les nuisances liées à la procédure (contention, administration, prélèvements de fluides ou tissus biologiques, etc.) se traduisent par un stress, une douleur de courte durée. La mise en place d’implants vasculaires par chirurgie provoquera une contrainte de courte durée (douleur légère, baisse d’appétit par exemple).

Devenir

Ce type d’étude nécessite le plus souvent une analyse anatomo-pathologique terminale pour évaluer les atteintes sur les organes et tissus. C’est seulement lorsque les objectifs de l’étude ne nécessitent pas cette analyse que certains animaux non-rongeurs pourront être ré-utilisés après approbation du vétérinaire. L’estimation de ce nombre d’animaux est d’environ 10-15%. Certains de ces animaux pourront être proposés à l’adoption via des associations et des structures d’accueil spécifiques et en accord avec les autorités compétentes.

Remplacement

Le projet est réalisé sur animal vivant car il n’existe aujourd’hui aucun modèle in vitro mimant la complexité des interactions d’un organisme entier et les effets possibles d’un candidat médicament sur celui-ci. Il n’existe pas de méthode substitutive pour remplacer l’ensemble des études menées pour l’évaluation des risques en sécurité préclinique. Cependant, l’utilisation de méthodes in silico (modélisation informatique) et in vitro (par exemple organ-on-chip) mimant la structure et la fonction d’un organe (par exemple : foie, cœur, rein) permet un premier criblage des futurs candidats ou de mieux caractériser l’atteinte de telle ou telle fonction.

Réduction

Le nombre d'animaux par groupe et le nombre de groupes sont définis sur des bases scientifiques (données bibliographiques et historiques, lignes directrices internationales et internes), et/ou avec l’apport des biostatistiques afin d'avoir un effectif minimum mais statistiquement exploitable pour pouvoir interpréter les éventuels effets adverses. Les tests statistiques utilisables sont dépendants des paramètres étudiés, et peuvent être par exemple, une analyse de variance, un test de tendance. La mise en place d’études combinant l’acquisition et l’analyse de paramètres de sécurité, pharmacodynamie et pharmacocinétique permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. De plus, l’utilisation d’animaux contrôles n’est pas systématique et est soumis à réflexion en fonction des objectifs de l’étude. Enfin, lorsque les objectifs d’étude le permettent et en accord avec le Vétérinaire clinicien, certains animaux peuvent être réutilisés, ce qui participe à diminuer le nombre total d’animaux utilisés.

Raffinement

Ce projet fait l’objet d’une démarche qualité rigoureuse avec la réalisation des études par du personnel formé et compétent, le respect des impératifs éthiques tels que les modalités d’administration et de prélèvements réalisés sous anesthésie-analgésie pour les plus invasifs, l’hébergement et l’enrichissement du milieu spécifique pour chaque espèce étudiée. Pour certains gestes techniques, une phase de désensibilisation/habituation est faite en amont de l’étude pour diminuer le stress de l’animal. L’administration est associée à une récompense physique (caresses, félicitations avec la voix) et/ou alimentaire. Les interventions chirurgicales sont réalisées en condition maximale d’asepsie et avec l’utilisation d’une analgésie multimodale. Le suivi clinique, au moins quotidien des animaux, permet la détection précoce de toute douleur, inconfort ou détresse et la mise en application de critères d’arrêt anticipés supervisée par le Directeur d’étude, le Vétérinaire clinicien et la Structure en charge du Bien-Etre Animal, afin que les animaux ne subissent pas plus qu’une contrainte modérée.

Choix des espèces

Le choix de l’espèce est défini par : -les lignes directrices internationales (ICH) définissant que les études de Toxicologie Générale doivent être conduites à la fois chez le rongeur (rat, souris, génétiquement modifiés ou non) et chez le non rongeur (chien, mini-porc ou primate non humain) -les données scientifiques telles que la cible thérapeutique visée, le véhicule envisagé et les données disponibles (pharmacocinétique, métabolisme et de toxicologie). L’espèce utilisée doit être pertinente et est essentiellement fonction de la similitude du profil métabolique et des effets biologiques attendus chez l’Homme, afin de permettre l’extrapolation des données acquises à l’espèce humaine. Le choix de l’espèce non rongeur peut dépendre également de la modalité thérapeutique (par exemple, les primates non humains pour les biologiques). Les animaux utilisés sont des animaux sevrés, juvéniles ou adultes, pour répondre aux exigences de la réglementation internationale et aux spécificités découlant des différents programmes de recherche.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Macaques à longue queue : 6
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 6
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Devenir
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 6

Opérés jusqu'à six heures pour recevoir un équipement d'enregistrement fixé sur le crâne et sous la peau, puis rendus parkinsoniens par des injections de neurotoxine pendant quatre mois, jusqu'à 6 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour l'étude de leur cerveau. Trois seulement devraient l'être, les trois autres n'étant commandés qu'en cas de problème. Après chaque injection de toxine, le singe est isolé 72 heures, et sa ration d'eau peut être restreinte pour le motiver lors des tests de mémoire et d'attention, en plus d'une tâche de vigilance jusqu'à deux heures par jour, trois jours sur sept, en cage ou sur une chaise pour primates. Le projet teste l'effet d'une lumière proche de l'infrarouge sur les troubles du sommeil, avec au moins dix tests de latence d'endormissement de trois heures dans chaque condition. Le porteur qualifie la chirurgie de "peu invasive" et prévoit une douleur post-opératoire qui peut durer jusqu'à une semaine.

Objectifs

Les troubles du sommeil sont très fréquents dans la population et leur fréquence augmente considérablement chez les patients atteints de la maladie de Parkinson. Ce projet vise à évaluer l’effet de la lumière proche de l’infrarouge appliquée de façon non invasive sur les troubles du sommeil et leur répercutions sur la qualité de l’éveil dans la maladie de Parkinson. Les expérimentations seront réalisées chez l’animal sain puis rendu parkinsonien. La lumière sera appliquée de deux façon différente : en aigue (effet thérapeutique) et en semi-chronique (effet préventif). Dans ces 2 cas, le protocole sera identique, seul le mode d’administration de la lumière sera différent.

Bénéfices attendus

Environ 70 pourcents des patients atteints de la maladie de Parkinson souffrent aussi de troubles du sommeil. Dans la population 1 français sur 3 souffrent d’un mauvais sommeil. Un trouble du sommeil retentit sur la qualité de l’éveil, la physiologie et l’activité des structures cérébrales, ainsi un meilleur sommeil contribuerait à considérablement améliorer la qualité de vie et la santé des sujets sains ou atteints de maladies neurologiques. Ce projet propose d’évaluer l’effet de la luminothérapie, appliquée de façon non invasive, sur les troubles du sommeil. Le contrôle des troubles du sommeil permettrait une meilleure prise en charge des patients atteints de la maladie de Parkinson et contribuerait à améliorer leur qualité de vie. Enfin, il apparait que les troubles du sommeil sont des facteurs aggravants dans les maladies neurodégénératives, ce projet permettrait aussi d’envisager la dimension neuroprotectrice du sommeil.

Procédures

Tout au long du projet, les animaux réaliseront une tâche comportementale de vigilance qui prendra au maximum 2h par jour, à heure fixe et 3j sur7. Elle se déroulera à l’état conscient dans la cage à laquelle ils sont habitués et sur une chaise pour primates, sur laquelle ils sont entrainés à aller. La chirurgie d’implantation sera peu invasive, et durera au maximum 6h. De l’équipement, pour des enregistrements de sommeil, sera placé sur le crâne et sous la peau. Des enregistrements de sommeil, sans fil, se feront dans la cage d’hébergement de l’animal sans manipulation. Un maximum de 10 nuits et de 10 jours de 12h pourra être enregistré dans chaque condition : animal sain, animal sain avec illumination la nuit, animal parkinsonien, animal parkinsonien avec illumination la nuit. Des tests de latence d’endormissement seront réalisés dans une cage de sieste, à laquelle ils sont habitués. Le test dure 3h et sera effectué au moins 10 fois dans chaque condition. Les animaux seront rendus parkinsoniens par des injections de neurotoxine. Après chaque injection les animaux seront isolés pendant 72h jusqu’à l’élimination de la toxine. Les injections permettent l’obtention d’un syndrome parkinsonien modéré et stable. Cette phase dure 4 mois. Les prélèvements de sang et de liquide céphalo-rachidien seront réalisés sous une légère anesthésie et espacés de un mois pour le premier et deux mois pour le deuxième.

Impact sur les animaux

Si nécessaire, afin d’obtenir une motivation maximale de l’animal pour réaliser des tests de memoire et d'attention, un contrôle partiel de la ration d'eau pourra être mis en place selon un protocole adapté à chaque animal et développé à partir de « Avis et recommandations sur le contrôle d'eau pour les protocoles scientifiques chez les primates non-humains », Comité national de réflexion éthique sur l’expérimentation animale, 2021. Cela permettra un maximum de motivation sans impact sur l'état de santé de l'animal. La chirurgie d’implantation peut engendrer une douleur post-opératoire suite à l’implantation du matériel d’enregistrement télémétrique. L’état de santé des animaux sera suivi avec attention et des traitements adaptés seront donnés en cas de douleur. Cet effet indésirable peut durer jusqu’à 1 semaine après l’implantation. Le test de la latence d’endormissement ne devrait pas induire d’effet indésirable chez les animaux car il se fera dans une cage de comportement à laquelle l’animal aura été habitué. Les expériences sur les rongeurs montrent que la luminothérapie ne crée pas de nuisances. Une évaluation de l’impact de la luminothérapie chez l’animal sain sera réalisée en début de projet et les paramètres de son application seront réglés à ce moment. Des injections de toxine engendreront un syndrome parkinsonien modéré présent jusqu’à la fin de l’étude . Lors de la période d’intoxication, les injections de toxine nécessiteront un isolement de 72h toutes les deux semaines pour ne pas contaminer ses congénères ainsi que le personnel. Ce syndrome sera surveillé et des traitements adaptés seront donnés en cas de détection de mal être de l’animal.

Devenir

A la fin du projet il est nécessaire de mettre à mort les animaux afin d’effectuer une étude post-mortem du cerveau pour constater l’effet de l’illumination sur le cerveau. Le nombre utilisé espéré d'animaux est de 3, les 3 autres seront commandés uniquement en cas de problème.

Remplacement

Le singe Macaque fascicularis, utilisé dans cette étude, est un animal qui présente une des structures cérébrales qui contrôlent le sommeil (le cortex, l’hypothalamus et le tronc cérébral) similaire à celles connues chez l'humain, ce qui sous-entend que les mêmes mécanismes se mettent en place au cours du sommeil chez ces 2 espèces. D’ailleurs, il présente un comportement de veille/sommeil similaire à celui des humains, avec un éveil diurne et une nuit organisée en au moins 7 cycles de sommeil. C’est aussi un modèle de choix dans cette étude car une intoxication avec une toxine permet de développer des troubles du mouvement et du sommeil similaires à ceux présents dans la maladie de Parkinson. Des résultats de la luminothérapie ont été publiés chez la souris et le rat, des essais cliniques très ciblés, pour une application invasive de la luminothérapie sont en cours, mais l’étude exhaustive des effets de la luminothérapie non invasive chez le primate non humain rendu parkinsonien sont nécessaires avant la mise sur le marché d’un tel dispositif pour les patients. A ce stade des avancées sur la luminothérapie, cette étude ne peut se faire qu’au niveau préclinique, donc chez le primate non humain, il nous est donc impossible de remplacer cet animal par un modèle rongeur, un modèle cellulaire ou de simulation informatique. Le recours à ces animaux est donc nécessaire dans cette étude qui constitue une étape vers la validation d’un dispositif thérapeutique utilisable par l’humain.

Réduction

C’est une étude longitudinale et préclinique dans laquelle l’animal est son propre contrôle, peu d’animaux seront donc nécessaires. La répétition des mesures dans les différents états (sain avec ou sans luminothérapie, parkinsonien avec ou sans luminothérapie) permettra d’évaluer l’impact de la luminothérapie avec un test statistique non paramétrique. Le nombre utilisé espéré d'animaux est de 3, les 3 autres sont prévus et seront commandés uniquement en cas de problème.

Raffinement

Durant et pendant la chirurgie, des analgésiques, des anesthésiques et des antibiotiques seront administrés aux animaux afin de supprimer les douleurs et de diminuer les risques d’infections. En post-opératoire il sera aussi administré des analgésiques et des antibiotiques afin de réduire au maximum les douleurs et les risques d’infections. Lors de la phase d’intoxication à la toxine les animaux serons isolé pendant 72h toutes les deux semaines. Afin de diminuer le stress des animaux, un programme d’habituation aux conditions expérimentales est mis en place dans l’animalerie. Ces habituations consistent en des entrainements et se feront selon un protocole progressif, dans lequel chaque étape est apprise progressivement et est récompensée. Un tableau de progression est utilisé pour suivre les progrès des animaux. Les techniciens de l’animalerie et les membres de la cellule bien-être animal s’assureront par des visites régulières qu’aucune souffrance ou mal être n’est ressenti par l’animal au cours de l’expérimentation. Le personnel impliqué sur le projet est formé au bien-être animal. Des points limites suffisamment précoces et adaptés à la procédure expérimentale ainsi qu'un arbre décisionnel pour intervenir le plus rapidement possible pour limiter la souffrance animal sont mis en places.

Choix des espèces

Le primate non-humain fait partie des mammifères les plus proches de l’espèce humaine. Son anatomie cérébrale est très proche de celle du cerveau humain. Les Macaques fascicularis, qui ne constituent pas une espèce de primates menacée d’extinction, possèdent des circuits neuronaux proches de ceux de l’humain et permettent ainsi la compréhension des circuits neuronaux impliqués dans les mécanismes du comportement de veille/sommeil, ce qui n’est pas le cas des rongeurs qui ont un rythme inversé avec des cycles plus courts. Il est possible de reproduire chez cet animal un syndrome parkinsonien similaire à celui observé chez les patients s'accompagnant de plus d'un trouble de sommeil comme chez le patient parkinsonien. Des adultes seront utilisés dans cette étude car les traitements à développer à la suite visent des patients adultes.

  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Macaques à longue queue : 150
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 150
▲ -
Devenir
 -
 -
 150
 -

150 macaques à longue queue vont être utilisés, réutilisés ensuite dans d'autres projets, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit des administrations répétées par plusieurs voies, jusqu'à dix prélèvements de sang, un isolement en cage à métabolisme, et peut subir l'implantation chirurgicale d'une chambre vasculaire suivie de six à huit jours d'isolement post-opératoire, pour mesurer le devenir d'un candidat-médicament. Le porteur présente le primate comme "l'une des espèces les plus pertinentes" et affirme qu'aucune méthode de substitution ne suffit. Il présente comme bénéfice pour l'animal une "amélioration des connaissances scientifiques sur l'espèce utilisée".

Objectifs

Ce projet consiste à étudier le devenir d’une molécule, candidat-médicament, chez le primate lorsque cette espèce est utilisée au cours du développement préclinique de cette molécule (pharmacocinétique). Pour cela, des prélèvements sanguins sont réalisés chez le primate vigile ou anesthésié après l’administration du produit à tester et pourront être associé à des prélèvements d'autres liquides biologiques (ex: urines, liquide céphalo-rachidien). Ces prélèvements sont utilisés pour mesurer dans le temps la concentration du candidat-médicament administré et/ou de ses métabolites et éventuellement la concentration de différents marqueurs biologiques pertinents. L'étude pharmacocinétique est donc une étape importante, car une molécule peu absorbée ou rapidement éliminée a peu de chance de devenir un médicament. Entre 2 études du même projet, un conditionnement des animaux aux conditions d'hébergement et aux gestes techniques sera réalisé afin de maintenir un apprentissage régulier des animaux et de diminuer le stress que pourraient générer les différentes manipulations réalisées lors des études.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la découverte et la mise sur le marché de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s) dans ce projet. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Du fait de la cible thérapeutique, ces composés pourraient avoir aussi une application en médecine vétérinaire. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques sur l’espèce utilisée (Primate non humain) grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.

Procédures

Les animaux seront administrés avec les composés à tester par différentes voies (orale, souscutanée, transdermique, intranasale, intramusculaire ou intraveineuse) avec moins de 3 min par administration. Des prélèvements de sang seront réalisés sur l’animal vigile au niveau de la veine céphalique ou veine saphène (2 minutes par prélèvement). Ces prélèvements seront en général de 0.5 à 4 mL, avec un maximum de 10 prélèvements et dans la limite de 15% du volume sanguin total sur 24h. Ces expériences (administration et prélèvements de sang pourront être réalisées sur animal anesthésie, sur une durée maximale de 4h. Les animaux pourront éventuellement être mis à jeun la veille de l’administration pour une durée qui est fonction du produit testé. Pour les recueils urinaires, les animaux seront placés en cage à métabolisme sur une durée de 24h maximum. Des prélèvements de liquides céphalorachidiens ou des tests d'hemostase pourront également être réalisés, sous anesthésie, sur une durée de 15minutes maximum après induction de l'anesthésie. Les animaux pourront également subir une chirurgie d'implantation d'une chambre vasculaire ou minipompe de perfusion (durée max=1.5h).

Impact sur les animaux

Les animaux de ce projet pourront subir un stress lié à la privation de nourriture avant administration du produit et avant anesthésie, une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors de l'administration et de l'anesthésie, un stress lié à l'isolement en cage à métabolisme (24h) pour la collecte d’urine et une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors des prélèvements sanguins. Les animaux pourront également subir une chirurgie d'implantation d'une chambre vasculaire ou minipompe de perfusion. Dans ce cas, les animaux seront isolés pendant la période de récupération post-opératoire (6 à 8j). Cet isolement engendrera un stress de durée moyenne et d'intensité modérée. Cependant en contrepartie, l'isolement permettra aussi d'accélérer la récupération post-chirurgicale. Les effets potentiellement indésirables du/des produits ne sont pas prévisibles à l’initiation du projet. Ils font donc l’objet d’échange avec les responsables Bien-Etre Animal pour adapter les outils d’observation des animaux afin de mettre en place des traitements de potentiels signes cliniques.

Devenir

Réutilisation des animaux dans un autre projet n'ayant pas un degré de sévérité sévère après accord du vétérinaire.

Remplacement

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

Réduction

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

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • La mise au point de procédures rigoureuses, • La formation du personnel, • Un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • Le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales, • La mise en groupe des animaux, • La mise en place de jouets dans les cages.

Choix des espèces

Le primate non humain est l'une des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour la réalisation d’études de pharmacocinétique ( cf guidelines ICH S3A) permettant d’étudier le devenir (absorption, distribution, métabolisation, élimination), d’un produit testé, dans le sang et/ou les urines (lorsque le primate est utilisé au cours du développement préclinique de ce produit). Les primates présentent des similarités physiologiques et cliniques avec l'homme et peuvent developper des pathologies analogues aux pathologies humaines. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.

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

Des macaques adultes, voire âgés, se voient induire des symptômes de la maladie d'Alzheimer, puis reçoivent à travers le crâne, au moyen d'un casque, une lumière proche infrarouge censée protéger leurs neurones. 15 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré : une ou deux chirurgies d'environ six heures, 9 prélèvements sanguins, 9 prélèvements de liquide céphalo-rachidien, des tests comportementaux et une perfusion intracardiaque pour les analyses de leurs tissus. Ni la méthode d'induction des symptômes ni la nature des tests comportementaux ne sont précisées, et le porteur affirme qu'il n'attend "pas de gêne ou de douleur induite par le protocole d'illumination ou l'induction des symptômes". Face aux difficultés d'approvisionnement, il dit avoir déclaré deux espèces de singes pour voir quel primate est "le plus facilement disponible pour effectuer l'étude dans les temps".

Objectifs

La maladie d’Alzheimer (MA) est une maladie neurodégénérative, c’est-à-dire que la MA perturbe et endommage le bon fonctionnement des neurones jusqu’à entraîner la mort de ces cellules qui conduit à une perte progressive de la mémoire. Cette maladie touche de plus en plus de personnes et devient donc un problème de santé publique majeur au sein des pays développés. Dans les cerveaux des personnes atteintes de la MA, ils existent deux marqueurs neuro-pathologiques cérébrales, qui sont : les dépôts extracellulaires de petites protéines appelées amyloïde-β et les dépôts intracellulaires de protéines nommées Tau. Actuellement, il n’existe pas de traitement médicamenteux permettant de guérir de la maladie d’Alzheimer. Les traitements actuels ont une efficacité faible, inconstante et limitée dans le temps. Ils comportent un risque d’effets indésirables graves, augmentant avec la durée du traitement et n’enrayent pas la progression de la maladie. Une thérapeutique innovante par la lumière, la photobiomodulation, pourrait être une solution thérapeutique pour ralentir le développement de la maladie. Les effets de l’illumination proche infrarouge ont notamment été étudiés pour la maladie de Parkinson sur le plan préclinique (modèles primates et rongeurs), et ont donné des résultats très prometteurs de neuroprotection par la lumière. Ces résultats ont permis de démarrer un essai clinique en 2021 sur des patients parkinsoniens afin d’essayer de ralentir le développement de leur pathologie. Les mécanismes d’actions de la photobiomodulation semblent assez génériques (action sur un composé de la cellule, appelé mitochondrie), et pourrait être bénéfique pour d’autres maladies neurodégénératives telle que la maladie d’Alzheimer. Les régions cérébrales ciblées (cortex) étant plus en surface que pour la maladie de Parkinson (substance noire), la photobiomodulation sera administrée via un casque et les photons traverseront la boite crânienne pour atteindre le cortex. Notre projet nécessite l’utilisation de 15 primates non humains (PNH) et sera réalisé dans le plus strict respect de la règle des 3 R.

Bénéfices attendus

Les résultats attendus de ce nouveau projet sont une évaluation sur un modèle de primate non humain présentant des symptômes de la maladie d’Alzheimer, du bénéfice possible grâce à un traitement par photobiomodulation pour ralentir le développement de la maladie.

Procédures

Les animaux seront soumis à : - une voir 2 interventions chirurgicales d’une durée moyenne de 6 heures - une phase de quarantaine et d’habituation - la photobiomodulation durant le temps déterminé par le groupe pilote - 9 prélèvements sanguins durant les procédures 2/4 et 3 - 9 prélèvements du liquide céphalo-rachidien durant les procédures 2 et 3 - des tests comportementaux - une perfusion intra-cardiaque afin d’effectuer des analyses immunohistochimique et biochimiques.

Impact sur les animaux

Selon notre expérience et la littérature, les traitements ne seront pas douloureux et un stress pourrait s’observer lors des procédures. Afin de réduire ce stress, la première procédure consistera à habituer les animaux aux actes qui seront réalisés par la suite et de s’assurer de leur coopération. En ce qui concerne la douleur, tout point d’appel conduira à une évaluation conjointe par les membres de l’équipe projet, le vétérinaire et les membres du SBEA, de façon à décider du traitement à adapter ; une euthanasie précoce pourra être envisagée si nécessaire. Dans chaque procédure, nous avons détaillé les signes cliniques à considérer et les actions des expérimentateurs selon la situation.

Devenir

A la fin des procédures, les animaux subiront une mise à mort afin de pouvoir analyser biochimiquement et anatomiquement les modifications du développement de la pathologie exercée par la photobiomodulation.

Remplacement

Des études ont déjà été réalisées sur des modèles murins présentant des données très encourageantes et il est impossible de réaliser de telles expériences in vitro ou in silico. Le modèle primate non humain est maintenant indispensable avant de pouvoir passer à un essai clinique chez l’Homme. Une seule espèce de PNH sera utilisé pendant l’étude mais vu les difficultés d’approvisionnements, nous avons décidé de mettre deux espèces afin de voir quel PNH est le plus facilement disponible pour effectuer l’étude dans les temps.

Réduction

le nombre d’animaux utilisé sera réduit au maximum tout en permettant une validité statistique des résultats. Si les tests préalables de mise en place sont probants, le nombre d’animaux prévus pour la phase de test sera réduit. Les animaux pilotes seront donc inclus dans l’étude des effets neuro-protecteurs et considérés comme contrôle.

Raffinement

afin de limiter au maximum le stress infligé aux animaux, ils seront préalablement habitués aux manipulations. Ils bénéficieront également d’une surveillance quotidienne, d’une médication adéquate lors de la chirurgie (anesthésique, anti-douleur et anti-inflammatoire) et tout signe anormal fera l’objet d’un signalement au chef de projet et au vétérinaire, afin que les animaux bénéficient aussitôt de soins adaptés. Une euthanasie précoce pourra être décidée en concertation avec l’équipe de recherche, la Structure Chargée du Bien Etre Animal et le vétérinaire si besoin. Les conditions d’hébergement des animaux respecteront strictement toutes les normes relatives au bien-être animal en vigueur. De plus, un enrichissement du milieu de vie des animaux utilisés pour les procédures de ce projet sera utilisé. D’après la littérature, nous n’attendons pas de gêne ou de douleur induite par le protocole d’illumination ou l’induction des symptômes.

Choix des espèces

Le modèle primate non-humain (PNH) est le modèle le plus proche de l’humain. Les résultats obtenus permettront un transfert rapide à l’humain s’ils sont positifs. Pour l’étude nous allons bien sûr prendre une seule espèce de PNH mais les conditions sanitaires actuelles et la non validation du CEA d’obtenir des PNH d’origine asiatique induisent une pénurie d’approvisionnement des PNH et donc nous chercherons quel PNH est-il le plus simple à obtenir avec les âges voulus. Par la suite, on continuera exclusivement avec la même espèce. Ce projet nécessite de travailler avec des animaux adultes, voir âgés, afin que les résultats obtenus ne soient pas biaisés par d’éventuels processus développementaux non impliqués dans la pathologie et pour que nous soyons le plus en adéquation avec la temporalité de la Maladie d’Alzheimer présente chez l’Homme.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Souris : 8000
Rats : 200
Hamsters dorés : 300
Autres rongeurs : 200
Lapins : 100
Cochons : 100
Macaques à longue queue : 80
Souffrances
▲ -
▲ 6760
▲ 2220
▲ -
Devenir
 70
 70
 1210
 7630

8 980 animaux non-humains vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, une partie tuée et les autres réutilisés, adoptés ou renvoyés à l'élevage. L'effectif comprend 8 000 souris, 300 hamsters dorés, 200 rats, 200 autres rongeurs, 100 lapins, 100 porcs miniatures et 80 macaques à longue queue, infectés par des bactéries ou virus modifiés puis suivis par imagerie sous anesthésie. Le porteur indique que les produits sont "en général bien tolérés" et n'attend que des réactions locales, sans détailler les effets de l'infection sur chaque espèce. Cette société décrit un service d'évaluation de vaccins destiné aux dossiers réglementaires et affirme que l'imagerie in vitro ne peut se substituer aux "organismes entiers".

Objectifs

Ce projet a pour objectifs d’évaluer la qualité de nouveaux vaccins (exemple à la base de l’ARNm) ou de vaccins existants grâce à l’imagerie par fluorescence et/ou par bioluminescence, ou par mesure du poids moléculaire des lipides grâce au MALDI-MSI (Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization as a Mass Spectrometry Imaging). Les critères d’évaluation sont : - La protection des vaccins développés en traitements préventifs et/ou thérapeutiques de maladies infectieuses grâce au suivi des pathogènes (bactéries/virus génétiquement modifiées) ou marqués par des molécules fluorescentes - La biodistribution et le mécanisme d’action des différentes molécules (ex : cellules, antigènes, adjuvants, anticorps, nanoparticules). Le suivi de certaines molécules d’intérêt par fluorescence est possible grâce à un fluorochrome (molécules assez petite) pouvant se greffer sur des molécules biologiques avec une perturbation nulle ou minimale de leurs propriétés physico-chimiques. Ainsi, la fluorescence peut par exemple être utilisée pour un suivi de biodistribution effectué par exemple sur des anticorps, des peptides, ou bien des acides nucléiques. L’imagerie par bioluminescence est une modalité faisant appel au génie génétique. Son principe repose sur l’intégration du gène codant pour la luciférase qui est une enzyme présente, à l’état naturel, dans des organismes tels que la luciole ou l’anémone de mer. Si ce gène est correctement intégré, les cellules vivantes exprimeront la luciférase qui, au contact de son substrat, la luciférine, donnera lieu à une réaction enzymatique émettrice de photons. Ces photons seront détectés par la caméra à haute sensibilité. Il sera alors possible de localiser et de quantifier in vivo les cellules ayant intégrées la construction luciférase.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus pour ce projet sont multiples : i) Sélection des antigènes et des adjuvants constituant le vaccin, ii) Évaluation de la biodistribution et des mécanismes d’action du vaccin, iii) Évaluation de la performance du vaccin au niveau préclinique avant les essais cliniques chez l’homme, iv) Support au développement des procédés des antigènes et des adjuvants. Ces différentes données précliniques ont pour but de supporter des essais cliniques et l’enregistrement du candidat vaccin ou l’amélioration de vaccins existants. Ces données sont généralement incluses aux différents dossiers réglementaires.

Procédures

En plus des paramètres mesurés par imagerie in vivo, des prélèvements de sang ou autres fluides biologiques (écouvillonnages nasaux, vaginaux, lavages broncho-alvéolaires, liquide cérébro-spinal, etc.) peuvent être réalisés afin d’étudier la virémie ou la bactériémie à des temps intermédiaires. Occasionnellement, différents organes et fluides physiologiques sont prélevés en fin d'étude après euthanasie des animaux pour déterminer des charges virales, bactériennes, parasitaires, l'expression d'antigènes in vivo, réponses immunes pré et post-infection etc. Occasionnellement, des animaux infectés peuvent être euthanasiés avant la fin de l'étude pour répondre à des questions particulières (imagerie ex vivo, réponses immunes précoces à l'infection contre une charge infectieuse, etc.) Concrètement, les animaux sont soumis à : - Des observations cliniques quotidiennes (observation de l’état général des animaux, des sites injectes, gonflements des ganglions, mobilité, etc.) - Des pesées quotidiennes ou hebdomadaires (contention pour mesurer l’évolution du poids corporel) - Des anesthésies volatiles quotidiennes ou hebdomadaires ou chimiques, - Des injections par différentes voies d’administration, intramusculaire de 1 à 3 injections à 1 à 4 semaines d’intervalle, intranasale de 1 à 3 injections à 1 à 4 semaines d’intervalle, sublinguale de 1 à 3 injections à 1 à 4 semaines d’intervalle, intraveineuse , intrapéritonéale - Des prélèvements de sang, d’organes (1 fois en prélèvement terminal), de fluides corporels (urine, salive), fèces etc. - Des euthanasies en phase terminale effectuées sous anesthésies par du personnel spécifiquement formé et selon la procédure en vigueur.

Impact sur les animaux

Le projet consiste en l’administration d’un ou plusieurs antigènes marqués ou non et si nécessaire d’un adjuvant marqué ou non. Les produits sont en général bien tolérés. Aucune réaction systémique n’est attendue. Quelques réactions locales (rougeur, nodule, abcès froid) sont possibles.

Devenir

Certaines procédures nécessitent de l’imagerie ex vivo sur des organes spécifiques ce qui implique une euthanasie des animaux. Les autres animaux peuvent être réutilisés, replacés ou adoptés.

Remplacement

Des essais in vitro sont également utilisés pour déterminer les seuils de détection in vitro et ex vivo des appareils d’imagerie, ils apportent des données complémentaires mais, à ce jour, ne peuvent se substituer aux essais in vivo sur des organismes entiers.

Réduction

Les schémas expérimentaux de ce projet feront l’objet d’une revue par des biostatisticiens, afin de calculer au plus juste le nombre d’animaux nécessaire. Il est à noter que l’imagerie in vivo permet un suivi longitudinal sur une durée définie de chaque animal qui est par conséquent son propre témoin, ce qui permet de réduire considérablement le nombre d’animaux par étude. En effet, en se basant sur les études effectuées au cours des 5 dernières années, maximum 1000 souris par an seront dédiées aux études de biodistribution et de criblage des molécules, antigènes etc. Environ 50 souris par groupe avec 2 à 4 groupes par étude et 4 à 5 études par an. De plus, maximum 600 souris par an seront utilisées pour les autres études, par exemple, mécanisme d’action et la formation et preuve de concept. Maximum 60 hamsters et 40 rats par an seront dédiés à des études avec des agents pathogènes. Pour ces études 4 à 6 animaux par groupe seront utilisés avec 3 à 4 groupes par étude. Maximum 2 à 3 études par an seront réalisées. Maximum 20 lapins par an seront utilisé pour des recherches spécifiques d’inflammation. Pour ces tests 3 à 5 animaux par groupe avec 1 à 2 groupes par étude sont prévus. Une à deux études par an seront effectuées pour ces recherches spécifiques. Concernant les miniporcs et les PNH, nous allons effectuer deux études maximums par an et par espèce. Ces études rares seront dédiées pour étudier les mécanismes d’action de certaines molécules spécifiques ainsi que l’immunogénicité de ces molécules chez ces espèces. Quatre à six animaux par groupe avec 1 ou 2 groupes par étude sont prévus.

Raffinement

Pour les procédures ou d’effets indésirables sont attendus, des points limites sont mis en place afin d’éviter aux animaux toutes atteintes potentielles à leur bien être tout au long des dites procédures. Les animaux sont hébergés en groupe dans des cages contenant des dispositifs d’enrichissement. Les locaux utilisés sont conformes aux standards réglementaires et suivis par un personnel spécifiquement formé. De plus, le raffinement réside dans deux caractéristiques principales. Tout d’abord, dans la majorité des cas, cette technique est non invasive puisque les souris sont simplement anesthésiées pendant une courte durée lors des acquisitions d’images et réchauffées grâce à un plateau chauffant afin d’éviter les risques d’hypothermie. D’autre part, la sensibilité des appareils d’imagerie in vivo permet de diminuer les doses de pathogènes administrées aux animaux par rapport aux modèles classiques.

Choix des espèces

L’imagerie préclinique in vivo est une technique initialement adaptée au petit animal (principalement la souris et les rats/hamster avec un poids inférieur à 200g). Ceci est dû à la détection difficile du signal lumineux dans les tissus profonds des animaux de plus grande taille. Néanmoins, de nouvelles techniques semi-invasives permettent d’étendre le champ d’application de l’imagerie in vivo à des espèces plus grandes (ex : lapin, miniporc, macaque) et font l’objet d’une procédure spécifique. Le modèle animal utilisé est sélectionné également en fonction des antigènes évalués, du type de réponse immune analysé et des données de la littérature ou des connaissances scientifiques. D’autre part, certaines espèces animales sont sensibles aux pathogènes d’intérêt et d’autres non. D’autres aspects techniques sont aussi à prendre en compte : taille des animaux (voie ou volume des administrations, volume de prélèvement…), disponibilité des outils immunologiques adaptés à l’espèce (cytokines, marqueurs cellulaires…). Les souris mutantes ou transgéniques constituent dans certains cas une opportunité unique pour étudier les mécanismes d’actions et les voies associées à la réponse immunitaire.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Macaques à longue queue : 60
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 60
▲ -
Devenir
 -
 -
 60
 -

60 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réutilisés d'une étude à l'autre puis tués pour des analyses ex vivo. Chaque animal peut subir une chirurgie du cerveau de deux à quatre heures, l'implantation d'électrodes, l'administration de vecteurs viraux, jusqu'à dix prélèvements de sang en 24 à 48 heures, des ponctions de liquide céphalorachidien et des séances quotidiennes en chaise de contention, avec injection d'harmaline pour provoquer des troubles moteurs. Le porteur teste de nouvelles électrodes de stimulation cérébrale profonde et des vecteurs de thérapie génique dans un cadre de prestation commerciale. Il justifie le recours au primate en invoquant que l'"éthique spéciste actuelle" interdit ces approches invasives chez l'humain.

Objectifs

La stimulation cérébrale profonde (DBS) est une procédure neurochirurgicale pratiquée chez les personnes souffrant de troubles du mouvement notamment dans la maladie de Parkinson (MP). La stimulation interfère avec les signaux pathologiques dans le cerveau pour restaurer les fonctions motrices normales. Cette thérapie a été reconnue comme sûre et efficace pour l'amélioration des symptômes chez les patients atteints de MP tel que les tremblements, rigidité ou autres fluctuations motrices. Cette méthodologie a été une évolution technique majeure pour le traitement de la MP et l’intervention chirurgicale est maintenant explorée également pour d'autres conditions, comme l'épilepsie et la dépression. Ceci explique le développement permanent de nouvelles sondes DBS capables d'enregistrer l'activité cérébrale dans les structures cibles afin de contribuer au développement de nouvelles thérapies chez les patients atteints d’autres affections neurologiques. D’un autre côté, de nouvelles stratégies innovantes basées sur la thérapie génique pourraient également bénéficier aux patients atteints de ces affections. Cette approche utilise des virus modifiés ; ils ont perdu leur pouvoir de se multiplier mais peuvent apporter dans des cellules ou des organes malades, un gène réparé, ou des molécules qui soignent. On parle alors de vecteurs viraux ou non viraux (peptides, anticorps...) ou plus génériquement d’inocula. Pour le cerveau, la voie la plus efficace d’administration de ces vecteurs tout comme la DBS reste l’approche chirurgicale par stéréotaxie. Si la validation de nouvelles sondes DBS passent par des enregistrements des signaux, la mesure des effets des inocula se fait par des analyses biochimiques sur des prélèvements biologiques puis cellulaires après mise à mort. Les études précliniques nécessitent de valider ces outils (sondes pour la DBS ou inocula) chez le primate non humain (PNH). Le projet a donc pour objectif de valider d’une part de nouveaux vecteurs qu’ils soient porteurs d’une molécule «contrôle» ou de protéines d’intérêt à visée thérapeutique et d’autre part de nouvelles sondes DBS chez le PNH.

Bénéfices attendus

Les animaux sont soumis aux différentes étapes décrites dans la procédure. - Prélèvements sanguins sur animal anesthésié ou vigile (10 min), fréquence max en 24/48 h = 10 prélèvements et volume max sur une semaine entre 5 à 7 ml/kg / semaine - Prélèvements LCR, sur animal anesthésié, 1 ml max sur un mois (10 min) - Imagerie (3 heures) sur animal anesthésié - Chirurgie stéréotaxique sous anesthésie pour l'implantation, l'enregistrement ou la stimulation d'électrodes intracérébrale ou l'administration d'inoculum sous imagerie par rayons X (durée 2-4 heures). - Traitement prophylaxique par gavage (fréquence variable, max 2 fois par jour) sur animal vigile pour une durée entre une semaine et 10 jours. Ceci afin de conserver un score inférieur à 5 sur l’«Échelle d'évaluation du bien-être PNH» - Tache en chaise avec enregistrements électrophysiologiques et/ou stimulation (séances quotidiennes de 1-2h, sur jour ouvré pendant toute la durée du projet) sur animal vigile en absence ou en présence de fluctuations motrices (induites par l’harmaline, max 1 fois par semaine).

Procédures

Les animaux sont soumis aux différentes étapes décrites dans la procédure. - Prélèvements sanguins sur animal anesthésié ou vigile (10 min), fréquence max en 24/48 h = 10 prélèvements et volume max sur une semaine entre 5 à 7 ml/kg / semaine - Prélèvements LCR, sur animal anesthésié, 1 ml max sur un mois (10 min) - Imagerie (3 heures) sur animal anesthésié - Chirurgie stéréotaxique sous anesthésie pour l'implantation, l'enregistrement ou la stimulation d'électrodes intracérébrale ou l'administration d'inoculum sous imagerie par rayons X (durée 2-4 heures). - Traitement prophylaxique par gavage (fréquence variable, max 2 fois par jour) sur animal vigile. - Tache comportementale en chaise avec enregistrements électrophysiologiques et/ou stimulation (séances quotidiennes de 1-2h, sur jour ouvré pendant toute la durée du projet) sur animal vigile en absence ou en présence de fluctuations motrices (induites par l’harmaline, max 1 fois par semaine).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont celles associées aux différentes étapes. Pour la chirurgie : stress de l’anesthésie, hypothermie, douleur post opératoire possible, infection au niveau des points de sutures. Pour l’aspect comportemental : stress et inconfort dus à la captivité et au conditionnement à une tache comportementale, administration systémique d’harmaline entrainant les fluctuations motrices. Pour les prélèvements (sang, LCR) : stress de la contention et de l’anesthésie, hématome, douleur possible. Pour l’imagerie : réaction imprévue à l’administration de produit de contraste, inconfort liée à l’anesthésie durant le transport. Bien que les vecteurs viraux soient réputés pour leur faible toxicité, une surveillance des paramètres biologiques et comportementaux (anxiété, motricité, etc..) permettra de les détecter.

Devenir

A la fin du projet les animaux pourront être réutilisés un autre projet et ceci conformément à l’article 16 de la directive européenne 2010/63 EU, et après avis favorable du vétérinaire référent. Cela concerne les cas où les études n’impliquent pas de prélèvement de tissus et de contrôle post-mortem. Ainsi si une étude de sévérité légère ou modérée ne se termine pas sur un prélèvement de tissus, l'animal pourra être ré-utilisé dans une nouvelle étude. En tout état de cause, l'ensemble des animaux à la fin du projet seront euthanasiés afin de réaliser des analyses ex-vivo. Des organes pourront également être proposés à d'autres équipes de recherche.

Remplacement

Ce projet s’inscrit dans le cadre de notre activité pré-clinique de service. Il recourt exclusivement à l’utilisation du primate non-humain (PNH), vivant en groupe dans un environnement enrichi. Ce recours à l’animal peut se justifier pour plusieurs raisons éthiques : 1) l’éthique « spéciste » actuelle interdit l’utilisation d’approches neurobiologiques invasives chez l’homme, rendant ainsi inaccessible l’étude directe des processus de causalité neurobiologique dans notre espèce (sauf, bien sûr, lorsque ceux-ci sont non-invasifs); 2) il n’existe pas encore de modèles mathématique ou in silico valides et réalistes permettant d’étudier ces processus causaux; 3) Enfin, dans le cadre des modèles de maladies neurodégénératives, l’objectif à terme (bien que non décrit dans le présent projet) est de proposer un modèle animal présentant toutes les caractéristiques (moteur, cognitif) de ces affections qui en tant que telles ne peuvent être étudiées sur des lignées cellulaires (humaine ou animale) ou tout autre modèle in vitro cellulaire ou subcellulaire. De ce fait, le recours à l’animal et tout particulièrement le PNH (du fait de sa proximité avec l’homme en termes d’anatomie cérébrale, de répertoire comportemental etc.) pour étudier les manifestations comportementales et les mécanismes impliqués dans ces processus apparait comme nécessaire en vue de découvrir de nouvelles voies thérapeutiques. Enfin, dans les tests pré-cliniques que nous abordons et dont le but est de se poursuivre chez l’homme, le recours exclusif au rongeur ne peut être satisfaisant. Dans bien des cas par exemple les immunothérapies testées ne peuvent interagir qu’avec des tissus provenant de PNH, ce qui impose souvent l’utilisation du modèle primate.

Réduction

Nos modèles sont générés dans le cadre d’une activité pré-clinique sur des composés thérapeutiques ou le développement de nouveaux dispositifs médicaux (ici électrodes de stimulation/enregistrement) avec un nombre estimé de 3 études par an, comprenant 4 animaux maximum par étude, soit un total de 60 animaux maximum sur 5 ans. Bien qu’un nombre de 4 animaux soit faible pour avoir une puissance statistique élevée, il est suffisant pour effectuer des tests statistiques de comparaison. Il est également important de noter que les études de neurophysiologie ou de développement de neurotechnologies sur «gros animal» se limitent généralement à un nombre de 3 à 5 animaux, en raison de la complexité technique et expérimentale inhérente à ce domaine. Il s’agit du nombre généralement attendu par les comités de lecture dans le cadre de l’évaluation par les pairs, qui attendent dans ce cas les résultats individuels sur chaque animal. Les inocula auront été testés préalablement in vitro ou chez le petit animal (rongeur) par nos clients pour déterminer les doses à utiliser et s’affranchir d’éventuels effets toxiques nécessitant un apport supplémentaire d’animaux. Dans le cadre d’une étude de validation de dispositif médical (électrode), la chirurgie implantatoire peut ne concerner qu’un seul hémisphère cérébral, l’autre hémisphère pouvant être utilisée comme contrôle. Ce qui permet de réduire le nombre d’animaux de moitié. Enfin des males comme des femelles pourront indépendamment être utilisés dans nos projets.

Raffinement

Pendant la procédure, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constante de leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, température...). Ceux-ci nous permettent d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des antiarythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible en salle d’opération pour éviter la mort précoce de l’animal durant les tests. Pendant l’hébergement, l’animal est placé dans des locaux adaptés, avec les méthodes de raffinement appropriées pour son espèce (groupe social, enrichissement adapté). Pour le transport à la plateforme d’imagerie située à 200 m de l’animalerie, une cage dédiée placée sur un chariot protégée des regards extérieurs par une housse est préparée et l’animal sous sédation légère et dont les constantes sont toujours contrôlées, est maintenu au chaud sous une couverture et bordé d’une bouillote. Le suivi des animaux est quotidien, assurée par du personnel qualifié pour cette espèce sur des critères comme la posture de l’animal, son activité, son interaction, sa nutrition. La surveillance est renforcée durant la période post opératoire et en cas d’apparition de troubles. L’ensemble de ces informations sont reportés dans des fiches de suivi adapté. Cette surveillance permet une intervention rapide auprès du vétérinaire et du responsable de projet pour adapter les soins analgésiques si nécessaire. Si une étape du protocole chronique affecte l’état de santé au point d’atteindre l’un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal alors le protocole sera interrompu et l’animal mis à mort selon les modalités éthiques. Les volumes de prélèvements de sang comme de LCR sont adaptés au poids de l’animal, et sont réalisé sur animaux sédatés. L’apparition d’hématome au point de prélèvement est surveillée.

Choix des espèces

Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme le PNH a été retenu car (i) les modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent donc une référence dans la communauté scientifique ; (ii) le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. De plus, l'anatomie cérébrale du PNH est proche de celle de l’homme en terme de taille. Il existe de plus une forte homologie entre les structures cérébrales du porc et celles de l’homme (basées sur des atlas) ce qui est indispensable dans le cadre de l'étude de la faisabilité de la procédure Enfin, ce passage par le PNH avant la clinique relève d’un principe éthique visant à protéger démontrant la faisabilité de l’approche thérapeutique de l’espèce la plus proche de l’homme. Adultes afin que de pouvoir appréhender un système nerveux central en pleine maturité (2 ans minimum). Au stade défini, la taille et les caractéristiques du cerveau des animaux sont proches de celle de l’homme ce qui permet une évaluation fiable des cibles pour la chirurgie.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Macaques à longue queue : 100
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 100
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 100

100 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent des injections de vecteurs de thérapie génique dans le cerveau ou en intraveineuse, suivies de chirurgies sous anesthésie, d'examens IRM, d'électromyogrammes et de multiples prélèvements de sang et de liquide céphalorachidien. Le porteur indique des risques d'arrêt cardiaque, de fuite de liquide céphalorachidien, d'hématomes et de douleurs postopératoires, et prévoit de tuer tous les animaux pour analyser leurs organes. Il justifie le recours au macaque par la proximité de son cerveau avec celui de l'humain et par le caractère réglementaire de l'étude avant un essai clinique.

Objectifs

Dans ce projet notre objectif sera d’évaluer la biodistribution, la tolérance et l’efficacité de thérapies géniques dans le domaine des maladies neurodégénératives. Ces thérapies consisteront en l’injection de gènes dans différentes régions du cerveau variant en fonction de la pathologie d’intérêt (maladie de charcot, Alzheimer, Parkinson, Huntington, Ataxie, etc).

Bénéfices attendus

Le bénéfice du projet est d’obtenir toutes les données précliniques d’efficacité, de tolérance et de toxicité de l’utilisation d’une thérapie génique fondée sur l’injection intracérébrale ou intraveineuse de vecteurs Adéno- Associés (AAV) sur un modèle animal extrêmement proche de l’être humain afin de pouvoir proposer sur les différentes pathologies d’intérêt, un traitement et sa mise en place, au cours d’un essai clinique chez l’Homme, dans les prochaines années.

Procédures

- Une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et analgésie : injection intracérébrale de vecteurs suivi d’une imagerie par résonance magnétique post-opératoire immédiate (durée globale environ (5h)) ou une injection intraveineuse de 45min max - 6 à 8 prélèvements sanguins maximum respectivement pour les études à court et long terme , 5 à 7 prélèvements de Liquide céphalo rachidien (LCR) (durée du geste maximum 30min) respectivement pour les primates participants aux études à court et long terme, sous anesthésie générale et analgésie. - 4 à 6 examens par Imagerie par résonance magnétique (IRM) (environ 2h), sous anesthésie générale respectivement pour les primates participants aux études à court et long terme pour l’injection intracérébrale-3 à 5 électromyogrammes (EMG) (environ 10min) sous anesthésie générale respectivement pour les primates participants aux études à court et long terme Dans ce projet, comme décrit précédemment, une même anesthésie générale permet la réalisation de plusieurs gestes (prise de sang + prélèvements de Liquide céphalo rachidien + IRM + EMG selon les temps d’intérêt de l'étude).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables possibles sont: - Une chirurgie sous anesthésie générale ou une injection intraveineuse avec un risque anesthésique (dépression respiratoire, arrêt cardiaque), un risque de contamination post opératoire et de douleurs post opératoires (pour l’injection intracérébrale) - Plusieurs prélèvements de sang et de liquide cephalo rachidien (LCR) sous anesthésie générale avec un risque de fuite de LCR (maux de tête, vomissements, signes neurologiques) et la formation possible d’hématomes, l’anémie transitoire d’une dizaine de jours -La réalisation d’un electromyogramme qui nécessite d’être fait sous anesthésie générale pour des raisons de contention et de bonne réalisation sur un animal sauvage - stress lié aux Injections intra-musculaire avec contention en cage pour le suivi (anesthésies, analgésiques, immunomodulateurs, antibiotiques) - potentiellement des douleurs post opératoires pour la chirurgie

Devenir

A la fin du projet, l'ensemble des animaux sera euthanasié pour permettre les études post-mortem des tissus et des organes et vérifier la distribution du vecteur médicament dans les organes afin d’évaluer l’efficacité thérapeutique et la tolérance de cette approche.

Remplacement

Les études in vitro pour valider la cible thérapeutique sont effectuées en amont de ce projet afin de valider l’utilisation de notre cible thérapeutique dans les modèles murins de la pathologie. Enfin, notre stratégie thérapeutique et la fonctionnalité de nos vecteurs ont été réalisées chez la souris en amont de ce projet. L’objectif de ce projet ne permet pas d’envisager de méthode évitant ou remplaçant l'utilisation des animaux. En effet, le développement de cette approche thérapeutique chez l’Homme nécessite une étude d’efficacité, de toxicité, sur un modèle ayant un système nerveux plus développé que le rongeur et le plus pertinent pour reproduire ce qui se passera chez l’Humain, est le primate non humain. Ces étapes sont réglementaires et requises par l’Agence francaise du médicament pour toute demande d’autorisation pour la réalisation d’étude clinique (chez l’homme).

Réduction

Il y a 100 animaux maximum sur ce projet, correspondant au minimum requis pour la validation de l’efficacité des différentes approches avec des lots d’animaux allant de 2 pour une étude d’évaluation de diffusion et d’expression à 12 pour une étude de toxicité. Le temps de l’étude (suivi longitudinal) peut varier entre 6 semaines et 6 mois post injection. L'étude statistique concernera principalement l’étude histologique et sera réalisée par un anatomopathologiste certifié. Selon le nombre d’animaux inclus par étude cela peut représenter de 10 à 50 projets

Raffinement

Les animaux sont hébergés en groupe. Un programme d’enrichissement est mis en place pour complexifier l’environnement et permettre l’expression de comportement propres à l’espèces (ex : fourragement, perchoir, échelle, hamac…). Les animaux auront un suivi quotidien par les techniciens du projet, un suivi de poids à chaque anesthésie. L'utilisation d’un analgésique pour les ponctions lombaires et les injections virales, permettra d’éviter au maximum les inconforts. Une observation journalière sera faite tout au long du projet. A la moindre anomalie détectée, un avis vétérinaire sera demandé et un traitement mis en place si nécessaire. Si un animal ne présente pas d'amélioration suite à une prise en charge vétérinaire, il sera euthanasié (avec avis vétérinaire) après avoir été anesthésié. Les procédures utilisées sont adaptées pour éviter tout inconfort de l'animal, elles sont réalisées par du personnel formé et expérimenté́. Enfin, les étapes du suivi sont prévues pour optimiser le nombre d'anesthésies en regroupant les procédures (prise de sang (volume adapté à la taille des animaux et conforme aux recommandations en termes de Bien-être animal), ponction lombaire, imagerie par résonance magnétique et Electromyogramme (EMG) si besoin en fonction des étapes du suivi) au sein de la même anesthésie générale. Les prélèvements, les examens type EMG ne sont réalisés que lorsqu'ils sont nécessaires au suivi planifié, il se peut que certaines études contractualisées avec nos collaborateurs demandent moins de prise de sang ou ne nécessitent pas la réalisation d'EMG, il y aura alors moins d'actes pratiqués sur les animaux que le schéma maximal décrit ici

Choix des espèces

Dans les maladies que nous ciblons, il existe un modèle murin de la maladie, utilisé dans une première étape, déjà réalisée et ayant permis de confirmer la preuve de concept de la thérapie. Cependant pour une étude de toxicologie règlementaire, une deuxième espèce animale de grande taille est requise. Les organes du macaque en particulier le cerveau, se rapprochent le plus du cerveau Humain en termes de structure anatomique et connectivité fonctionnelle. L’administration du vecteur médicament dans un cerveau proche du cerveau humain permet de définir au mieux les paramètres (volume de vecteur à injecter, vitesse d’injection etc) du protocole qui sera réalisé chez l’Homme. L'injection de vecteurs adeno associés chez le macaque est le seul moyen d'évaluer au mieux la faisabilité, l'efficacité et la tolérance pour l’Homme d'une telle approche thérapeutique réalisée préalablement chez les rongeurs. Les animaux utilisés sont des macaques adultes (1-15 ans) (2 à 10 Kg) ayant un cerveau complètement développé́ compte tenu des patients ciblés par nos approches

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
Macaques à longue queue : 48
Souffrances
▲ -
▲ 24
▲ 24
▲ -
Devenir
 -
 -
 24
 24

48 macaques à longue queue vont être utilisés, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré. La moitié est exposée au SARS-CoV-2 puis subit des séances d'imagerie sous anesthésie, des prélèvements sanguins et de nombreux écouvillonnages nasaux et trachéaux, avant d'être tuée pour prélever les organes, les 24 autres étant gardés vivants et réorientés vers d'autres projets. Le porteur qualifie ces prélèvements d'organes d'"indispensables" pour valider l'imagerie. Il affirme qu'aucune alternative non animale n'offre le répertoire immunitaire d'un "organisme entier".

Objectifs

Ce projet a pour objectif principal de déterminer la dynamique de distribution dans l’organisme des cellules immunitaires effectrices, c’est-à-dire qui participent à la réponse immunitaire suite à une infection par le virus du SARS-CoV-2 chez le primate non-humain. Cela permettra une meilleure compréhension des mécanismes d’infection et des réponses immunitaires associées dans les voies aériennes mais également les organes non-respiratoires tout au long de l’infection, des phases les plus précoces au suivi de la pathologie chronique. Ce projet permettra également à terme d’évaluer l’efficacité de traitements et vaccins, en suivant l’adéquation de la réponse immunitaire cellulaire induite avec la résolution de la pathologie mais aussi de mieux comprendre les phénomènes induisant les symptômes de COVID long.

Bénéfices attendus

Le bénéfice principal de ce projet est une meilleure compréhension à l’échelle du corps entier de la réponse immunitaire à court et moyen terme suite à une infection par le virus du SARS-CoV-2. Il est aujourd’hui connu que la sur-stimulation du système immunitaire chez certains patients infectés par le SARS-CoV-2 induit un emballement du système immunitaire qui entraine par la suite des défaillances respiratoire et cardiaque. Cependant chez la majorité des patients infectés, cette réponse immunitaire reste plus modérée et souvent faiblement symptomatique. Ces réponses sont relativement bien caractérisées au niveau sanguin mais demeurent encore peu explorées à l’échelle du corps entier. Ce projet permettra ainsi de renforcer nos connaissances au niveau de ces réponses et d’établir des corrélats de protection par exemple pour les futures stratégies de prévention.

Procédures

Les animaux du premier groupe seront soumis sur une période totale de 2 semaines à 4 séances d’imagerie médicale (durée de 30 minutes à 2h) sous anesthésie générale avec un prélèvement sanguin effectué lors de ces séances. Les animaux du second groupe seront soumis aux mêmes séances d’imagerie médicale avec prélèvements sanguins (4 prélèvements répartis sur 2 semaines) mais seront auparavant exposés sous anesthésie générale (durée de l’intervention d’environ 30 minutes) de manière unique au virus SARS-CoV-2 et testés sous anesthésie par écouvillonnage nasal (11 écouvillons sur les 3 premières semaines après infection) et trachéal (11 écouvillons sur 3 semaines) pour évaluer la présence du virus dans les voies aériennes (chaque session de test par écouvillonnage est d’une durée de 15 minutes) .

Impact sur les animaux

La pathologie engendrée par l’exposition au SARS-CoV-2 provoque chez les animaux des symptômes légers à modérés (légère perte de poids et d’appétit). Les anesthésies nécessaires aux prélèvements pour le suivi de la pathologie (écouvillons nasaux, trachéaux, prises de sang) ainsi que pour les examens d’imagerie peuvent provoquer une légère perte de poids et un stress transitoire chez les animaux.

Devenir

Seuls les animaux infectés avec le SARS-CoV-2 seront euthanasiés au cours de cette procédure. L’euthanasie est nécessaire à la fin de la séquence d’imagerie afin de prélever les organes clés identifiés par imagerie, sur lesquels seront réalisées des analyses dosimétriques et multiparamétriques. Ces analyses sont indispensables pour valider les données observées en imagerie et pour permettre une caractérisation plus fine des réponses immunitaires dans ces organes clés. Les animaux non exposés au SARS-CoV-2 seront gardés en vie et après avis vétérinaire, inclus dans d’autres projets compatibles avec les procédures subies dans celui-ci.

Remplacement

Les outils d’étude in vitro des réponses immunes associées à l’infection par le SARS-CoV-2 sont en plein essor : études sur épithéliums reconstitués, ou sur organoïdes par exemple. Cependant, jusqu’à présent, aucune alternative non-animale n’offre le répertoire des réponses immunes développées in vivo dans un organisme entier, ni la symptomatologie associée à l’infection par le SARS-CoV-2. Le modèle animal choisi est le macaque car il présente d’une part une réponse immunitaire semblable à celle de l’humain, et d’autre part des caractéristiques physiopathologiques très similaires à celles observées dans la majorité des cas d’infection chez l’humain. De plus, des outils nécessaires au développement de ce modèle primate non-humain sont disponibles et maitrisés. Les molécules traceuses ciblant les réponses immunitaires qui seront utilisées in vivo chez l’animal seront bien entendu auparavant testées et caractérisées in vitro auparavant.

Réduction

Un total de 48 animaux maximum seront utilisés dans ce projet. Pour chacune des deux procédures, un total de 24 animaux au maximum seront utilisés. Pour la première procédure, l’objectif est d’étudier la distribution et l’atteinte de ses cibles in vivo d’un traceur qui permettra de visualiser les cellules immunitaires d’intérêt. Quatre molécules test de traceur seront utilisées et pour chaque molécule test, deux doses seront administrées. Trois animaux par dose et par traceur sont prévus au maximum afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, tout en garantissant la fiabilité des résultats pour établir la preuve de concept. Pour cette première procédure, le nombre d’animaux pourra être revu à la baisse si moins de 4 molécules tests sont nécessaires à la caractérisation recherchée. De plus si deux molécules sont compatibles, c’est-à-dire si elles ne risquent pas d’entrainer une réponse immunitaire dirigée contre l’autre molécule, alors un même groupe de 3 animaux pourra tester 2 voire 3 traceurs au lieu d’un seul, avec une période de 1 mois minimum entre chaque test de molécule, réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés au total. Pour la deuxième procédure, qui a pour objectif de déterminer la cinétique de distribution de populations de cellules immunitaires d’intérêt chez des animaux infectés par le SARS-CoV-2, trois groupes d’animaux sont prévus, un par stade de pathologie : phase aigüe, phase intermédiaire et long terme. Le premier groupe évaluera 2 traceurs et comportera 12 animaux. Les deux groupes suivants évalueront chacun 1 traceur et comporteront 6 animaux .Les résultats obtenus permettront d’évaluer statistiquement les différences de distribution de ces cellules d’intérêt en fonction du stade de la pathologie.

Raffinement

L’ensemble des procédures sera effectué sur des animaux anesthésiés. Nous serons cependant très vigilants, les animaux seront surveillés quotidiennement et plusieurs grilles de score permettant d’évaluer l’état clinique d’avancement de la pathologie SARS-CoV-2, le comportement et la douleur de l’animal seront mises en place. De plus, nous possédons un système d’alerte automatique via notre base de données en cas de perte de poids supérieure à 10% en 15 jours ainsi que pour des numérations sanguines anormales ; une alerte de limite de volume sanguin total selon le poids de l’animal est également en place. Il n’est pas attendu de douleur particulière liée aux interventions. L’utilisation d’antalgiques n’est donc pas prévue de façon systématique mais elle pourra être mise en place si des signes cliniques inattendus de douleur ou un comportement anormal de l’animal (position antalgique, poil hérissé, gémissement) apparaissent. Une attention toute particulière sera portée aux animaux lors des séances d’imagerie. Un anesthésique local sera utilisé lors de l’intubation et les animaux seront étroitement surveillés jusqu’à leur réveil. Les animaux seront hébergés en groupe sauf pendant les 2-3 semaines suivant l’infection SARS-CoV-2 afin d’éviter les contaminations croisées entre individus et durant lesquelles un enrichissement adapté sera proposé

Choix des espèces

Le macaque cynomolgus est retenu pour ce projet pour plusieurs raisons : - La réponse immunitaire similaire à celle de l’homme, et évaluation de la réponse immune possible dans les tissus. - Les réponses aux vaccins et aux traitements dans cette espèce sont semblables à celles observées chez l’homme - Ils ont déjà fait l’objet de publications scientifiques en tant que modèles d’infection par le SARS-CoV-2 L’objectif de ce projet est de mieux comprendre la réponse immunitaire à court et moyen terme après une infection par le virus du SARS-CoV-2 chez l’humain adulte. Le système immunitaire évoluant en fonction du stade de développement et de l’âge des animaux, les animaux utilisés dans ce projet seront des animaux adultes âgés de 2 ans minimum, avec un système immunitaire mature. Les animaux utilisés seront au stade de développement adulte (2 ans minimum) car ils ont un système immunitaire mature. Le système immunitaire évolue en fonction du stade de développement et de l’âge des animaux.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Macaques à longue queue : 1
Macaques rhésus : 2
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 3
▲ -
Devenir
 -
 -
 3
 -

3 macaques, deux rhésus et un macaque à longue queue, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis réutilisés ou renvoyés en élevage. Chaque animal subit une IRM sous anesthésie, deux chirurgies d'implantation de matrices d'électrodes de douze heures, puis une mise en chaise de contention cinq jours par semaine pendant quatorze à quarante-huit mois, avec restriction hydrique partielle. Le porteur décrit une perte de poids, un stress répété lié à la contention de la tête et un risque d'infection lié aux implants cérébraux. Il précise que le cerveau peut être prélevé en fin de projet, mais que les animaux jugés inutiles à cette vérification sont gardés vivants pour un autre projet ou, pour les femelles, renvoyés en élevage.

Objectifs

Du fait de l’importante variabilité de nos comportements moteurs, nous produisons souvent des mouvements qui ne correspondent pas précisément à ce que nous avions anticipé. Un exemple frappant est notre incapacité à reproduire des mouvements identiques, même dans des conditions très contrôlées. Cette variabilité irréductible de nos comportements pose un défi fondamental au système nerveux : pour que les individus apprennent et s'épanouissent dans leur environnement, le cerveau doit être doté de la capacité de détecter, d'attribuer et, finalement, de corriger les erreurs qui génèrent des résultats négatifs. Cette fonction est au cœur de bon nombre de nos comportements quotidiens et se trouve au cœur de nos capacités d'apprentissage. Pourtant, sa base neuronale reste largement inconnue : quels mécanismes permettent au cerveau d’évaluer ses propres performances motrices ? Notre hypothèse est qu’une grande partie de la variabilité de nos mouvements et de ses ajustements provient de processus cérébraux en lien avec la planification du mouvement, c'est-à-dire avant même que l’exécution du mouvement n'ait commencé. Ces processus mettraient en jeu la capacité des sujets à auto-évaluer si le mouvement à venir est correctement planifié. Pour aborder cette problématique nous allons entraîner des singes macaques dans des tâches comportementales dans lesquelles les animaux devront planifier puis exécuter un mouvement, avant d’évaluer leur performance motrice. Pour étudier les bases cérébrales de ces comportements, nous utiliserons des techniques d’enregistrements électrophysiologiques permettant de mesurer localement l’activité de populations de neurones du cortex cérébral. Nous utiliserons pour cela des matrices d’électrodes implantées de manière durable dans différentes aires cérébrales des parties postérieures et antérieures du cerveau. Selon la qualité de ces enregistrements chroniques, nous opterons éventuellement pour une approche d’enregistrement complémentaire qui consistera en l’implantation d’une chambre d’enregistrement à travers laquelle des électrodes type laminaire seront introduites quotidiennement afin d’enregistrer l’activité neuronale.

Bénéfices attendus

Le principal bénéfice attendu, à court et moyen terme, est l’élargissement des connaissances sur les réseaux fronto-pariétaux impliqués dans les comportements sensorimoteurs et métacognitifs. Le jeu de données récolté sera d’une précision spatiale et temporelle inédite et couvrira différents états cérébraux. Les objectifs sont de : (i) Caractériser les réseaux fronto-pariétaux fonctionnels. Cela comprend la dynamique des interactions corticales, et cela au travers de différents états cognitifs allant de l’anesthésie, à l’auto-évaluation motrice, en passant par la préparation et l’exécution de mouvements dans des tâches visuomotrices complexes. (ii) Quantifier la contribution des réseaux fronto-pariétaux à la communication neuronale ascendante et descendante. (iii) Caractériser la dynamique des activités neuronales unitaires dans et à travers différentes aires fronto-pariétales. Cela comprend les fréquences et la variabilité d’occurrence des potentiels d’action des neurones supposés excitateurs et inhibiteurs. Ces informations pourront être comparées à celles rapportées pour les aires sensorielles des primates et d'autres espèces de mammifères. (iv) Manipuler les états cérébraux durant des processus sensorimoteurs et métacognitifs via l’utilisation d’une interface cerveau machine. (v) Fournir ces jeux de données à la communauté scientifique pour contraindre/valider/étendre les modèles computationnels existants.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Déplacement au centre IRM pour acquisition d'images, sous anesthésie, 1 fois pour une durée d'environ 4h. - Chirurgies d'implantation de matrices d'électrodes, sous anesthésie, 2 chirurgies pour une durée d'environ 12h chacune. Si nécessaire, deux chirurgies supplémentaires seront réalisées pour l’implantation d’un plot de tête et d’une chambre d’enregistrement. - La prise quotidienne de l'animal en chaise pour entrainement et enregistrements électrophysiologiques, environ 1h30 (jusqu'à 3h), 5 jours par semaine, durant 14 à 48 mois. - La prise de l'animal en chaise pour microstimulations, 20 sessions d'environ 1h30 (jusqu'à 3h). - La prise de l'animal en chaise pour enregistrements électrophysiologiques sous anesthésie gazeuse ou pharmacologiques, 25 sessions (habituation + enregistrement) d'environ 2h (jusqu'à 3h).

Impact sur les animaux

Ce projet utilisera des macaques qui entreront dans une procédure avec une sévérité classée modérée. La plupart des étapes de la procédure utilisée seront susceptibles de créer une nuisance aux animaux. i) Les premières fois où les animaux seront mis en chaise pour leur venue dans le laboratoire pourront causer du stress lié à la prise de l’animal à l’aide d’une canne et à son déplacement depuis sa cage d’hébergement jusqu’à la chaise primate. ii) La restriction des mouvements de la tête des animaux à l’aide d’un masque de contention ou d’un plot, nécessaire pour l’enregistrement des mouvements oculaires et électrophysiologiques, sera également source de stress lors des premières mises en place du masque. Nous pouvons tout de même prévoir plusieurs semaines de stress liées à la mise en contention dans le masque. iii) La restriction hydrique partielle liée au besoin expérimental pourra engendrer une perte de poids partielle durant toute la durée de l’expérience. Les animaux seront donc pesés au minimum deux fois par semaine et surveillés quotidiennement afin de prévenir toute perte excessive de poids. iv) L’anesthésie et l’intubation de l’animal nécessaires aux procédures d’IRM et de chirurgie d’implantation du plot ou des matrices d’électrodes pourront créer de la douleur post-opératoire à l’animal durant plusieurs jours. v) L’animal pourrait ressentir de la douleur et développer une infection liée à l’implantation des matrices d’électrodes ou (le cas échéant) à la chambre d’enregistrement. vi) Afin de laisser l’animal cicatriser, il devra être isolé durant une semaine du contact physique de ses congénères après l’opération d’implantation des matrices d’électrodes pouvant potentiellement créer un stress supplémentaire. vii) Durant les enregistrements sous anesthésie partielle mais pendant lesquels l’état d’éveil sera maintenu, un masque délivrant le gaz anesthésique sera fixé à la tête de l’animal et cela pourrait augmenter le niveau de stress de l’animal. viii) Bien que la partie du protocole prévoyant des enregistrements électrophysiologiques sous anesthésie soit de courte durée, elle induira un effet cumulatif lié à la répétition des anesthésies dont les conséquences potentielles sur le bien–être des animaux devront être surveillées.

Devenir

Les animaux seront mis à mort ou gardés en vie. L’objectif est de prélever le cerveau de l'animal en fin de projet afin de préciser par une analyse post-mortem la localisation et l'état de préservation des zones corticales ayant fait l'objet des enregistrements électrophysiologiques. En particulier, deux scénarios peuvent nécessiter une analyse post-mortem de la localisation et l'état de préservation des zones enregistrées. 1) les données obtenues chez différents animaux sont très dissimilaires, mettent en question la bonne implantation dans les zones ciblées. 2) Une mauvaise qualité des signaux électrophysiologiques, ou une forte détérioration des signaux à travers le période d’enregistrement peut suggérer un dommage important de tissu cortical autour des matrices. Cela sera important à considérer pour l’analyse des données, et pour une future utilisation du même dispositif dans des autres animaux. Si chez certains animaux, après la fin de l'enregistrement des données, on estime qu'il n'est pas nécessaire de procéder à une vérification post-mortem, les animaux seront gardés en vie. Dans ce cas, le connecteur et les câbles pour les matrices seront coupés, laissant les matrices en place. Les connecteurs seront explantés du crâne et la peau sera fermée et suturée. Après une récupération complète de l’état de santé et de bien-être général, les animaux gardés en vie peuvent 1) si possible, être inclus dans un autre projet basé sur un dispositif expérimental similaire, permettant d’éviter l’utilisation des autres animaux naïfs (réduction). Les animaux réutilisés seront déjà habitués au contexte expérimental (interactions quotidiennes avec l’homme, mis en chaise, travail dans le dispositif comportemental). Sinon, 2) en particulier les femelles peuvent retourner dans un établissement d’élevage pour être inclues dans un programme de reproduction.

Remplacement

Le projet implique l’utilisation d’animaux car à ce jour, il n'existe pas de méthodes alternatives permettant de répondre à nos objectifs scientifiques. Aucune simulation informatique ou culture cellulaire ne peut remplacer le modèle animal vivant pour l'étude des substrats neuronaux de comportements visuomoteurs complexes. Les techniques électrophysiologiques utilisées dans le projet, permettant une mesure de l'activité de neurones unitaires, bien qu'utilisées en milieu clinique, restent trop invasives pour être utilisées chez l'homme pour des approches expérimentales.

Réduction

Les procédures chirurgicales prévues comportent un certain risque. En outre, la qualité des enregistrements à long terme est difficile à évaluer, car l’intégration de l’implant dans le cortex peut être variable d’un animal à l’autre. Nous prévoyons d'inclure un maximum de trois animaux dans cette étude. Si nous obtenons suffisamment de données (neurophysiologiques et comportementales) pour une analyse statistique satisfaisante chez deux animaux, nous n'utiliserons pas de troisième animal. L’entrainement dans la tâche comportementale visera à limiter au maximum la variabilité entre animaux pour homogénéiser les observations. L’enregistrement avec plusieurs matrices multi-électrodes permettra de mesurer l’activité de populations neuronales dans plusieurs structures corticales. Le nombre de neurones enregistrés peut varier d’une matrice à l’autre en fonction du succès de la procédure d’implantation. La richesse des enregistrements multi-électrodes offre la possibilité de réaliser de très nombreux types d’analyses portant sur les potentiels d’actions de neurones isolés (modulation de fréquence de décharges ou de synchronisation entre neurones dans différentes périodes de la tâche ou dans différentes structures), sur les populations de neurones (distribution spatiale de l’activité, moyennes de populations), sur les potentiels de champs locaux (LFP) et sur la synchronisation entre LFP et potentiels d’actions. La répétition des séances d’enregistrement sur une durée de 2 à 12 mois a pour objectif d’augmenter le nombre de neurones différents enregistrés dans chaque structure. Cette augmentation permet d’augmenter la puissance statistique de nos analyses, et d'évaluer la stabilité des modulations neuronales et comportementales détectées à travers plusieurs mois. La durée totale des enregistrements pour un animal est étroitement dépendante de la qualité du signal lors des premiers enregistrements et de sa stabilité sur le long terme. De fait, elle ne peut être définie à priori mais dans une situation optimale, elle peut se prolonger sur plusieurs années.

Raffinement

La cage et volière de l’animal sont enrichies de perchoirs, de cordes et de jeux suspendus et sont en contact visuel et sonore avec les cages de leurs congénères pour favoriser les comportements exploratoires et sociaux de l'animal et aussi le retour à une activité normale en période post-chirurgicale. Après un délai minimal d'une semaine et selon l'état de récupération, l'animal sera sorti en chaise afin de reprendre une routine qui lui est familière. Les méthodes de renforcement positif (training et habituation) seront utilisées afin de réduire le stress des sujets. L’IRM anatomique pre-chirurgicale permet de mieux planifier l’implantation des matrices chroniques, pour bien atteindre les aires corticales ciblées. L'utilisation du masque de contention au lieu d’un plot de tête fixé sur l’os est moins invasive et sera favorisée si elle permet d’atteindre les objectifs du projet. Les matrices multi-électrodes de nouvelle génération permettent des enregistrements simultanés de neurones dans différentes aires et couches corticales, ce qui implique une réduction d'études et de sujets utilisés, comparé aux recherches effectuées avec des électrodes simples. Le connecteur pour l’implant dans le deuxième hémisphère sera connecté sur la même base de connecteur, déjà fixée sur l’os.

Choix des espèces

Les singes macaque sont les primates non humains les plus couramment utilisés par les laboratoires de recherche étudiant les processus visuomoteurs. Ce choix s’appuie sur la proximité des systèmes visuel (vision diurne binoculaire et trichromatique) et moteur (utilisation du bras pour saisir et manipuler les objets) ainsi que celle de l’anatomie fonctionnelle du cerveau entre les macaques et l’homme. L’utilisation répandue des macaques en neuroscience a permis l’optimisation des procédures d’entraînement ainsi que celle de la gestion de leur alimentation, de leur hébergement et des soins vétérinaires. Les macaques s’adaptent rapidement aux protocoles de conditionnement comportemental et présentent des performances comportementales très similaires à celles observées chez l’homme. Dans ce projet, nous utiliserons indifféremment des macaques rhésus ou fascicularis pour la réalisation de l’étude, en fonction de la disponibilité des animaux. En effet ces deux espèces présentent des habiletés visuomotrices et une organisation cérébrale comparable. Les animaux seront utilisés au stade de jeune adulte/adulte. A ce stade du développement, les animaux ne sont plus en croissance et leurs besoins physiologiques sont stabilisés. Cela permet un contrôle plus précis des protocoles expérimentaux, que ce soit en termes de volume des récompenses utilisées pour l'apprentissage par renforcement, de contrôle du régime alimentaire dans la cage ou de localisation des structures cérébrales cibles pour les implants chirurgicaux. Par ailleurs, les animaux étant encore jeunes, ils présentent une meilleure tolérance aux procédures expérimentales et une meilleure récupération suite aux procédures nécessitant une anesthésie.

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
    • Maladies animales
    • Maladies infectieuses
Babouins : 10
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 10
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 10

Entre 6 et 10 babouins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent, sous anesthésie, des ponctions de sang, de liquide céphalo-rachidien, de salive et de selles, dont un prélèvement sanguin terminal de 450 mL, et une partie reçoit un médicament destiné à réactiver un virus proche du HTLV-1 humain. Le porteur reconnaît un risque de traumatisme de la moelle épinière lors des ponctions et présente la mise à mort comme imposée par le statut sanitaire de ces animaux, qualifiant l'étude de "valorisation scientifique". Il décrit le modèle primate comme "incontournable" faute d'autre colonie naturellement infectée en Europe.

Objectifs

Le rétrovirus oncogène humain T-lymphotrope de type 1 (HTLV-1) infecte cinq à dix millions de personnes dans le monde. Trois à dix pourcents d’entre elles développeront une des maladies graves associées à l’infection, dont la leucémie / lymphome T de l’adulte, ou la paraparésie spastique tropicale / myélopathie associée à HTLV-1. Le dépistage des infections à HTLV-1 est réalisé par un test sanguin de type ELISA. Les individus ne présentant pas de réaction à ce test ELISA sont considérés HTLV-1-négatifs.. Le statut « infecté » des individus ayant réagi au test ELISA est confirmé par un autre test de dépistage sanguin, le plus souvent de type "Western Blot". En cas de réaction à ce test, le statut « infecté » est alors définitivement confirmé par recherche du virus dans le sang par une technique de biologie moléculaire (PCR). Le rétrovirus simien T-lymphotrope de type 1 (STLV-1) est un virus très étroitement apparenté au virus humain HTLV-1. Une colonie de Papio anubis naturellement infectée par STLV-1 est présente en France. Au cours de nos précédents projets, nous avons obtenus des résultats intrigants : quelques animaux négatifs en ELISA, et donc considérés comme « non infectés », se sont révélés positifs en PCR, indiquant que de telles infections « occultes » pourraient être plus fréquentes que couramment accepté. Nous proposons d’explorer les mécanismes virologiques et immunologiques à la base de ce profil d’infection « occulte », en réalisant le suivi longitudinal (i) du statut de dépsitage sanguin ; (ii) de la charge du virus dans le sang, le liquide céphalo-rachidien (LCR), la salive et les fèces ; (iii) de l’expression virale dans le sang ; (iv) de la réponse immunitaire. En fin de protocole, la distribution du virus dans les organes sera explorée. Si seule une très faible présence du virus dans le sang est observée, nous posons l’hypothèse qu’elle pourrait expliquer l'absence de réaction au test de dépistage sanguin classique. Nous proposons de tester cette hypothèse en essayant de réactiver le virus dans le sang à l'aide d'un médicament et de voir si les animaux réagissent alors au test de dépistage classique. Ce projet permettra de mieux caractériser les bases virologiques et immunologiques des infections « occultes » à STLV-1, et pourrait permettre de plaider pour une ré-évaluation des méthodes de diagnostic chez l’homme.

Bénéfices attendus

A l’heure actuelle, le dépistage des infections à STLV-1/HTLV-1 est réalisé par test sanguin de type ELISA, que ce soit lors des contrôles sanitaires dans les élevages de primates non humains, ou chez l’homme. Nos observations indiquent que des infections « occultes », caractérisées par une absence de réaction à ce tes, pourraient être plus fréquentes que couramment accepté. Si certains cas d’absence de réactions ont été rapportés chez l’homme, ces cas sont peu documentés, peu compris, et restent ignorés des politiques de dépistage mises en œuvre dans les populations. Ce projet permettra à court terme de caractériser ces infections « occultes », sur le plan virologique et immunologique. A moyen terme, il permettra d’obtenir les données indiquant qu’un dépistage par ELISA n’est pas suffisant, et qu’un dépistage par PCR pourrait être plus sensible, du moins chez Papio anubis. A plus long terme, ces données obtenues dans ce modèle de primates non humains pourront justifier la mise en place d’études épidémiologiques d’envergure chez l’humain, afin de déterminer la fréquence de ces infections « occultes » chez l’homme, et, le cas échéant, d’appeler à la révision des politiques de dépistage de cette infection grave.

Procédures

Tous les prélèvements seront réalisés sous anesthésie qui devrait durer entre 20 min et 1h maximum. Le nombre de prélèvements pour chaque animal dépendra de l’évolution de son statut sérologique au fil du projet, mais chaque animal subira maximum : 4 prélèvements sanguins de 50mL, 4 prélèvements de LCR, 4 prélèvements de salive par écouvillon, 4 prélèvements de selles et 1 prélèvement sanguin terminal de 450 mL. Les animaux seront isolés 24h maximum après les prélèvements pour surveillance avant d'être réintroduits dans leurs groupes. Si une très faible expression du virus dans le sang est constaté lors des premières analyses, un médicament sera administré par voie orale à 4 animaux pendant 1 semaine pour stimuler l'activation du virus dans le sang.

Impact sur les animaux

Stress lors des captures. Anesthésies. Prélèvement sanguin (risque hématome). Prélèvement LCR (traumastisme iatrogène de la moelle épinière). Isolement par paire ou plus pour surveillance après le prélèvement de LCR (moins de 24h en général). Administration d'un médicament aux effets indésirables possibles suivants : nausées, tremblements, troubles digestifs (vomissements diarrhée), prise de poids, réaction allergique.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés en raison de leur statut sanitaire. En effet ces animaux sont porteurs d'une maladie contagieuse qui est en plus une zoonose, et la gestion sanitaire de l'élevage de la station de primatologie impose leur euthanasie. De plus, des prélèvements seront prélevés après l'euthanasie et permettront d'étudier la distribution du virus dans les organes.

Remplacement

Ces données épidémiologiques ne peuvent être obtenues que sur des animaux vivants. Pour l’étude de cette infection, le modèle primate est incontournable. Les individus qui participeront à cette étude sont des individus naturellement infectés par STLV-1 et, à notre connaissance, la seule colonie européenne de primates non humains présentant ces caractéristiques. Les observations ne peuvent donc être réalisées sur aucun autre modèle animal. Dans ce contexte, il est impossible de remplacer l’utilisation d’animaux vivants par des méthodes alternatives.

Réduction

Notre objectif est de réaliser le suivi longitudinal pendant 12 mois de 6 animaux conservant un statut « ELISA-négatif / PCR-positif » sur la durée de l’étude. Si certains animaux deviennent positifs au test sanguin ELISA au cours de l’étude, ils seront euthanasiés, et d’autres individus seront inclus en remplacement, avec un maximum de 10 animaux inclus au total. L’inclusion sera arrêtée dès que le suivi longitudinal de 6 individus est obtenu. Le nombre final d’animaux inclus sera donc compris entre 6 et 10 animaux. Le protocole complet tel qu’il est prévu comporte deux groupes, un groupe sans médicament et un groupe avec médicament, ce dernier étant une expérience pilote pour tester l'hypothèse d'un lien entre l'expression du virus dans le sang et la réaction au test de dépistage sanguin classique. Un nombre de 6 animaux au total, et de 4 animaux dans le groupe médicament, est le minimum nécessaire pour obtenir caractériser de statut infecté « occulte », et le lien éventuel avec une expression virale faible. On s'attend à ce que l’expression virale soit fortement affectée par le traitement, dans environ 50% des animaux traités. Par conséquent, l'analyse de 4 animaux devrait permettre l'observation de 2 animaux au moins répondant bien, ce qui sera nécessaire pour établir un lien éventuel de cause à effet entre expression virale et réaction au test sanguin. L'effet du médicament sera examiné en comparant les échantillons sanguins de base avec ceux prélevés après l’administration. Si on obtient en effet 2 animaux au moins répondant au traitement, cela sera suffisant pour cette expérience pilote. Aucun test statistique ne sera réalisé. Dans le bras sans médicament, nous avons besoin de 2 animaux au minimum à euthanasier en fin de protocole, ce qui amène à 6 le nombre total d'animaux à inclure.

Raffinement

Les animaleries font l’objet d’un planning de mise à disposition d’enrichissements adaptés à chaque espèce. Les enrichissements sont soit structurels (divers perchoirs, balançoires...), périodiques (jeux de manipulations proposés selon un rythme hebdomadaire) ou alimentaires (graines dans la litière pour fourragement, glaçons surprises, friandises...). Ce programme est supervisé par les responsables du bien-être animal et validé par la structure en charge du bien-être animal. Concernant la capture, elle est toujours réalisée en privilégiant une méthode sans contention (ni chimique, ni physique). Elle consiste d’abord à isoler l’animal lors de son passage dans le tunnel de son hébergement. Une fois isolé dans le tunnel, l’animal est transféré dans une boite de transport accolée au tunnel puis transféré dans une zone d’isolement temporaire avec une cage à fond amovible. En cas d’échec de cette méthode, l’animal sera capturé par télé-anesthésie. Les prélèvements seront réalisés sous anesthésie chimique par injection intramamusculaire avant d’être stabilisé sous anesthésie gazeuse. Chaque anesthésie devrait durer entre 20 minutes et 1 heure maximum. Pendant toute l’anesthésie les individus seront surveillés et monitorés par les vétérinaires. Les animaux ne seront isolés de leur groupe d’origine que transitoirement (24h à 36h, 2 jours maximum) et toujours avec un congénère. Les animaux seront réintroduits le lendemain des prélèvements après validation de l’état de santé par un vétérinaire, dans leurs groupes sociaux suivant la procédure validée par la SBEA. Des points limites sont définis et mis en place. Notamment, en cas d'effets secondaires liés au médicament, les animaux seront pris en charge par l'équipe vétérinaire par un traitement symptomatique et adapté.

Choix des espèces

D'autres modèles animaux existent pour l'étude du virus HTLV-1. Cependant, la colonie de Papio anubis proposée est la seule colonie, à notre connaisance, naturellement infectée par le virus STLV-1 en Europe. Dans le cadre de la gestion sanitaire des colonies, tous les animaux infectés par STLV-1 seront mis à mort. Il s'agit ici donc d'une valorisation scientifique des animaux dont l’euthanasie est par ailleurs inévitable, du fait de leur statut infecté. Dans la mesure du possible, tous les individus seront des individus adultes, présentant le même statut sanitaire. Si nous n’avons pas assez d’animaux adultes à inclure, alors des jeunes pourront être inclus.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Macaques rhésus : 4
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1
▲ 3
Devenir
 -
 -
 -
 4

4 macaques rhésus vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour l'un et sévère pour trois d'entre eux. Ils reçoivent des injections d'une neurotoxine qui provoque un syndrome parkinsonien, avec akinésie sévère et perte de la capacité à se mouvoir et à se nourrir pendant deux à trois semaines, puis subissent une chirurgie du cerveau de trois à quatre heures pour tester des nanoparticules magnétiques, un test de rigidité musculaire en évaluant les effets. Le porteur reconnaît un risque d'hémorragie cérébrale et de douleurs post-opératoires. Il qualifie le recours au primate d'"indispensable" et invoque la "nécessité" de reproduire chez le singe une méthode déjà utilisée chez l'humain.

Objectifs

La maladie de Parkinson (MP) est une maladie neurodégénérative caractérisée par la dégénérescence progressive des neurones dopaminergiques d’une structure spécifique : la substance noire. Cette pathologie est caractérisée par des symptômes moteurs et non moteurs suite à une désorganisation du fonctionnement des circuits neuronaux. Une des structures cérébrales clés impliquées dans la physiopathologie de la MP est le noyau sous-thalamique (NST). Ce noyau a été la cible de la stimulation cérébrale profonde (SCP) chez le singe, puis chez l’Homme afin de contrecarrer les symptômes moteurs de la MP. Notre projet a pour but de mimer les effets bénéfiques de la SCP chez des primates non-humain (PNH) rendus parkinsoniens en utilisant une autre stratégie, celle des nanoparticules magnétoélectriques (NME) injectées dans la structure cible : le NST. Il a pour objectif principal l’amélioration des symptômes moteurs caractérisant la MP après activation des NME chez un modèle de PNH rendu parkinsonien. Dans cette étude, l’utilisation du PNH, du fait de sa proximité avec l’Homme en termes d’anatomie cérébrale et de répertoire comportemental, nous permettra de transposer plus facilement les résultats à l’Homme, comme ce fut le cas pour la SCP.

Bénéfices attendus

Ce projet a une visée thérapeutique humaine. Il a pour but de développer une approche alternative moins invasive que la SCP qui pourra être utilisée chez le patient parkinsonien. En effet, cette dernière nécessite actuellement l’implantation d’électrodes au niveau du NST qui peut engendrer des hémorragies, des infections tout le long du câble et des cicatrices cutanées. Aussi, les NME fonctionnent sans connexion filaire et donc l’implantation d’un stimulateur sous-cutanée ne serait pas nécessaire. Outre, son bénéfice quant à l’amélioration des symptômes de la maladie de Parkinson, cette nouvelle technologie pourrait, si elle s’avère efficace, être utilisée comme une alternative à la SCP dans de nombreuses autres pathologies neurologiques et psychiatriques.

Procédures

- Le modèle expérimental de la maladie de Parkinson chez le singe est obtenu par 5 injections (1 par jour, durée moins de 30 secondes) d'une neurotoxine - La chirurgie stéréotaxique est d’une durée de 3 à 4 heures (1h pour l’anesthésie l’intubation et l’installation de l'animal, 45 min pour la ventriculographie et l’injection stéréotaxique, puis 1h en fin de chirurgie pour nettoyer la plaie, recoudre, et surveillance du réveil). - L’activation des NME par l’émission d’un champ magnétique dure quelques minutes, elle est réalisée avant et après la chirurgie. - Le test comportemental consiste à évaluer la rigidité musculaire qui quantifiera l’activité des muscles flexeurs et extenseurs du bras de l’animal en réponse à un mouvement répétitif passif de l’avant-bras. Ce test durera au maximum 15 min.

Impact sur les animaux

- L’induction d’un modèle parkinsonien par injection de MPTP provoque une akinésie sévère chez les NPH (symptômes de la maladie de Parkinson). Elle a pour conséquence d’induire une bradykinésie, entrainant une diminution ou une perte de la capacité à se mouvoir et se nourrir eux-mêmes et une perte de poids. Ces effets peuvent durer entre 2 et 3 semaines. - L’administration d’anesthésique chez le singe peut induire une accélération du rythme cardiaque ou encore des problèmes respiratoires. - L’injection des NME par stéréotaxie pourrait induire une hémorragie cérébrale, des douleurs post-opératoires ainsi qu’une infection de la plaie. - L’activation des NME par l’émission d’un champ magnétique n’induit aucun effet délétère à l’animal.

Devenir

Les animaux seront sacrifiés à la fin de la procédure pour réaliser les analyses histologiques

Remplacement

Le choix de cette espèce s'explique par le fait que l'anatomie et le fonctionnement du cerveau, ainsi que la motricité, sont proches de ceux de l'homme. De plus, le PNH possède un répertoire comportemental complexe et proche de celui de l'homme, ce qui est indispensable pour étudier des processus cérébraux complexes tels que les différents comportements moteurs étudiés, classiquement observés chez les patients souffrant de la maladie de Parkinson. De plus, la SCP a été premièrement mise au point chez le singe avant son utilisation chez l’Homme d’où la nécessité de répéter ce schéma.

Réduction

4 animaux seront utilisés afin de réduire au maximum le nombre d’animaux dans cette étude. Ce nombre correspondant au nombre minimal d’animaux qui permet d’obtenir une analyse statistiquement valable des résultats. Aussi, le suivi dans le temps des animaux permet de collecter plusieurs données ce qui réduit le nombre total d'animaux. Nous allons réutiliser un animal venant d’une autre étude pour le groupe contrôle, et réduire à n=3 le groupe expérimental afin de respecter au maximum la règle des 3R.

Raffinement

Les animaux seront hébergés ensemble, dans une structure spécialement agréée pour l’hébergement et l’utilisation des primates en recherche, disposant d’équipements et de protocoles adaptés au raffinement du milieu pour cette espèce (nourriture variée, « jouet », fond sonore, etc). Les deux premiers mois constitueront la phase d’habituation (manipulation par l’expérimentateur et évolution dans l’environnement de travail). Pour s'assurer au mieux du bien- être des animaux, leur état de santé sera évalué quotidiennement par le personnel compétent sur des critères comme la posture de l’animal, son activité, son interaction, sa nutrition, etc. Enfin, pour limiter le stress des animaux, des stratégies d'habituation sont mises en place pour qu'ils participent activement et volontairement aux différentes procédures. L’IRM et la chirurgie stéréotaxique seront réalisées après sédation et sur animal anesthésié. Différents paramètres vitaux sont surveillés tout au long de la chirurgie (fréquence cardiaque, fréquence respiratoire, saturation en oxygène, température par sonde intra-rectale). Toute anomalie ou souffrance évidente est signalée à l'expérimentateur et au responsable de projet qui décident avec le vétérinaire de la conduite à tenir en fonction des points limites généraux comme la perte de poids qui sera évaluée sur une période hebdomadaire et pratiquée sans contention. Selon le scorage de l’animal il recevra une surveillance accrue et les mesures nécessaires sont prises pour améliorer son bien-être. Des points limites spécifiques sont mis en place suite à l’injection de la neurotoxine: MPTP (obtention d’un modèle expérimental de la MP modéré à sévère). L’akinésie sera surveillée et l’animal sera alimenté avec un supplément nutritionnel riche en calories 2 fois/jour, pendant 7j. L'utilisation de matelas souples/changements fréquents de position seront effectués pour prévenir les escarres à titre préventif. Le traitement L-DOPA sera proposé pour soulager l’akinésie. Les dyskinésies seront aussi scorées pour adapter le traitement L-Dopa.

Choix des espèces

Dans le cadre de cette étude, l’utilisation du modèle animal et plus particulièrement le primate non-humain (espèce Macacca Mulatta) reste indispensable. C’est le modèle animal de choix pour étudier les comportements moteurs impactés par la maladie de Parkinson. De plus, le PNH, du fait de sa proximité avec l’Homme à la fois sur le plan anatomique cérébrale et comportemental, permet de facilement transposer les résultats à l’Homme. Les animaux utilisés seront âgés de plus de 4 ans car on peut considérer que le développement du système nerveux central a atteint sa pleine maturité à cet âge. 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.