Primates

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  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
Singes vervets : 12
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12 singes verts vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous gardés en vie à l'issue de ce projet. Ils reçoivent deux injections d'un candidat vaccin contre le virus Nipah et des prélèvements sanguins réguliers, puis une chirurgie abdominale d'une heure pour poser un implant de télémétrie et cathétériser l'artère fémorale. Le porteur agit comme fournisseur d'animaux et prépare ces primates pour une épreuve infectieuse ultérieure menée sur un autre site en laboratoire de haute sécurité. Il affirme que le recours à une espèce de primate sur "organisme entier" ne peut être remplacé.

Objectifs

Le projet consiste en deux phases : - Immunisation des animaux avec un candidat-vaccin contre le virus Nipah en vu d’un challenge infectieux quelques semaines plus tard pour mesurer l’efficacité de ce candidat-vaccin; - La pose d’implant de télémétrie. Elle pour but d’assurer une meilleure surveillance des animaux lors du challenge vaccinal dans un but de raffinement de la sévérité de la procédure finale. La pose d’implant de télémétrie permet le suivi en temps réel et en continu des paramètres vitaux des animaux (température corporelle, fréquence respiratoire, fréquence cardiaque, pression artérielle, activité). Cela permet d’obtenir des données physiologiques continues sans stresser les animaux (pas de contention); de plus, cela permet des mesures en temps réel à distance, afin d’être le plus prédictif possible d’un changement d’état physiologique de l’animal et une intervention rapide du personnel (atteinte de point-limite….)

Bénéfices attendus

- La phase d’immunisation a pour but de tester l’efficacité d’un nouveau candidat-vaccin contre le virus Nipah. Le virus Nipah est un virus zoonotique émergent ; il est classé comme maladie prioritaire par l’Organisation Mondiale de la Santé, n’ayant à ce jour pas de traitement ni de vaccin agréé. Le candidat vaccin que nous proposons se base sur la technologie du ciblage des cellules présentatrices d’antigènes (cellules dendritiques) à l’aide d’anticorps monoclonaux associés aux antigènes vaccinaux. Il a été démontré dans des modèles animaux (souris humanisées, singes) que cette approche permet d’induire une réponse immunitaire forte et protectrice contre différentes maladies infectieuses, notamment contre le VIH-1 (virus du SIDA) ou le SARS-COv2 (virus de la COVID-19). Des candidats vaccins pour le SARS-Cov2 et le VIH ont pu être produits avec des premiers essais cliniques débuté en 2021. Une approche identique mais appliquée au virus Nipah a été développée. Les premières données obtenues sur souris, en lien avec nos observations précédentes chez le primate dans d’autres pathologies, laissent présager une bonne capacité des animaux immunisés avec ce vaccin à pouvoir se protéger contre l’infection Nipah, et de pouvoir ensuite développer ce vaccin pour l'Homme. - La pose d’implant de télémétrie permet le suivi en temps réel et en continu des paramètres vitaux des animaux (température corporelle, fréquence respiratoire, fréquence cardiaque, pression artérielle, activité). En phase d'essai vaccinal, il est important de pouvoir suivre les animaux en continu car le virus Nipah peut être responsable de formes sévères/suraiguës. De plus cette phase se déroule dans un laboratoire biosécurité niveau 4 en raison de l’infectiosité du virus, les conditions d’accès en sont très restreintes. Cela permet de raffiner la procédure avec l’obtention de données physiologiques continues sans stresser les animaux, et en étant plus prédictif « en direct » sur toute modification de l’état de l’animal pour une intervention plus rapide en cas d’atteinte de points-limites plus précoces (monitoring avec système d’alerte possible).

Procédures

Le projet se développe en deux phases : - La phase d’immunisation consiste en l’administration d’un candidat-vaccin ou d’un placebo selon les groupes d’études (2 injections par voie sous-cutanée à 4 semaines d’intervalle) associée à un suivi de la réaction immunitaire par des prélèvements sanguins réalisés environ toutes les 2 semaines au cours de l’étude. Les manipulations pour cette phase prennent environ 15 minutes pour chaque manipulation par animal (capture, contention et injection et/ou prélèvement sanguin) - La phase de télémétrie consiste en la réalisation, sous anesthésie générale et analgésie, d’une chirurgie abdominale pour la pose d’un implant intra-abdominal et une cathérisation vasculaire de l’artère fémorale sur les animaux de l’étude ; la chirurgie dure environ une heure par animal, et la convalescence complète 5 à 7 jours.

Impact sur les animaux

Phase d’immunisation : Le protocole d’immunisation est constitué de 2 injections à 1 mois d’intervalle par voie sous-cutanée et constitue donc juste la nuisance de l’introduction d’une aiguille et l’injection d’un faible volume (1mL) de solution. Les études précédentes n’ont pas montré d’effets indésirables sur les animaux, hormis des réactions locales mineures. L’essai clinique de Phase I en cours du vaccin DC/VIH n’a montré aucune réaction adverse à ce jour. Comme pour tout élément d’essai, des effets secondaires peuvent survenir. Les risques les plus probables sont : réaction locale (douleur, inflammation transitoire) au point d’injection, baisse transitoire de l’état général, hyperthermie/syndrome fébrile transitoire. Des soins vétérinaires appropriés seront apportés aux animaux si besoin ; Cette phase inclut également des prélèvements sanguins réguliers. L’acte de prélèvement sanguin entraine une légère douleur chez l’animal (introduction d’une aiguille), et peut potentiellement entrainer des hématomes post-prélèvements. Tous les prélèvements sont effectués par du personnel expérimenté au geste technique. La majorité des prélèvements sont faits sous anesthésie générale pour réduire l’inconfort et le stress des animaux pendant l’acte, et des soins adaptés sont mis en place en cas de petit saignement ou hématome post-prélèvement. Phase de télémétrie : Les animaux devant subir une chirurgie, les effets probables sur les animaux seront ceux inhérents à une telle intervention : - de la douleur per et post-opératoires. Cela peut entrainer secondairement une baisse de l’activité et une diminution de l’appétit transitoire pendant quelques jours après la chirurgie. La douleur sera gérée par une anesthésie et une analgésie per et post-opératoires adaptées. De plus, inhérent à toute intervention de ce type, les risques possibles sont : - risque anesthésique, - risque d’infection, - risque hémorragique per-opératoire, - risque vasculaire sur le membre postérieur cathétérisé. Tout est mis en oeuvre pour que ces risques soient limités au maximum. Une prise en charge vétérinaire rapide sera mise en place si besoin.

Devenir

L’ensemble des animaux de l’étude participe à la phase immunisation et à la phase télémétrie de l’étude. Tous les animaux sont gardés en vie en fin d’étude, le projet s’inscrivant comme phase de préparation des animaux en vue d’une étude de challenge vaccinal sur un autre site.

Remplacement

Ce projet a pour objectif de fournir des animaux immunisés et « équipés » en télémétrie pour la réalisation d’une étude ultérieure. Ce projet est un service réalisé dans le cadre de notre activité de fourniture d’animaux. La nécessité scientifique de l’utilisation d’animaux est faite en amont par les utilisateurs des animaux ; Leur projet de recherche est déclaré et agréé par les autorités compétentes selon la règlementation en vigueur. Ce projet doit se faire sur un organisme entier et sur une espèce Primate, et ne peut pas être remplacé par d’autres modèles in silico, in vitro ou in vivo sur autres espèces pour des résultats scientifiques équivalents.

Réduction

Le nombre d’animaux a été étudié par l’utilisateur final pour réduire au maximum le nombre d’animaux en garantissant que son étude de challenge vaccinal permette une analyse statistique pertinente de l’efficacité de son candidat-vaccin.Les douze animaux seront divisés en 2 groupes. Le groupe non-immunisé a été réduit ad minima (3 animaux) car les données collectées dans ce groupe seront associées à celles déjà acquises lors d’études précédentes (n=5) ; cela permet de réduire le nombre d’animaux total pour le projet. Afin de respecter une représentativité en male/femelle et de pouvoir avoir une comparaison statistiquement correcte, 9 animaux seront vaccinés.

Raffinement

Phase immunisation : La phase d’immunisation se déroule dans notre établissement. Cela permet de garder les animaux plus longtemps dans des conditions d’hébergements optimisées et moins contraignantes que dans l’Etablissement Utilisateur final où aura lieu le challenge vaccinal, et où les conditions d’hébergement sont plus contraintes pour des raisons de biosécurité. L’immunisation, bien que se limitant à l’introduction d’une aiguille et à l’injection d’un faible volume, est réalisée sous anesthésie générale légère pour limiter le stress et l’inconfort de l’animal au moment de l’injection. Raffinement des procédures de prélèvements sanguins : les volumes et les procédures de laboratoire ont été optimisées pour réduire au maximum les volumes prélevés sur les animaux pendant l’étude. Tous les gestes de prélèvements sanguins sont réalisés par des personnes formées et expérimentées sur ce geste. La majorité des prélèvements sanguins sont réalisés sous anesthésie générale légère pour limiter l’inconfort des animaux lié ce geste. Phase télémétrie : La réalisation de ce projet s’inscrit pleinement dans un objectif de raffinement puisque cela permet une meilleure surveillance des animaux per-étude lors du challenge vaccinal : acquisition de mesures physiologiques sans intervention sur les animaux ; cela a pour but de pouvoir intervenir le plus tôt possible en anticipant les points-limites de l’étude concernée (système d’alerte lors d’atteinte de paramètres limites) dans un contexte d’une étude en infectiologie avec modification rapide possible de l’état physiologique des animaux (formes suraigüe de la maladie). Dans un but de raffinement de la technique elle-même pour ce projet, la chirurgie sera réalisée par un.e chirurgien.ne expérimenté.e dans cette technique d’implantation afin d’optimiser la réussite du projet et encadrée par une équipe vétérinaire formée à l’anesthésie.

Choix des espèces

La pertinence de l’utilisation du singe vert pour le projet de recherche a été établie par l’utilisateur final. Le Singe vert est une espèce phylogéniquement proche de l’homme et particulièrement sensible au virus Nipah considéré dans le projet. Le modèle d’infection par le virus Nipah du Singe vert est un modèle complexe qui a été parfaitement établi par d’autres équipes de recherche françaises, avec notamment un descriptif complet de la physiopathologie, de la réplication virale de la survie, selon le mode et la dose d’infection. Le choix du stade physiologique et du sexe des animaux est décidé dans le cadre de l’étude finale. Le contexte actuel d’approvisionnement en primates permet d’avoir essentiellement des juvéniles, on veillera que les animaux soient assez gros pour la réalisation technique de la chirurgie. Le modèle d’infection du Singe vert par Nipah ne montre pas de différences notables entre les mâles et les femelles. Les animaux des deux sexes seront donc utilisés (6 mâles et 6 femelles).

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

Objectifs

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

Bénéfices attendus

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

Procédures

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

Impact sur les animaux

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

Devenir

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

Remplacement

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

Réduction

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

Raffinement

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

Choix des espèces

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

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

Objectifs

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

Bénéfices attendus

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

Procédures

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

Impact sur les animaux

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

Devenir

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

Remplacement

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

Réduction

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

Raffinement

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

Choix des espèces

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

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

Objectifs

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

Bénéfices attendus

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

Procédures

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

Impact sur les animaux

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

Devenir

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

Remplacement

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

Réduction

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

Raffinement

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

Choix des espèces

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

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Macaques à longue queue : 4
Souffrances
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▲ -
▲ -
▲ 4
Devenir
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 -
 -
 4

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

Objectifs

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

Bénéfices attendus

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

Procédures

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

Impact sur les animaux

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

Devenir

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

Remplacement

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

Réduction

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

Raffinement

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

Choix des espèces

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

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

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

Objectifs

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

Bénéfices attendus

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

Procédures

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

Impact sur les animaux

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

Devenir

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

Remplacement

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

Réduction

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

Raffinement

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

Choix des espèces

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

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

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

Objectifs

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

Bénéfices attendus

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

Procédures

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

Impact sur les animaux

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

Devenir

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

Remplacement

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

Réduction

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

Raffinement

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

Choix des espèces

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

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
Macaques à longue queue : 30
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 30
▲ -
Devenir
 -
 -
 5
 25

30 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une à deux chirurgies sous anesthésie, dont l'ablation des glandes parathyroïdes, puis reçoivent des candidats-médicaments avec prélèvements sanguins. Le croisement du champ structuré et de la narration indique que 25 sont tués à l'issue et 5, capables de réguler naturellement leurs hormones, sont réutilisés. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de méthode de substitution car la régulation du calcium nécessite un "organisme entier" et que l'animal constitue un "passage obligatoire" avant l'humain.

Objectifs

L'hypoparathyroïdie est caractérisée par une diminution de la production de l'hormone parathyroïdienne. Chez l'homme, elle est souvent causée par une maladie auto-immune ou des suites d'une chirurgie au niveau des glandes thyroïdes ou parathyroïdes. L'Hormone ParaThyroïdienne (ou PTH) participe avec la vitamine D au métabolisme et à la régulation du calcium de l'organisme. Les symptômes de l'hypoparathyroïdie sont dus à une baisse de la concentration du calcium dans le sang (ou hypocalcémie) et consistent en des fourmillements dans les mains ou autour de la bouche et des crampes musculaires. Le traitement comprend en première intention une supplémentation en calcium et en vitamine D. Ce traitement n'est pas satisfaisant sur tous les patients car il ne permet pas une régulation très fine de la calcémie au cours de la journée (pics d'hypercalcémie suivis de phases d'hypocalcémie). De plus ce traitement ne permet pas de diminuer le risque de complications à long terme de l'hypoparathyroïdie (complications rénales et osseuses principalement). Dans ce cas des traitements à base de parathormone recombinée sont nécessaires mais aucun traitement de ce type n'est approuvé à ce jour. L'objectif de ce projet est d'évaluer l'impact de candidat-médicament qui mimerait l'action endogène de la parathormone dans le traitement de l'hypoparathyroïdie sur le métabolisme osseux et rénal du calcium chez le primate non-humain atteint d'hypoparathyroïdie, modèle mis au point au préalable sur animal anesthésié.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont de démontrer les effets bénéfiques et /ou l'absence d'effets délétères de nouveaux médicaments pour traiter l'hypoparathyroïdie, une pathologie humaine touchant 40 personnes pour 100000 et pouvant avoir une application également en médecine vétérinaire. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont une acquisition de connaissances sur l’espèce utilisée (primate non humain) par le développement d’outils de raffinement de plus en plus adaptés et le choix de l’espèce la plus prédictive en fonction de l’objectif scientifique attendu.

Procédures

Dans ce projet, les animaux subiront une à 2 interventions chirurgicales sous anesthésie générale selon un protocole chirurgical et analgésique maitrisé accompagné d'un suivi post-opératoire adapté. Les différents candidats médicaments ou compléments alimentaires seront administrés par voie orale ou sous-cutanée et différents prélèvements sanguins seront réalisés. Après récupération, les animaux sont maintenus en groupes sociaux pour améliorer leur bien-être et la qualité des données recueillies.

Impact sur les animaux

Les symptômes de l'hypoparathyroïdie sont connus et clairement identifiés, et consistent en des fourmillements dans les extrémités ou autour de la bouche et des crampes musculaires. Ces effets sont liés à une hypocalcémie et seront maitrisés par des apports quotidiens en calcium ou des traitements à base d'analogue de la parathormone endogène, partiellement ou totalement absente dans ce modèle. Les effets potentiellement indésirables du/des produits font l’objet d’échanges avec les inventeurs du nouveau candidat médicament pour adapter les outils d’observations des animaux afin d’anticiper au mieux de potentiels signes cliniques.

Devenir

Les animaux nécessitant un traitement à vie après parathyroidectomie, ils ne pourront pas être maintenu en vie ni réutilisés dans une autre procédure. Ils seront donc sacrifiés en fin de procédure. Les animaux non hypoparathyroidiens suite à l'ablation des glandes parathyroides seront gardés en vie uniquement s'ils sont capables de réguler naturellement leur taux en hormones thyroidiennes et parathyroidiennes.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le primate non-humain car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur le métabolisme et la régulation du calcium dans l'organisme sur des sujets atteints d'hypoparathyroïdie, ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. En effet, l’objectif principal de ce projet est de mesurer les taux de calcium circulant dans le sang, et d'évaluer les mécanismes de régulation de ce dernier, ce qui n’est pas possible de mesurer sur des cellules ou organes isolés mais qui nécessite un organisme entier dont la physiologie est fonctionnelle. 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 non humain est l’espèce 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. Une étude pilote avec un nombre réduit d'animaux et réalisée de manière séquentielle permettra d'affiner le modèle et de réduire à terme le nombre total d'animaux dans le projet. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 4 par groupe. Des mesures réalisées avant la parathyroïdectomie permettront de recueillir des valeurs de base pour les différents taux d'hormones thyroidiennes et parathyroidiennes et pour les différents biomarqueurs sanguins et urinaires par animal. Chaque animal sera donc son propre contröle.

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuels signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole analgésique adapté pour la chirurgie et la période post-opératoire et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adaptés afin de permettre une bonne récupération des animaux, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures de contention pour les différentes administrations et prélèvements.

Choix des espèces

Le primate non humain a été démontré comme étant l'espèce animale non rongeur la plus pertinente pour le développement de traitement hormonal de l'hypoparathyroïdie. Des tests ont été réalisés chez le chien et il a été démontré que, à la différence de l’homme, la forte capacité d'excrétion calcique spécifique à cette espèce provoque une toxicité rénale et en particulier un risque de calcul urinaire. 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
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
    • Troubles respiratoires
Macaques à longue queue : 13
Souffrances
▲ 13
▲ -
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 13

13 macaques à longue queue vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Repris d'un projet précédent, ils subissent la pose chirurgicale d'un cathéter fémoral, l'injection d'un transporteur d'oxygène issu d'un ver marin, une anesthésie maintenue huit heures et sept prélèvements sanguins, avant mise à mort pour prélèvement d'organes. Le porteur vise à évaluer la pharmacocinétique et l'innocuité de la molécule avant un essai chez l'humain. Il affirme que le macaque est l'espèce "de choix" et que cette évaluation "ne peut pas être remplacée" par des modèles in vitro.

Objectifs

L’infection à SARS-CoV2 (Covid19) se manifeste dans sa forme compliquée par un Syndrome de Détresse Respiratoire Aigüe (SDRA). En l’absence de traitement étiologique validé, l’essentiel de la prise en charge des patients en SDRA est purement symptomatique et commune à l’ensemble des étiologies. Elle repose sur la ventilation protectrice, sur l’utilisation de myorelaxants en cas de désadaptation au respirateur, et sur le positionnement en décubitus ventral des patients les plus hypoxémiques afin de recruter du parenchyme pulmonaire atélectasié et d’améliorer les rapports ventilation/perfusion. En cas d’échec de la prise en charge classique, le recours à une ECMO (ExtraCorporeal Membrane Oxygenation) est envisagé. Malgré cette prise en charge optimale, la mortalité reste élevée. L’hémoglobine de ver marin est un transporteur d’oxygène universel qui a la capacité de transporter une grande quantité d’oxygène et pourrait améliorer le contenu artériel en O2 dans une situation où l’échangeur pulmonaire est défaillant. Cette molécule est une hémoglobine extracellulaire dont la séquence est très proche de la forme humaine (HbA). Initialement développé comme un dispositif médical favorisant l’oxygénation des greffons en transplantation d’organes, le transporteur d'oxygène semble intéressant pour améliorer les hypoxémies réfractaires rencontrée dans le SDRA. Les expériences pré cliniques in vitro puis in vivo dans le modèle murin ont montré que ce composé a une capacité oxygénante 40 fois supérieure à l’hémoglobine des vertébrés. Les études in vitro ont démontré la biocompatilité de ce composé chez l’humain et les mammifères et les études de tolérance dans les modèles murin et canin n’ont pas montré d’effet indésirable notable. L’objectif principal de notre étude est d’évaluer la pharmacocinétique (PK) et la pharmacodynamique (PD) du transporteur d’oxygène et en particulier ses effets biologiques sur l’immunité, l’inflammation et la fonction plaquettaire, ainsi que sa biodistribution au niveau des organes. Les objectifs secondaires de notre étude sont d’évaluer l’innocuité de l’injection de la molécule d'intérêt chez le primate non humain, ainsi que d’évaluer son effet sur les fonctions d’organe dans les 6 premières heures suivant l’administration du produit en vue de premières expérimentations dans la clinique humaine.

Bénéfices attendus

L’obtention de données évaluant la pharmacocinétique et l’élimination de la molécule permettront de préciser les modalités d’injection en vue d’une première injection chez l’homme. Si notre étude montre l’innocuité de la molécule d'intérêt par voie systémique, une étude de toxicologie règlementaire sera développée puis une recherche interventionnelle de phase 1 impliquant la personne humaine sera soumise afin d’évaluer la sécurité du candidat médicament chez l’homme. Ces études seront suivies ensuite d’une étude comparative (phase 2) afin d’évaluer le potentiel thérapeutique de ce traitement. L’objectif attendu du traitement est une diminution de la morbi-mortalité des patients atteints de SDRA.

Procédures

Sous anesthésie générale : - Anesthésie à T-1H- Installation d’un cathéter central au niveau de la veine fémorale par voie chirurgicale (30-45 min) -Injection médicamenteuse d’un transporteur d’oxygène par voie veineuse centrale sur une durée d’une heure - Maintien de l’anesthésie durant 6h post-injection - 7 prélèvements de sang sur cathéter périphérique (5 min) sous anesthésie générale durant les 7h de suivis d’injection- Mesure des paramètres vitaux sous anesthésie durant les 7h de suivi (toutes les 5 minutes de T0 à H1 puis toutes les 20 minutes de H1 à H6) - Procédure sans réveil

Impact sur les animaux

Bien que toutes les procédures soient réalisées sous anesthésie générale (dès T-1H), la chirurgie (courte) ainsi que l’anesthésie longue de 8h avec injection de la molécule d’intérêt sur 1h et prélèvements sanguins fréquents (de faible volume) peuvent causer du stress, de l’inconfort et une certaine douleur. Aussi un traitement analgésique sera donné en amont du protocole et un suivi attentif de l’animal sera effectué tout au long de l’anesthésie. Cependant, l’injection de la molécule d’intérêt chez les rongeurs et chez le chien n’a pas montré d’effets secondaires particuliers.

Devenir

L’ensemble des animaux seront mis à mort à la fin de l’expérimentation, sous procédure complète d’anesthésie profonde pour prélèvement d’organes post-mortem permettant l’analyse de la distribution tissulaire de la molécule d'intérêt.

Remplacement

L’évaluation de la pharmacocinétique et de l’innocuité d’une nouvelle molécule dans des conditions in vivo en vue d’une expérimentation chez l’homme ne peut pas être uniquement remplacée par des études in vitro. La littérature évaluant la molécule d'intérêt dans des conditions in vitro chez le rongeur est en faveur de sa tolérance systémique, rénale, hépatique, cardiaque, pulmonaire et immunologique. Le dépôt d’un projet de recherche évaluant une nouvelle molécule thérapeutique chez l’homme impose au préalable de justifier de son innocuité chez l’animal. Cette évaluation au niveau systématique ne peut pas être remplacée par des modèles in vitro.

Réduction

Les primates non humains intégrés dans ce protocole seront uniquement des animaux réutilisés d’un projet précédent et ce dans un cadre de procédure de classe sans réveil. Bien qu’aucune étude statistique ne soit possible et par homologie avec les évaluations de PK/PD-Innocuité en médecine humaine où le nombre de 3 sujets par palier est majoritairement admis comme suffisant, le nombre maximum de n= 4 animaux par palier de dose différente est apparu comme suffisant pour évaluer à la fois la pharmacocinétique et la bio-distribution de la molécule selon différentes posologies (objectif principal) ainsi que l’innocuité lors de l’injection systémique de la molécule (objectif secondaire). De manière à réduire, le nombre d’animaux, le groupe contrôle ne comptera qu’un animal. Il est à noter que si des évènements indésirables surviennent après l’injection des 50mg, le reste de la dose ne sera pas injecté et les autres groupes (paliers supérieurs) ne seront pas réalisés. De plus, après chaque palier, le recueil et l’analyse d’éventuels événements indésirables permettront de décider ou non de la poursuite de l’étude afin d’évaluer la pharmacocinétique et l’innocuité d’une dose supérieure du transporteur d'oxygène. En cas d’évènement indésirable imputé à l’injection de la molécule, l’étude sera arrêtée au pallier étudié.

Raffinement

Les animaux en réutilisation ne seront introduits dans ce protocole, qu’après validation pas le vétérinaire référant. Pendant les procédures les animaux seront installés sur table chauffante. Toutes les procédures seront réalisées sous anesthésie générale et la douleur sera dans la mesure du possible gérée par injection d’analgésiques. Les paramètres vitaux seront surveillés très fréquemment pendant la procédure. Il est à noter que si les évènements indésirables apparaissent après l’injection des 50mg de la molécule d’intérêt, le reste de la dose ne sera pas injecté et en cas d’évènement indésirable imputable à l’injection de la molécule, l’étude sera arrêtée au palier étudié. Les animaux sont hébergés avant protocole expérimental en volière, de façon à préserver leur de mode vie en communauté. Un enrichissement alimentaire (fruits et/ou légumes) est apporté quotidiennement, un enrichissement par jeux (différentes activités) est apporté en rotation dans les cages selon un programme hebdomadaire. Enfin, un aménagement (perchoirs, cordes…) des cages permet un enrichissement de mouvements.

Choix des espèces

L’évaluation de la pharmacocinétique/ bio-distribution et de l’innocuité du candidat médicament par voie systémique dans un modèle primate non humain est nécessaire afin de garantir une sécurité d’utilisation maximale avant utilisation en clinique humaine. Les primates non humains, particulièrement les macaques, représentent l’espèce animale de choix dans les modèles pré-cliniques de par leur taille, leur morphologie, leur proximité phylogénétique et leur similitude physiologique et avec le système immunitaire de l’homme. Il s’agit d’animaux jeunes adultes (4 à 8Kg) dont le système immunitaire est mature.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système musculosquelettique
Macaques à longue queue : 4
Souffrances
▲ -
▲ 4
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 4

4 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent par voie intraveineuse des vecteurs viraux de thérapie génique, subissent des prélèvements sanguins répétés sous anesthésie, puis sont mis à mort pour prélever organes et tissus. Le projet vise à vérifier chez le primate si un vecteur efficace chez les rongeurs conserve ses propriétés avant un éventuel essai chez l'humain. Le porteur affirme qu'il est "indispensable" de recourir à une espèce proche de l'humain et décrit le macaque comme l'"espèce de choix" pour la biodistribution.

Objectifs

Les dystrophies musculaires englobent un groupe hétérogène de maladies neuromusculaires rares. Ce sont des maladies génétiques pour lesquelles plus de trente gènes ont été identifiés à ce jour. Les plus fréquentes sont la myopathie de Duchenne, la myopathie facio-scapulo-humérale et le groupe des dystrophies musculaires des ceintures. Elles se manifestent par une diminution progressive de la force des muscles qui va conduire dans la majorité des cas à la perte de la marche . Elles impactent donc fortement sur la qualité de la vie du patient. Dans certaines formes, l’atteinte des muscles cardio-respiratoires est une cause majeure de mortalité et de morbidité. Il n’existe pas de traitement à l’heure actuelle et uniquement la prévention des complications. Il existe donc un besoin médical important. Au vu du caractère génétique de ces maladies, des pistes de traitement possibles s’orientent vers la thérapie génique en utilisant des virus (vecteur) comme transporteur de gènes correcteurs. Etant donné que le muscle représente plus de la moitié de la masse corporelle, ces approches nécessitent des doses élevées de vecteur afin de pouvoir atteindre de façon efficace le tissu cible. Ces doses posent des questions de sécurité. Il est donc important d’améliorer l’efficacité des vecteurs. Ce projet se place dans cet objectif. Il vise à déterminer si un vecteur nouvellement développé avec une affinité plus grande pour le muscle squelettique chez les rongeurs va conserver cette propriété dans une espèce la plus proche possible de l’homme afin d’évaluer les perspectives d’utilisation de ce vecteur en essai clinique chez l’homme. Dans ce projet, nous voulons comparer la biodistribution d’un de ces nouveaux vecteurs par rapport à un vecteur déjà connu chez le macaque. Un système de « code-barres » a été développé pour pouvoir retrouver séparément les vecteurs lors des analyses moléculaires, les deux vecteurs peuvent donc être injecté dans les mêmes animaux. Cette stratégie a pour intérêt de réduire le nombre d’animaux nécessaires au projet.

Bénéfices attendus

Les bénéfices devant découler de ce projet concerne le domaine de la santé humaine. Il vise à valider un nouveau support de thérapie génique sous la forme d’un nouveau vecteur dérivé du virus associé à l’adéno-virus, Ce vecteur a été validé chez les rongeurs comme permettant un transfert de gène augmenté dans le muscle. L’objectif du projet est de valider que cette propriété se retrouve chez le macaque, espèce proche de l’homme. La validation de ce vecteur permettra des applications thérapeutiques chez l’homme dans le domaine des maladies musculaires qui n’ont pas de traitement disponibles à ce jour. Ce vecteur permettra une meilleure efficacité et une meilleure sécurité des stratégies de thérapie génique des maladies musculaires

Procédures

Le but de cette étude est d'injecter par voie intraveineuse (IV) les différents vecteurs AAV afin d’en déterminer la biodistribution . L’injection sera réalisée sur animal anesthésié en perfusion lente sur 30 min et au niveau de la veine saphène. Des prélèvements sanguins seront effectués juste avant l’injection du vecteur, mais aussi tout au long de l'étude sous anesthésie légère, pour permettre un suivi hématologique et biochimiques, et pour stock de sérum pour toute analyse ultérieure. Une détermination de la sérologie sera en outre réalisée en pré-injection ainsi qu’au sacrifice de l’animal. Des prélèvements post-mortem seront réalisés en fin de protocole.

Impact sur les animaux

A ce jour, l’administration intraveineuse de vecteurs AAV chez le macaque n’a pas d’effet délétère notable sur l’état de santé général de l’animal (études menées par plusieurs équipes de recherche). La majorité des gestes réalisés sur ces animaux seront non invasifs (injection du vecteur thérapeutiques par voie IV lente, et prélèvements sanguins par ponction veineuse). Ils seront réalisés sur animaux anesthésiés L’euthanasie sera également réalisé sous anesthésie, et une injection de morphine sera réalisée avant l’acte afin de garantir une analgésie. Si besoin, avec accord du vétérinaire de l’UE, un traitement analgésique (ex : Buprénorphine ou Perfalgan si douleur) pourra être mis en place dans les jours suivant la procédure. - Un suivi rapproché des paramètres cliniques (observations quotidiennes et examens cliniques) et des paramètres sanguins (hématologie et chimie clinique) des animaux sera mis en place afin de pouvoir détecter toute anomalie.

Devenir

A l'issu de la procédure décrite dans ce projet, tous les animaux de cette étude seront sacrifiés afin d’obtenir des échantillons de tissus et d’organes et ainsi déterminer la biodistribution, vérifier l’absence de toxicité et l’expression du vecteur. Ces analyses ne peuvent se faire du vivant de l'animal.

Remplacement

Notre projet s’inscrit dans une démarche translationnelle. Les études nécessitant le recours à l’animal, du rongeur au Primate Non-Humain (macaques fascicularis), correspondent aux étapes précliniques permettant potentiellement de passer aux études cliniques chez l’Homme. Afin d’estimer l’efficacité de nos approches expérimentales, il est nécessaire d’administrer les vecteurs dans un organisme entier capable de répondre physiologiquement aux traitements administrés. Ceci ne peut être obtenu in vitro, et justifie notre recours à des animaux.

Réduction

Quatre animaux seront inclus dans l’étude et seront injectés avec un mélange de vecteur marqué par un « code-barres » à une seule dose. Ce système permet d’injecter en même temps les deux vecteurs et ainsi de diviser par deux le nombre d’animaux nécessaires. Cela permet également la variabilité interindividuelle. Le nombre d'animaux (n=4 animaux) utilisé est donc réduit à son minimum pour une exploitation possible des résultats. Cette répartition permettra d’obtenir des résultats cohérents et reproductibles. Une analyse statistique ne sera réalisée que pour les mesures où le nombre d’échantillons permettra d'avoir une puissance statistique suffisante. Afin de réduire le nombre d’animaux d’avantage, le groupe témoins injectés avec le véhicule sera celui du projet précédent.

Raffinement

L’état général et l’alimentation des animaux seront surveillés quotidiennement (techniciens animaliers et vétérinaire). Des protocoles anesthésiques seront mis en place selon la procédure à réaliser. Les administrations expérimentales se dérouleront sous anesthésie générale. Les prélèvements sanguins seront effectués sous protocole anesthésique permettant d'obtenir une anesthésie de courte durée (environ 10 min.). Ces actes étant peu douloureux, aucun protocole analgésique ne sera mis en place d'emblée pour ces procédures. Pour favoriser les échanges sociaux entre animaux et favoriser leur bien-être, les macaques seront hébergés en cage en post-injection, et en volières dès que possible pour favoriser les déplacements verticaux.

Choix des espèces

L’objectif principal de ce projet étant d’évaluer le tropisme et la biodistribution d’un nouveau vecteur, il est indispensable de choisir en conséquence l’espèce animale adaptée pour en déduire au plus près le comportement du vecteur chez l’homme. Les études chez le primate non-humain apportent les meilleures connaissances transposables à l’homme en terme de ciblage de tissus et de biodistribution du vecteur. Des études préalables ont été menées chez le rongeur avec ce même mélange de vecteurs. Aussi, la capacité de ces vecteurs viraux à pénétrer dans un organe/tissu et y faire exprimer un gène thérapeutique est dépendante de l'espèce. Un vecteur peut être efficace chez le rongeur mais pas chez l'homme. Le macaque fascicularis représente l’espèce animale de choix dans le modèle pré-clinique de par sa morphologie, sa physiologie, sa proximité phylogénétique et sa similitude avec le système immunitaire de l’homme. 4 singes (Macaca fascicularis) mâles (2-3 ans, 2-4 kg) seront inclus dans l’étude. Il s'agit donc de jeunes adultes, matures sur le plan immunitaire notamment. Les dystrophies musculaires des ceintures se manifestent généralement chez l’adulte jeune

Evolution de la menstruation chez les primates

(NTS-FR-987535v1 – 27/04/2022)
  • Recherche fondamentale
    • Système urogénital
Ouistitis et tamarins : 30
Macaques à longue queue : 30
Singes vervets : 30
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 90
▲ -
Devenir
 -
 -
 90
 -

90 primates non-humains vont être utilisés, tous gardés vivants et réutilisés à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Trente macaques à longue queue subissent des écouvillons vaginaux trois fois par semaine sur plusieurs mois et des prélèvements d'endomètre par les voies naturelles ou par laparotomie, trente singes vervets des prélèvements sanguins tous les deux jours puis une biopsie utérine par laparotomie, et trente ouistitis une ablation de l'utérus par hystérectomie. Le porteur décrit un projet visant à comprendre l'évolution de la menstruation chez les primates, dont l'humain. Il affirme que le recours aux primates non-humains est "indispensable", ce trait étant selon lui impossible à étudier in vitro.

Objectifs

Les menstruations sont une caractéristique dont l’évolution est récente, et n’existent que chez quelques espèces de mammifères, dont les humains et certains primates : chez les autres espèces, la muqueuse utérine se résorbe en fin de cycle sans saignements. Ce phénomène reste mal connu d’un point de vue scientifique, et est pourtant crucial pour la compréhension de certaines maladies gynécologiques. Chez l'Homme, la menstruation s'accompagne de changements importants dans la composition cellulaire du tissu endométrial, d'une colonisation par des cellules du système immunitaire et d'une réponse anti-inflammatoire. En l'absence de données chez les primates, nous ne savons pas si ces modifications cellulaires sont spécifiques de la menstruation, ou également partagées par les espèces non menstruantes. Dans ce projet global réalisé sur plusieurs sites, nous proposons de récolter des échantillons d'endomètre utérin chez l'Homme et 4 espèces de primates non-humains menstruantes (babouin et macaque) ou non-menstruantes (saïmiri et ouistiti) avant et au moment de la menstruation pour caractériser ce tissu au niveau cellulaire et moléculaire. Nous étudierons l’évolution, l'expression et la régulation des gènes dans les différentes populations cellulaires qui composent l’endomètre utérin chez ces espèces, pour comprendre comment la menstruation a été adoptée au cours de notre histoire évolutive et ainsi clarifier un aspect important de la physiologie humaine.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de caractériser les réseaux moléculaires mis en jeu lors du cycle hormonal et de la menstruation à l'état sain chez les primates, et d'évaluer leur conservation entre espèces. La caractérisation de cet état sain est une base indispensable à la compréhension des mécanismes pathologiques, et pour évaluer si l'utilisation actuelle de primates non-humains comme modèles de recherche pour les maladies telles que l'endométriose est pertinent.

Procédures

Macaque cynomolgus : - écouvillons vaginaux sur animaux éveillés 3 fois par semaine pendant 3 mois minimum - prélèvement sanguin sous anesthésie avant le prélèvement d’endomètre - prélèvements d’endomètre en passant par les voies naturelles (insertion d’un spéculum dans le vagin et passage d’une curette par le col de l’utérus) sous échoguidage. Si le passage du col de l’utérus est impossible (variabilté anatomique), une biopsie directe de l’utérus sera réalisée après laparotomie sous anesthésie. Vervets : - Prélèvements sanguins sous anesthésie tous les 2 jours pour suivi de cycle (dosage hormonal) - prélèvements d’endomètre par biopsie directe de l’utérus après laparotomie sous anesthésie. Ouistitis : - Récolte d’urine par habituation tous les 2 jours pour suivi de cycle (dosage hormonal) - prélèvement d’endomètre par hystérectomie après laparotomie sous anesthésie. Si la quantitié de tissu n’est pas suffisante, une ablation totale de l’utérus peut être envisagée.

Impact sur les animaux

Les dommages prévus dépendent des interventions et des espèces concernées. Il s’agit du stress causé par les captures et contentions répétées des animaux (toutes les espèces), la douleur liée à l’injection intra-musculaire de l’anesthésique pouvant être réalisé 2 fois en tout (macaque) ou tous les 2 jours (vervets), la douleur liée à la création d’hématomes possibles dans le cas de prélèvements sanguins répétés à la veine fémorale (vervets), la douleur liée à la chirurgie de laparatomie nécessitant une ouverture pour accéder à l’utérus (macaques, vervets) et enfin la douleur liée à la chirurgie d’hystérectomie (ouistitis). Les chirurgies, bien que réalisées sous anesthésie générale et couverture analgésique, peuvent engendrer une période de récupération pendant laquelle l’animal peut présenter une réduction de la mobilité et une réaction inflammatoire locale.

Devenir

Tous les animaux sont gardés en vie après avis favorable d’un vétérinaire pour vérifier leur état de santé.

Remplacement

La menstruation étant un trait spécifique aux primates qui ne peut être étudiée sur des modèles in vitro, l'utilisation de modèles primates non-humains est indispensable dans le cadre de ce projet.

Réduction

Entre 3 et 10 réplicats biologiques de bonne qualité sont nécessaires pour la reproductibilité et le pouvoir statistique des analyses de génomique fonctionnelles envisagées dans ce projet. Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés et le nombre d'interventions par animal, tout en assurant la qualité du jeu de données, nous prélèverons un échantillon de tissu sur 5 individus différents/espèce à deux points du cycle menstruel (avant et pendant la menstruation), soit un total de 10 individus par espèce. Pour pouvoir prélever 10 individus, le suivi des cycles se fera sur 30 individus/espèce au total (pour être spurs d'avoir suffisament de femelles avec des cycles réguliers pour planifier les biopsies). Cette stratégie d'échantillonnage tient compte de la possibilité que certains échantillons ne soient pas de qualité suffisante pour poursuivre les analyses, sans remettre en cause la viabilité du projet. Il s'agit d'étude qualitative dans ce projet.

Raffinement

Chaque prélèvement d’endomètre sera réalisé sous anesthésie générale et couverture antalgique appropriée. Des points-limites spécifiques permettent de soustraire l’animal à la souffrance. Ce projet ne nécessite pas l’isolement d’animaux, ils seront donc hébergés dans leurs groupes sociaux d’origine. Toutes nos 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 le responsable du bien-être animal du site.

Choix des espèces

La menstruation est présente chez certains primates et absente chez d'autres. Nous avons sélectionné pour l'étude quatre espèces de primates non-humains et l'Homme. Parmi ces primates, le macaque menstrue mais le vervet, qui leur est plus proche que l'Homme, ne menstrue pas. Le ouistiti, plus éloigné évolutivement, ne menstrue pas et constitue le groupe externe caractéristique de l'état ancestral. Cette configuration nous permettra de mettre en évidence les différences fonctionnelles qui sous-tendent l'apparition des menstruations chez les primates sans effet confondant de la structure de l'arbre phylogénétique. L'étude nécessitant des échantillons de tissu utérin à la fin du cycle menstruel, tous les animaux utilisés sont des adultes en âge de procréer.

  • Recherche appliquée
    • Troubles respiratoires
Macaques à longue queue : 240
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 240
▲ -
Devenir
 -
 -
 80
 160

240 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 160 étant tués à l'issue et 80 réutilisés dans d'autres études. Ils sont vaccinés par diverses voies puis infectés par le SARS-CoV-2 par voie nasale, trachéale ou en aérosol, et subissent des prélèvements de sang jusqu'à cinq fois par semaine, des lavages des poumons, des biopsies pulmonaires, intestinales, de moelle et de peau, ainsi que des ponctions lombaires. Le porteur affirme n'avoir détecté aucune souffrance liée à l'infection après un an et demi d'expérience, tout en reconnaissant des risques de pneumothorax ou de saignements lors des biopsies. Il teste des candidats vaccins présentés comme un "enjeu international majeur" et justifie le macaque par la proximité de sa réponse immunitaire avec celle de l'humain.

Objectifs

Le projet a pour objectif d’évaluer la capacité à provoquer une réponse immunitaire et l’efficacité de différents candidats vaccins innovants contre le virus SARS-CoV2, dans un contexte où les vaccins actuels ne sont que partiellement efficaces pour lutter contre la pandémie de Covid-19 que nous connaissons maintenant depuis deux ans. Plusieurs vaccins contre le SARS-CoV2 sont disponibles chez l’humain depuis 1 an environ, toutefois leur efficacité à long-terme est aujourd’hui remise en cause. En effet, la réponse immunitaire induite semble s’estomper au bout de quelques mois, ce qui nécessite l’administration de doses de rappel régulières. De plus, l’émergence de variant diminue l’efficacité de ces vaccins, qui devront certainement être modifiés pour rester suffisamment efficaces. En outre, les vaccins actuellement disponibles ne bloquent pas totalement la dissémination du virus. Il ne faut donc pas que les candidats vaccins moins avancés dans leur développement soient précocement abandonnés alors qu’ils pourraient suppléer à d’éventuels points faibles des vaccins déjà établis. Dans ce contexte, nous testerons dans un modèle animal de Covid-19 différents types de vaccins tels que de nouveaux vaccins à base d’ARN messager, des vaccins à base de séquences d’ADN, de virus atténués ou inactivés ainsi que des vaccins plus classiques de type protéique. Ces derniers pourraient représenter une alternative efficace pour stimuler la réponse immunitaire suite aux vaccins à ARN messager actuellement utilisés. Nos recherches précliniques actuelles devraient permettre de rentrer rapidement en phase d’essai clinique et nous faisons en sorte de pouvoir répondre aux exigences des critères d’entrée en essai clinique. Certaines études sont même des demandes explicites des agences.

Bénéfices attendus

La recherche d’un vaccin efficace contre le SARS-CoV2 est un enjeu de santé publique, dans la mesure où cette pandémie continue d’affecter notre société, en créant un afflux de malade dans les hôpitaux malgré les vaccins actuellement disponibles. La limite des vaccins actuels face aux nouveaux variant émergents nous encourage à trouver des moyens de lutte plus efficaces. En effet, ces vaccins voient leur efficacité décroître au bout de quelques mois et des rappels réguliers sont nécessaires pour maintenir une immunité efficace contre le virus. De plus, ces vaccins n’empêchent ni la dissémination du virus, ni même l’apparition de symptômes chez les personnes vaccinées. Aujourd’hui, de nouvelles stratégies vaccinales à l’aide de vaccins candidats de type protéique ou à ARN/ADN doivent être développées pour protéger plus efficacement de l’infection par le SARS-CoV2 et réduire sa propagation La pandémie perdure depuis 2 ans, elle a causé la mort de millions de personnes et impacte fortement la société, trouver un vaccin pour l’endiguer définitivement et y mettre fin est un enjeu international majeur.

Procédures

L’ensemble des procédures seront effectués sur des animaux anesthésiés pour éviter toute souffrance. L’immunisation des PNHs sera effectuée par voies (intramusculaire, intranasale et autres voies muqueuses, sous-cutanée, intradermique, délivrance par endoscopie): mise à part l’endoscopie le temps de l’intervention est inférieur à 30 minutes. Immunisation par voie intestinale ou gastrique peut prendre jusqu’à 1h30. Nous effectuerons le challenge viral par voie nasale et trachéale ou par voie aérosol et cela durera 30 minutes. Des puces de température pourront être implantés pour suivre la température corporelle en continu (intervention 45 minutes) Afin de caractériser nos candidats vaccins et l’infection SARS-CoV2, nous effectuerons des prélèvements de sang au maximum 5 fois par semaine par voie veineuse en limitant la quantité prélevée à 7.5% de la volémie sanguine totale/semaine. Ceci nécessitera un temps d’anesthésie de 20 minutes. Pour suivre l’évolution de la charge virale, nous effectuerons des prélèvements ou lavages aux/des sites infectieux et muqueuses (tractus respiratoire) au maximum 5 fois par semaine (10 minutes). Pour accéder au tractus respiratoire inférieur, nous effectuons des lavages broncho-alvéolaires (LBA) avec 4 jours d’intervalle minimum entre chacun des lavages (30 minutes). Différents types de biopsie pourront être réalisés en fonction des besoins de l’étude, comme des prélèvements de ganglions lymphatiques avec deux semaines d’intervalle minimum (45 minutes). Nous pourrions avoir besoin d’effectuer des biopsies pulmonaires pour évaluer la réponse locale ainsi que des biopsies de moelle osseuse et des biopsies intestinales par endoscopie (90 minutes d’intervention maximum). Des ponctions lombaires pour accéder au liquide cérébrospinal (1 fois par semaine au maximum) et des biopsies de peau pourraient être envisager (20 min d’intervention). Nous utiliserons aussi des méthodes non invasives pour l’analyse de nos candidats vaccins en utilisant l’imagerie CT et PET-CT avec injection de Fluor 18 (90 minutes maximum). Dans des cas très particuliers, nous pourrions effectuer une plasmaphérèse pour éliminer des anticorps spécifiques (1 fois par mois, 4 heures). De l’urine pourrait être aussi récupérée par sondage, pour mesurer la concentration urinaire du vaccin (20 minutes pour les 2 semaines). Enfin, des empreintes conjonctivales pourraient permettre d’accéder aux cellules immunitaires (1 fois/semaine pendant 20 minutes)

Impact sur les animaux

Après plus d’un an et demi d’expérience, nous n’avons pas détecté de souffrance suite à une infection par le SARS-CoV2 de notre modèle de PNH et cela quel que soit le variant utilisé (Wuhan/Beta/Delta…). Toutefois, l’hébergement individuel lors des phases de challenge pourrait entrainer un stress qui sera compensé par un programme défini par la cellule « bien-être animal » de l’établissement pour l’enrichissement de leur milieu de vie. Au niveau des procédures expérimentales, peu d’effets indésirables sont attendus. Dans de très rares cas, un pneumothorax (présence anormale d'air dans la cavité pleurale) ou un hémothorax (épanchement de sang dans la cavité pleurale) sont possibles à la suite des biopsies pulmonaires et seront observables en direct lors de l’endoscopie. Les animaux seront suivis sur des paramètres cliniques comme l’oxymétrie et la fréquence cardiaque pendant et après l’intervention pour s’assurer de l’absence de lésion. Les biopsies digestives par endoscopie sont parfois associées à des saignements digestifs. Lors de la réalisation de l’endoscopie, le site biopsié sera observé pour identifier et traiter tout saignement. Il est possible que les biopsies entrainent des inflammations et plaies locales qui seront surveillées quotidiennement jusqu’à la récupération complète de l’animal.

Devenir

Certains animaux vaccinés et non infectés par le SARS-CoV2, suite à l’inefficacité de l’immunisation, pourront être euthanasiés pour prélever différents tissus et procéder à des analyses de biodistribution, par exemple. Toutefois, dans la majorité des cas, les animaux ayant subi une immunisation inefficace pourront être réutilisés dans différentes études au sein du département afin de limiter le nombre total d’animaux utilisé. Les animaux infectés pourront être euthanasiés pour accéder aux tissus et mesurer par exemple la charge virale dans les poumons et d’autres tissus cibles ou encore pour caractériser les lésions pulmonaires par analyses histologiques (charge virale, lésions pulmonaires…) L’autre partie des animaux infectés par le SARS-CoV2 sera conservée pour servir de modèle de réinfection ou d’animaux convalescents.

Remplacement

L’évaluation de vaccins contre le SARS-CoV-2 nécessite un modèle expérimental permettant d’étudier les différentes composantes des réponses immunitaires (humorales, cellulaires) et les changements induits suite à l’immunisation et à l’infection virale. A ce jour, ces différents éléments ne peuvent pas être étudiés à l'aide de simulations informatiques ou dans des modèles in vitro. L'utilisation d'un modèle animal est nécessaire pour reproduire les symptômes et réponses immunitaires induits pas un virus respiratoire. Le primate non humain est choisi comme modèle animal dans cette étude, car il présente une réponse immunitaire et vaccinale semblable à celle de l’humain pour la plupart des infections respiratoires. De plus, les outils nécessaires sont disponibles et maitrisés chez cette espèce.

Réduction

Nous recevons de nombreuses demandes de partenaires pour tester des candidats vaccins. Notre expérience nous a montré que pour le développement d’un type de vaccin, les différentes phases de développement nécessitent plusieurs études pour ajuster la dose et la composition du vaccin, et dans ce cas précis la séquence ADN, dans un contexte d’émergence continuelle de variant. Nous considérons que nous aurons au moins besoin de 5 protocoles par candidat vaccin et nous anticipons 6 études à venir rapidement au cours de l’année 2022/2023. La majorité des candidats-vaccins sont d'abord évalués dans des modèles animaux murins, afin de réduire au maximum l'utilisation de primates non-humains. Ainsi nous anticipons 30 protocoles avec un maximum de 6 primates non-humains par groupe. Ce chiffre, qui permettra une analyse statistique fiable des résultats, représente le nombre maximum de primates non-humains par groupe. Dans certains cas, il pourra être réduit pour des phases pilotes comparant des doses ou des voies d’administration par exemple. Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux, nous limiterons le nombre d’animaux contrôle non vaccinés en incluant des contrôles historiques au sein des études.

Raffinement

Tous les animaux sont des animaux d’élevage de seconde génération toutes les procédures seront effectuées sur des animaux anesthésiés. De plus, des protocoles d’analgésie ont été définis et validés par l’équipe vétérinaire afin de minimiser la douleur à chaque intervention en fonction de l’espèce utilisée. Les hébergements en individuel sont limités au maximum. ils seront hébergés en individuel contigus uniquement après la phase d’infection. Cet hébergement individuel contigu permet des interactions sociales (conservation du contact physique par le haut de la cage et sensoriel par la mise en place de plaques translucides entre les cages latérales, et cages face à face séparées d’environ 2m). L’enrichissement sera augmenté (distribution 2 fois par semaine d’enrichissements destructibles au lieu d’1). Les interventions par chirurgie mini-invasive, ciblant des organes et tissus préalablement identifiés par imagerie médicale seront privilégiées afin de raffiner les méthodes expérimentales employées et ainsi réduire la douleur postopératoire. Grâce à l’utilisation de différentes techniques d’endoscopie (bronchoscopie) les tissus cibles seront prélevés avec précision en un nombre réduit d’incisions. Les volumes de sang prélevés seront réduits au minimum nécessaire. En cas d’apparition de signes locaux suites aux prélèvements, un traitement symptomatique local pourra être instauré après examen par le vétérinaire. Pour les prélèvements des fluides bronchiques une attention sera portée aux animaux lors de ce geste. Un anesthésique local sera utilisé lors de l’intubation et les animaux seront étroitement surveillés jusqu’à leur réveil. Lors des séances d’imagerie in vivo, l’animal sera placé sur un matelas chauffant avec un maintien hydrique et ses constantes biologiques seront surveillées. Si l’animal présente des signes cliniques (difficultés respiratoires, vomissement, tachycardie, arythmie, hypoglycémie) avant ou lors de la séance d’imagerie, la session sera interrompue. Si l’animal montre des signes de douleur trop importante, un traitement symptomatique pourra être mis en place par le vétérinaire responsable. Si l’état général de l’animal ne s’améliorait pas malgré la prise de mesures, alors l’euthanasie de l’animal serait envisagée.

Choix des espèces

Les espèces de primates non-humains retenues pour cette étude ont été sélectionnées pour deux raisons : - elles représentent le seul modèle réunissant les éléments nécessaires à l’évaluation de vaccins : les réponses immunitaire et vaccinale sont similaires à celles de l’humain, et les techniques et outils d’exploration de la réponse immunitaire et de la réponse vaccinale sont disponibles et maitrisés chez ces espèces, contrairement à d’autres modèles d’infections respiratoires régulièrement utilisées comme le furet. - elles ont déjà fait l’objet de publications scientifiques en tant que modèles d’infection par le SARS-CoV2, et présentent des symptômes semblables à ceux observés chez l’Homme. Les espèces choisies présentent un système immunitaire et une physiopathologie de l’infection par le SARS-CoV2 très proches. Le système immunitaire et la réponse vaccinale évoluent en fonction du stade de développement et de l’âge des individus. Les candidats vaccins étudiés étant susceptibles de faire l’objet d’essais cliniques chez l’adulte, il est donc nécessaire de réaliser ces études chez un animal au système immunitaire « mature », soit de plus de 2 ans.