Primates
- Babouins
- Macaques à longue queue
- Macaques rhésus
- Ouistitis et tamarins
- Prosimiens
- Singes écureuils
- Singes vervets
Banque de tissus primates
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
100 microcèbes, des primates, vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil pour prélever leur sang et leurs organes. Le projet récupère les tissus d'individus en fin de vie, âgés, blessés ou malades, dont les points limites sont déjà atteints, pour constituer une banque destinée à d'autres équipes. Le porteur présente cette collecte comme une mesure de "réduction" du nombre de primates utilisés par la communauté scientifique. Il affirme qu'il n'existe pas d'alternative non animale pour l'étude du vieillissement et des maladies neurodégénératives.
Objectifs
Le projet consiste à récuperer le sang et les tissus de primates en fin de vie. L'objectif du projet permet une rationalisation et une réduction du nombre d'animaux (primates) utilisés par la communauté scientifique. Les tissus prélevés sont le coeur, les poumons, le foie, la rate, le pancréas, le tube digestif, les reins, l'utérus, les testicules, les muscles des pattes postérieures, le diaphragme, le cerveau, la moelle épinière, les yeux, les bulles tympaniques (en fonction des demandes des équipes). Les tissus disponibles non utilisés par notre équipe sont en général conservés à -80°C ou post-fixés au paraformaldéhyde (sur demande des équipes). Une fiche individuelle des organes prélevés sur l'animal est conservée avec la date , le mode de conservation et le nom des équipes qui ont reçu les échantillons.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra la mise à disposition de tissus précieux de primates à la communauté scientifique pour des études translationnelles vers l'humain. Un projet de dons d'organes primates est actuellement en cours par le GDR BIOSIMIA.
Procédures
En fin de vie, anesthésie des animaux par injection intrapéritonéale d'un mélange anesthésique et analgésique, puis injection intrapéritonéale d'héparine pour permettre l'exsanguination par prélèvement intracardiaque puis prélèvement du coeur et des autres organes. Une fois que l'animal est profondément endormi, la durée de l'intervention pour l'exsanguination et prélèvement du coeur est de 3 minutes.
Impact sur les animaux
En fin de vie, les points limites étant atteints, les animaux sont anesthésiés par injection intrapéritonéale d'anesthésique, ce qui peut engendrer un stress.
Devenir
si les soins apportés par le vétérinaire sont inefficaces et que les points limites sont atteints, les animaux seront mis à mort pour prélèvement de sang et des tissus pour banque de tissus fixés ou congelés
Remplacement
Il n'y a pas d'alternative non animale disponible pour l'étude du vieillissement et des maladies neurodégénératives dans la cadre de projet translationnel vers la santé humaine. La variabilité individuelle chez les primates miment la variabilité chez l'homme.
Réduction
ce projet rentre totalement dans le cadre de la réduction puisqu'il s'agit de partager des tissus de primates en fin de vie à la communauté scientifique
Raffinement
Les animaux sont anesthésiés par un mélange d'anesthésique et analgésique avant exsanguination intracardiaque
Choix des espèces
Le primate Microcebus murinus, phylogénétiquement plus proche de l’homme que les rongeurs, présente des caractéristiques physiologiques similaires à l'humain. Les animaux adultes en élevage qui présentent une altération forte de leur bien être (blessure, pathologie, âge avancé) et pour lesquels les points limites sont atteints seront utilisés
Etude de pharmacocinétique et de tolérabilité non-GLP chez le primate non humain après administration d’anticorps polyclonaux
- Recherche appliquée
- Cancers
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
16 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit trois anesthésies profondes de deux heures et six prélèvements de sang sous anesthésie légère, pour évaluer la tolérance et la pharmacocinétique d'anticorps polyclonaux avant des études de toxicité réglementaires. Tous sont tués en fin de protocole pour un prélèvement de plusieurs organes. Le porteur revendique le macaque comme "l'espèce la plus représentative de l'homme" et affirme qu'aucune méthode alternative ne permet d'étudier la pharmacocinétique d'un "organisme entier".
Objectifs
Notre société développe des anticorps polyclonaux glyco-humanisés. Deux d’entre eux sont en développement clinique de phase 2 et 3 en transplantation et dans la COVID-19. La bonne tolérance des anticorps polyclonaux glyco-humanisés chez l’homme a été démontrée et publiée. Deux autres anticorps polyclonaux glyco-humanisés dans le domaine de la cancérologie ont démontré leur efficacité dans des modèles murins précliniques. Des études de toxicité réglementaire GLP sont requises chez le primate non humain par les recommandations ICH (EMA/CHMP/ICH/646107/2008). En préalable à ces études et dans un souci de réduction du nombre d’animaux à inclure, il est nécessaire de valider l’innocuité d’une dose équivalente à la dose thérapeutique visée. Des prélèvements sanguins réguliers seront effectués afin d’effectuer un bilan cardiaque/musculaire, hépatique/pancréatique, inflammatoire. Les animaux seront observés quotidiennement et soumis à une grille d’observation comportementale, afin d’obtenir un bilan cognitif primaire. Les prélèvements sanguins seront aussi utilisés pour déterminer la pharmacocinétique du produit, conformément aux recommandations ICH. Cette étude préliminaire permettra de valider la bonne tolérance de la dose présumée, de mettre au jour d’éventuels points d’alerte qui permettront de prévoir une surveillance accrue et plus exhaustive de ces paramètres, et de limiter l’étude de toxicité réglementaire à un simple groupe à cette dose.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider la tolérabilité d’une dose thérapeutique
Procédures
3 anesthésies profondes par animal (2h) avec prélèvements (2 anesthésies lors de l’administration du produit thérapeutique et la 3ème pour l’euthanasie), et 6 prélèvements sanguins sous anesthésie légère (15 min)
Impact sur les animaux
Les anesthésies profondes de 2h ainsi que les prélèvements de sang multiples sous anesthésie légère peuvent occasioner de l'inconfort, de la confusion et du stress pour les animaux au moment du réveil, pour autant elles permettent de diminuer ces effets d'inconfort, de confusion et de stress pendant les procédures, les rendant ainsi le moins traumatisantes possible pour les animaux par rapport à ces même procédures qui seraient effectuées sur animaux vigiles.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort, sous procédure complète d'anesthésie, en fin de protocole de gravité modérée pour prélèvement multi-organes post-mortem.
Remplacement
Cette autorisation de projet a pour objectif de valider la dose thérapeutique ciblée pour les anticorps polyclonaux XON, de manière à optimiser l’étude de toxicité réglementaire nécessaire à la constitution du dossier de demande d’autorisation d’essai clinique. Les études pré-cliniques réalisées montrent que le macaque est l’espèce la plus représentative de l’homme pour l’évaluation de la toxicologie de XON car la cross-réactivité cellulaire (TCR) est comparable. Ce genre d’étude nécessite l’évaluation au niveau des différents systèmes et appareils d’un organisme entier. A l’heure actuelle, il n’existe pas d’autres méthodes d'étude de la pharmacocinétique de nouveaux composés thérapeutiques permettant de remplacer l’utilisation d’animaux.
Réduction
Pour chaque dose, le nombre d’animaux est réduit à son minimum soit 2 par dose, en raison de la variabilité interindividuelle, plus 1 animal par contrôle. De plus, chaque étude est divisée en 2 parties. Dans la partie 1 seule l’équivalent de la dose thérapeutique ciblée chez l’homme sera administrée. La dose forte ne sera pas admninistrée si une des précédentes doses à provoquer des effets indésirables graves
Raffinement
-De façon à diminuer le stress, la souffrance et la douleur, toutes les procédures seront réalisées chez ces animaux sous anesthésie générale. Un traitement analgésique leur sera donné si nécessaire en fonction de la procédure. -Les anesthésies et traitements analgésiques donnés aux animaux sont adaptés selon les procédures. La fréquence d'observation des animaux est doublée lors des expérimentations et consiste en un examen clinique de l’animal selon une grille de signes notables, signes sévères et un arbre décisionnel. -Si des effets indésirables apparaissent dès la première injection, la seconde injection ne sera pas réalisée. -Les animaux sont hébergés avant protocole expérimental en volière, de façon à préserver leur mode de vie en communauté, puis, au cours du protocole expérimental les individus sont hébergés dans des cages séparées, mais jointives permettant la vision et la communication entre congénères. -Un enrichissement alimentaire (fruits et/ou légumes) est donné quotidiennement, un enrichissement du milieu par jeux (différentes activités) est donné en rotation dans les cages selon un programme hebdomadaire. Enfin, un aménagement (perchoirs, cordes…) des cages permet un enrichissement de mouvements.
Choix des espèces
Le primate non humain, et plus particulièrement ici le macaque, représente une espèce animale de choix comme modèle animal pré-clinique, car proche de l’homme de par son anatomie et physiologie, son métabolisme, sa proximité phylogénétique et sa similitude avec le système immunitaire de l’homme. Seuls les PNH ont montré une cross-réactivité suffisante dans des expériences in vitro, en comparaison avec d’autres espèces (rongeurs, lagomorphes,…), et par rapport aux cibles humaines, cibles des anticorps thérapeutiques XON. Il s’agit d’animaux jeunes adultes (4 à 8Kg) dont le système immunitaire est mature.
Immunogénicité et innocuité de candidats vaccins chez le primate non humain (PNH).
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Macaques rhésus : 50
Singes vervets : 50
400 primates non-humains (300 macaques crabiers, 50 rhésus, 50 vervets) vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis réutilisés après une période de repos. Ils reçoivent des candidats vaccins par voie intramusculaire ou sous-cutanée, avec des prélèvements sanguins pouvant être quotidiens et aller jusqu'à 20 % du volume sanguin, la contention étant obtenue par entraînement plutôt que par anesthésie. Le porteur indique que les animaux pourront être mis à mort pour prélever leurs organes si le commanditaire ne demande pas leur réutilisation. Il qualifie le "modèle primate" d'"incontournable" en immunothérapie du fait de sa proximité avec l'humain.
Objectifs
Ce projet porte sur l’évaluation de l’immunogénicité et de l’innocuité de candidats vaccins chez le PNH. Une étude d’immunogénicité consiste en: 1) l'administration d'un/plusieurs antigène(s) ou un candidat vaccin, 2) l'hébergement des animaux pendant la période nécessaire à l’obtention d’une réponse immunitaire et 3) au recueil du sang, des fluides corporels et/ou des organes afin d’analyser, par des méthodes in-vitro, la réponse immunitaire. L’objectif est d’analyser la réponse immune primaire (première en réponse à une infection) ou la réponse mémoire (secondaire à l'infection) ainsi que certains paramètres d’innocuité (réaction locale et systémique, suivi du poids et éventuellement de la température corporelle, etc).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus pour ce projet pourront être multiples : 1) sélection des antigènes et des adjuvants constituant le candidat vaccin, 2) définition de la dose humaine, 3) évaluation du mécanisme d’action du candidat vaccin, 4) évaluation de la performance du candidat vaccin au niveau préclinique avant les essais cliniques chez l’homme, 5) support au développement des procédés de production des antigènes et des adjuvants, 6) support au développement d'un test d’activité biologique. Ces différentes données précliniques ont pour but de sélectionner et d’optimiser les candidats vaccins en amont de leur évaluation clinique et en support à leur enregistrement réglementaire.
Procédures
Le projet consiste en l’administration d’un/plusieurs antigène(s) sous différentes voies d'administration et si nécessaire d’un adjuvant entre 1 et 4 fois. De façon générale, les voies d'administration de vaccin utilisées sont l'intramusculaire ou la sous-cutanée ; ces administrations peu invasives sont rapides (
Impact sur les animaux
Des réactions locales au niveau des sites d'administration et une réaction systémique de type fièvre peuvent apparaître les jours suivants les administrations du candidat vaccin. Les sites d'administration et la température corporelle seront donc suivis les jours suivants les administrations.
Devenir
Les animaux seront réutilisés après une période de repos et avis vétérinaire (revu du protocole de prélèvement sanguin: fréquences et volumes prélevés en fonction des recommandations). Si la réutilisation n'est pas envisagée (demande du sponsor) , les animaux pourront être mis à mort pour récolte d'organes.
Remplacement
L’évaluation de l’immunogénicité spécifique d’un antigène nécessite un enchaînement d’étapes impliquant de multiples organes et tissus évoluant sur plusieurs semaines. Cette succession d’évènements est difficile à reproduire in-vitro et pour cette raison, le recours à l'animal est requis dans la plupart des cas. Des essais in-vitro sur cellules animales ou humaines peuvent apporter des données complémentaires mais ne peuvent pas encore substituer les essais in-vivo à ce jour.
Réduction
Pour chaque procédure réalisée, il sera veillé à utiliser un nombre minimal et suffisant d'animaux pour que les résultats soient interprétables et transposables.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe dans des cages contenant des dispositifs d'enrichissement dans des locaux appropriés, conformes aux standards réglementaires et suivis par un personnel spécifiquement formé. Une attention particulière sera accordée à l’enrichissement du milieu de vie des animaux. De même, le personnel veillera à garder une interaction quotidienne avec chaque animal afin de diminuer le stress qui pourrait être engendré par les manipulations. Les animaux seront suivis individuellement et quotidiennement tout au long de l'étude pour détecter tout signe de stress ou de douleur. L'inclusion de paramètre hématologiques et biochimiques pour le suivi clinique, l'inclusion de prélèvement de fluides biologiques permettent un suivi précis du statut de l'animal. Des périodes de récupération suffisantes seront accordées aux animaux entre les prélèvements ainsi qu’entre les administrations de la ou des molécule(s) étudiée(s). Des mesures préventives et correctives de diminution de la douleur et du stress seront déterminées au préalable. Avant tout acte techniques, les animaux bénéficieront d'entrainements avec récompenses, ce qui permettra de réduire leur stress durant les manipulations.
Choix des espèces
Ce projet sera réalisé chez le primate (macaque cynomolgus, rhésus ou vervet) du fait de sa proximité phylogénétique avec l’Homme et en particulier en raison des similitudes du système immunitaire et de la qualité des réponses immunes entre ces deux espèces. Le modèle primate est incontournable en immunothérapie où beaucoup de molécules montrent des résultats décevants dus à un manque de similitude avec d'autres modèles tels que les rongeurs. Il est donc légitime de penser que les résultats observés chez le PNH seront très utiles pour prédire les mêmes phénomènes physiologiques et comportementaux chez l’Homme. Pour le choix de l’espèce de macaque, les données de la littérature seront considérées lorsque disponibles, ainsi que des aspects techniques : taille, état sanitaire et disponibilité des animaux d'élevage. De jeunes adultes seront utilisés pour des raisons de poids et de maturité du système immunitaire.
Enregistrement ultrasonore, électrophysiologique et métabolique chez le macaque rhésus en expérimentation terminale
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
5 macaques rhésus vont être utilisés dans une procédure menée sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque macaque subit une chirurgie du cortex visuel primaire puis jusqu'à douze heures d'enregistrements électriques, vasculaires et métaboliques sous stimulation visuelle, pour étudier le couplage neurovasculaire. Le porteur présente ces animaux comme déjà "destinés à l'euthanasie" pour raisons médicales ou comportementales et décrit leur usage comme une "valorisation" relevant de la réduction. Il ajoute que la proximité du cerveau du macaque avec celui de l'humain rend l'espèce irremplaçable.
Objectifs
Ce projet a pour finalité l’étude du couplage neurovasculaire chez l’animal anesthésié lors d’une expérimentation sans réveil. Deux grands principes seront étudiés dans ce projet : le couplage neuro-vasculaire, par l’enregistrement simultané de l’activité électrique neuronale à l’aide d’électrodes et de l’activité vasculaire à l’aide de l’imagerie fonctionnelle ultrasonore ainsi que le couplage « métabo-vasculaire » par l’enregistrement simultané de grandeurs métaboliques (comme la quantité locale de lactate, de glucose ou d’oxygène) et de l’activité vasculaire. Ces grandeurs seront enregistrées dans le cortex visuel primaire de macaques rhésus destinés à l’euthanasie dans un principe de valorisation et de réduction du nombre d’animaux utilisés à des fins scientifiques lors de procédures sans réveil uniquement. Le couplage neurovasculaire est une dynamique essentielle et encore mal comprise du fonctionnement neuronal, en effet, il permet d'apporter les nutriments et l'oxygène nécessaire au bon fonctionnement des neurones. Cette étude vise à mieux comprendre les dynamiques physiologiques mises en oeuvre lors de l'augmentation du besoin métabolique des neurones et de la glie afin d'affiner notre compréhension du couplage neurovasculaire. Par ailleurs, le cortex visuel est choisi car il permet d'effectuer des études passives et anesthésiées, une stimulation de la rétine pouvant engendrer des réponses vasculaires et neuronales malgré l'anesthésie. Les animaux engagés dans cette procédure seront exclusivement des animaux sur lesquels une réforme est envisagée aux vues de leur âge, état de santé, temps d'engagement dans des projets scientifiques. Les animaux n’auront pas été utilisés dans une procédure expérimentale entraînant une douleur intense, de l’angoisse ou une souffrance mais pourront présenter un état de bien-être dégradé et/ou une atteinte de leur santé, indépendamment des projets scientifiques dans lesquels ils ont été engagés. Ils ne seront pas compatibles avec les conditions de replacement telles que décrite dans la réglementation. L’objectif rejoint le principe de réduction puisque l’animal est ainsi valorisé dans une procédure sans réveil. Il est également prévu de distribuer les tissus biologiques n’ayant pas d’intérêt scientifique pour l’équipe, au sein d'un réseau de don d’organes.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra une compréhension plus fine du couplage neurovasculaire chez le macaque rhésus (sain ou ayant une maladie chronique, en fonction des propositions d’importation pour euthanasie reçues) afin de mieux comprendre le lien entre activité neuronale et activité vasculaire, mais aussi entre activité métabolique et vasculaire d’un point de vue intégré. En effet, les enregistrements vasculaires doivent être effectués sur l’animal vivant afin d’obtenir des données exploitables. celles-ci ne peuvent pas avoir lieu sur un animal décédé ou sur un organe en tranche car il est nécessaire d’avoir une activité cardiaque pour avoir une activité vasculaire. Grâce au réseau du don d’organes, les tissus biologiques éventuellement récupérés pourront être bénéfiques à la réalisation d’autres objectifs scientifiques, différents de ceux prévus dans cette étude.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure de classe sans réveil d'une durée maximale de 12 heures comprenant une chirurgie réalisé en condition d'aseptie au niveau du cortex visuel primaire ainsi que des enregistrements de l'activité vasculaire (par ultrasons fonctionnels), électriques (par électrophysiologie) et métaboliques (avec des électrodes adaptées à ces enregistrements) durant des stimulations visuelles.
Impact sur les animaux
L’unique procédure de ce projet est une procédure sans réveil, il n’est pas attendu de nuisances particulières en dehors de la douleur liée à la chirurgie ou d'un risque d’hémorragie, de convulsions ou mauvaise réaction à l’anesthésie.
Devenir
Euthanasie des animaux. Il s’agit d’une expérimentation terminale dans un processus de valorisation scientifique d’animaux destinés à l’euthanasie. A l'issue de cette dernière, un don de tissus sera effectué dans une optique de réduction de nombre d'animaux utilisés à des fins scientifiques afin de valoriser l'animal.
Remplacement
Le remplacement de l’animal n’est pas envisageable pour atteindre les objectifs fixés dans ce projet, les couplages « neuro-vasculaire » et « métabo-vasculaire » nécessitant un fonctionnement normal du système cardio-vasculaire, il n’est pas possible d’utiliser des systèmes computationnels ou autres dispositifs alternatifs à l’utilisation d’animaux. Le singe rhésus est utilisé pour sa proximité anatomo-fonctionnelle avec le cerveau humain et ne peut être remplacé par une autre espèce.
Réduction
Seuls des animaux en fin de procédure dont l’euthanasie est envisagée pour des raisons médicales ou comportementales seront utilisées dans ce projet. En aucun cas un animal naïf ou réutilisable en tant que modèle pour la recherche scientifique ou replaçable ne sera prévu pour cette procédure. Plus largement, les animaux destinés à entrer dans ce projet sont également tracés pour la distribution des tissus biologiques au sein du réseau d'un réseau de don d'organe, permettant de réduire le nombre d’animaux utilisés en recherche, en faisant bénéficier au plus grand nombre de tissus simiens suite à l’euthanasie. Un total de cinq animaux est prévu sur ce projet.
Raffinement
La méthodologie utilisée dans ce projet a auparavant été mise au point chez le rongeur de laboratoire et il s’agit d’une mise en place chez le primate anesthésié avant l’utilisation de ce protocole chez le primate éveillé. Les protocoles anesthésiques et analgésiques sont quant à eux mis à jour et raffinés par la SBEA dans une démarche d’amélioration continue des pratiques. La douleur liée à la chirurgie est prise en charge de manière multimodale par des antalgiques. Par ailleurs afin de minimiser le stress et l’angoisse des animaux importés à des fins d’expérimentation terminale, ceux-ci seront importés uniquement deux jours avant la date prévue d’euthanasie (arrivée dans l’animalerie à J-2, stabulation à J-1 et euthanasie à J0) pour limiter la durée d’un hébergement individuel et ne pas perturber les animaux présents dans l’animalerie, ils seront maintenus en isolement dans un pièce d’hébergement (pas de contact visuel, sonore, olfactif). Un enrichissement adapté (vidéo, jouets manipulables, etc.) sera distribué. Pour les animaux déjà présents dans l’animalerie, ceux-ci sont hébergés dans les mêmes conditions qu’auparavant tel que décrit dans l’agrément de l’animalerie avec dans la mesure du possible un hébergement en paire ou ou avec un contact visuel et olfactif de ses congénères, une alimentation adaptée à l’espèce ainsi qu’un programme de bien-être et d’enrichissement spécifique. Des points limites sont également définis dans la procédure expérimentale.
Choix des espèces
Les macaques possèdent une architecture cérébrale semblable à celle de l’Homme, avec notamment un cortex plissé présentant de nombreux gyri et sulci. De plus, leur métabolisme est plus proche du métabolisme humain que ne l’est le métabolisme du rongeur, les deux espèces (hommes et macaques) appartenant à l’infra-ordre des catarrhiniens. De plus, le cortex visuel des primates est particulièrement développé et sa structure est stable à travers les espèces de catarrhiniens, donc l’étude vasculaire, électrophysiologique et métabolique chez le primate anesthésié est une expérimentation appropriée pour la compréhension du fonctionnement du système nerveux central chez l’Homme. Les animaux seront à un stade adulte. Il s’agit d’animaux adultes destinés à l’euthanasie pour des raisons médicales ou comportementales (maladie chronique, âge avancé, troubles du comportement, etc.) dans un but de réduction du nombre d’animaux utilisés à des fins scientifiques.
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
Ouistitis et tamarins : 106
Macaques à longue queue : 136
402 animaux non-humains vont être utilisés, dont 106 ouistitis et 136 macaques infectés par la tuberculose en souffrance modérée, et 160 souris en souffrance légère. Les primates sont exposés à la bactérie par aérosol sous anesthésie, puis suivis par imagerie, prélèvements sanguins et biopsies pulmonaires, tandis que les souris servent à mettre au point l'exposition par aérosol. Le porteur prévoit de tuer la plupart des animaux pour analyser leurs tissus, une partie des contrôles et des groupes traités étant réutilisée, retournée à l'élevage ou adoptée. Il affirme que seuls les primates non-humains reproduisent les formes de la maladie observées chez l'humain et présente le recours à la souris comme un moyen de ne pas augmenter le nombre de primates.
Objectifs
Ce projet a pour but de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques pour l’Homme chez le primate non-humain (PNH) infectés par la bactérie Mycobacterium tuberculosis (Mtb) responsable de la Tuberculose afin d’établir un traitement assurant une guérison durable, sans rechute. Il vise également à tester différentes stratégies vaccinales conférant une meilleure protection que le vaccin actuel (BCG, Bacille de Calmette et Guérin) contre les formes pulmonaires chez l’adulte.
Bénéfices attendus
Bénéfices à court terme : Ce projet permettra d’implanter en France un modèle préclinique d’infection tuberculeuse chez le PNH reproductible et fiable pour l’évaluation de nouveaux traitements contre la tuberculose. Ce projet va permettre de tester l’efficacité de plusieurs traitements en court de développement par des groupes pharmaceutiques de façon accélérée (en quelques semaines). Il va permettre une sélection rapide des traitements prometteurs à tester ensuite en clinique. Nous espérons ainsi aider au développement de nouveaux traitements plus efficace que le celui de référence (combinaison de 4 antibiotiques administrés pendant 6 mois) notamment contre les souches résistantes aux antibiotiques. Le modèle préclinique permettra également de tester des nouvelles stratégies vaccinales, leur aptitude à induire une réponse immunitaire spécifique et à protéger d’un challenge infectieux. L’efficacité, en comparaison au vaccin déjà existant Bénéfices à long terme : Nous espérons identifier à posteriori des biomarqueurs prédictifs de l’efficacité d’un traitement/vaccin contre la tuberculose, en se basant sur les données accumulées lors des tests des différentes molécules chez le PNH Ce projet va nous permettre d’avoir un modèle d’infection tuberculose bien connus et maitrisé afin de réponse à d’autres besoins (question sur la physiopathologie de l’infection, test de molécules dans le cadre d’autre programme…)
Procédures
Les animaux seront exposés à une souche de mycobactérie par les voies respiratoires sous anesthésie générale qui durera au total 30 minutes (tous les animaux sauf les animaux contrôles). Les ouistitis et les macaques auront des séance d’imagerie non invasive sous anesthésie générale pendant 1h 2 fois par mois. Les ouistitis et les macaques auront des examens cliniques sous anesthésie générale 1 fois par semaine ou 1 fois toutes les 2 semaines, selon les besoins. Ils seront également pesés 1 fois par semaine (obligatoire pour les ouistiti) ou 1 fois toutes les 2 semaines (macaques). Les prélèvements sanguins, de fluides et tissulaires se feront sous anesthésie générale de 20 minutes chez le macaque et les prélèvements sanguin en vigile chez le ouistiti (durée de l’intervention 20 minutes maximum). Les volumes de sang prélevés seront réduits au minimum nécessaire (7.5% de la volémie sanguine totale/semaine maximum), 1 à 2 fois/semaine. Les macaques auront également des prélèvements de fluides au niveau du tractus respiratoire (lavages ou écouvillonnages) une semaine sur 2 à minima sous anesthésie générale de 20 minutes. Des prélèvements de muqueuses au niveau des organes cibles (ex : biopsies pulmonaire) pourront également être effectués chez le macaque, leur nombre sera de 4 maximum par animal au cours de toute l’étude, la taille de la biopsie sera de 1 à 2mm3, ces biopsies seront espacées au minimum de 2 semaines entre chaque site par site.
Impact sur les animaux
Les nuisances possibles chez les PNH infectés par Mtb sont la perte de poids, et les troubles respiratoires potentiellement induit par la progression de la maladie. Ces paramètres seront suivis grâce à des grilles de scoring qui permettent de définir le stade de la maladie à l’aide d’un système de note, afin d’évaluer et de limiter la souffrance. Tous les animaux seront surveillés quotidiennement et peser de façon hebdomadaire (ouistiti) ou bi-mensuelle (macaque) pour suivre de près la perte de poids. Les prélèvements sanguin ou tissulaire sur les macaques sont réalisées sous anesthésie générale, il est possible que les prélèvements tissulaires entrainent une légère inflammation/irritation, ce qui sera pris en charge sur l’avis du vétérinaire. Les ouistitis seront manipulés vigiles pour les examens, les prises de sang et traitements, ce qui pourrait induire un stress. Les sessions d’imagerie non invasive et les examens cliniques se feront sous anesthésie générales pour les ouistitis et les macaques. Les macaques seront hébergés en individuel contigu après infection, pour limiter le stress pendant cette période, l’hébergement sera contigu (conservation 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). Aucunes nuisances ne sont attendues chez la souris.
Devenir
Procédure 1 : Les animaux non infectés du groupe contrôle (n=4 animaux par espèce) seront gardés en vie avec avis du vétérinaire et pourront être utilisés dans la procédure 2 et 3 du projet ou inclus dans d’autres projets compatibles avec la procédure subie dans notre projet, afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. Procédure 2 : 2 groupes de 6 animaux traités par espèces pourront être gardés en vie à la fin de l’étude afin d’étudier les délais de rechute potentielle à la fin du traitement, en comparaison au traitement de référence, sur avis du vétérinaire. Procédure 3 : tous les animaux seront euthanasiés afin d'accéder au compartiments tissulaires et d'évaluer de façon approfondie la réponse immunitaire et l'efficacité thérapeutique des molécules testées. En effet les modèle de PNH présentent l’avantage de pouvoir accéder aux tissus, et donc de répondre à des questions, ce qui est impossible chez les patients. Ces analyses offrent la possibilité d’explorer et d’expliquer les mécanismes impliqués dans le succès d’un traitement Procédure 4 : tous les animaux seront euthanasiés après l’exposition bactérienne par voie aérosol afin de pouvoir prélever les organes cibles de la tuberculose (poumons) pour énumérer les bactéries les ayant atteint.
Remplacement
L’infection par la bactérie Mtb et les manifestations cliniques de la maladie sont complexes et mettent en jeu un grand nombre d’acteurs tissulaires, cellulaires et moléculaires qui sont présents uniquement dans un modèle in vivo de l’infection. Il n’existe pas, à ce jour, de modèle équivalent in vitro ou in silico.
Réduction
Dans chaque procédure le nombre d’animaux a été réduit au minimum tout en permettant d’obtenir des résultats robustes et fiables. Une formule mathématique prenant en compte les différents paramètres important est utilisée pour calculer la taille des groupes expérimentaux. Elle offre le meilleur ratio de probabilité de réussite dans la comparaison des groupes de petits échantillons.
Raffinement
Des protocoles d’analgésie ont été définis et validés par l’équipe vétérinaire afin de minimiser la douleur à chaque intervention et pour chaque espèce. Les hébergements en individuel sont limités au maximum, uniquement les macaques seront hébergés en individuel contigus uniquement après la phase d’infection. Cet hébergement individuel contigu permet des interactions sociales (conservation 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 (température, saturation de l’oxygène, fréquence respiratoire, coloration des muqueuse). Chez le ouistiti la glycémie sera également surveillée. 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. Le suivi des animaux et le signalement au vétérinaire s’effectuera suivant la grille d’évaluation des points limites présentés en annexe. 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’améliore pas malgré la prise de mesure, alors l’euthanasie de l’animal sera envisagée.
Choix des espèces
Plusieurs modèles animaux sont utilisés pour étudier l’infection tuberculeuse mais aucun de ces modèles ne permet de reproduire les différents types d’évolutions de la maladie (latente et active) et les lésions anatomopathologiques caractéristiques observées chez l’Homme. Les PNH infectés par Mtb sont les seuls modèles qui développent différents types d’infections (active, chronique) et reproduisent les lésions observées chez l’Homme. Grace à sa petite taille, le ouistiti sera utilisé en priorité pour évaluer l’efficacité de nouveaux traitements. Le macaque permettra de caractériser les réponses immunitaires et la pharmacocinétique des molécules sélectionnées. Sur les conseils de nos collaborateurs, les souris seront utilisées pour le développement de l’exposition bactérienne par voie aérosol afin de ne pas augmenter le nombre de PNH utilisés. Nous n’avons pas d’autres alternatives car il n’existe pas de système in vitro pouvant mimer une respiration et estimer la relation : concentration de mycobactérie dans le nébuliseur/nombre de mycobactérie atteignant les poumons de l’animal. Les objectifs du projet sont de développer un modèle d’infection par la tuberculose proche de l’infection chez l’Homme puis d’étudier l’efficacité de nouveaux traitements et la protection par des candidats vaccins contre la mycobactérie tuberculeuse. Le système immunitaire et la réponse vaccinale évoluent en fonction du stade de développement et de l’âge des animaux. Les Thérapies et les candidats vaccins étudiés pourront faire l’objet d’essais cliniques chez l’adulte, il est donc nécessaire de réaliser ces études chez un animal adulte (système immunitaire « mature »). Ainsi tous lesanimaux entrant dans le projet seront adultes (250 à 500 grammes chez le ouistiti et environ 2,5 à 8 kg chez le macaque cynomolgus) : Suivant l’âge, la dominance et le sexe des animaux il y a de fortes variation du poids des animaux. Nous effectuons toujours une randomisation des animaux entre les différents groupes suivant leur poids afin de contrôler ce paramètre dans les études. Concernant les souris, des animaux adultes seront également utilisés (6 à 8 semaines), une répartition aléatoire des animaux sera effectuée pour constituer les différents groupes.
Approche thérapeutique de la leucodystrophie métachromatique chez le gros animal
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles nerveux
6 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 intraveineuse ou intrathécale d'un vecteur AAV et subit cinq à huit prélèvements de sang et de liquide céphalo-rachidien sous anesthésie, sur une période allant jusqu'à neuf mois, pour préparer un essai de thérapie génique chez des enfants atteints de leucodystrophie métachromatique. Le porteur indique des risques anesthésiques, infectieux et de fuite de liquide céphalo-rachidien. Les macaques sont euthanasiés en fin de projet pour prélever le cerveau, la moelle épinière et les organes.
Objectifs
Les vecteurs AAV sont parmi les vecteurs les plus efficaces pour transporter et intégrer des gènes d’intérêt dans des parties précises du système nerveux central, en particulier, le cerveau . Les AAV constituent une voie de thérapie pour des maladies neurodégénératives, notamment la leucodystrophie métachromatique. Le but de cette étude est de valider la capacité de transduction du vecteur AAVPHP.eB ARSA apres administration intraveineuse ou intrathecale chez le primate non humain, afin de realiser les étapes préclinique (efficacité et tolérance) et de de supporter le depot d'un CTA à l'agence du medicament en vue d'un essai clinique de phase I/II chez les enfants souffrants de leucodystrophie métachromatique.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont la validation de l'efficacité et de la tolérance de l'approche permettant les étapes precliniques chez le primate non humain, afin de supporter le depot d'un CTA à l'agence du medicament en vue d'un essai clinique de phase I/II chez les enfants souffrants de leucodystrophie métachromatique et de pouvoir ainsi proposer un traitement alors qu'aujourd'hui il n'existe que des soins palliatifs et les enfants decedent avant l'age de 4 ans.
Procédures
Injections intraveineuse ou intrathécale et prelevement de sang et de liquide céphalo-rachidien. Toutes les procédures sont réalisées sur animaux anesthésié et sous analgésie. Il y a au total une procédure d'injection (IV ou IT) et 5 prelevements de sang et LCR si maintien pour 6 semaines ou 8 prelevements si maintien pour 9 mois. Toutes les anesthésies durent moins de 1h30.
Impact sur les animaux
Les 3 effets indesirables possibles sont: - un risque anesthésique - un risque infectieux pour l'injection intrathécale - un risque de fuite de LCR - la formation d'hématomes lors des prises de sang
Devenir
Euthanasie à la fin du projet afin de collecter cerveau, moelle epiniere et organes peripheriques et fluides biologiques afin de valider la biodistribution, l'expression et la tolérance du produit thérapeutique
Remplacement
Toutes les études in vitro possibles ont été effectuées en amont de ce projet, en particulier la démonstration de la fonctionnalité des AAV. L’objectif de ce projet ne permet pas d’envisager de méthode évitant ou remplaçant l'utilisation des animaux. En effet, le développement de cette approche thérapeutique chez l’Homme nécessite une étude de scale-up (efficacité, biodistribution, toxicité, etc) chez le gros animal (NHP). Ces étapes sont requises par l’ANSM pour toute demande d’autorisation d’étude clinique
Réduction
2 animaux par dose et approche est le minimum statistique pour repondre à l'objectif du projet soit 6 animaux au total Le projet va nous permettre de realiser les marquages pour evaluer l'expression et le coverage des zones ciblées ainsi que determiner la biodistribution. Il n'y a pas de statistiques faites sur les marquages. Nous nous basons aussi sur des résultast préalables obtenus sur d'autres projets pour pouvoir limiter le nombre d'animaux necessaires.
Raffinement
Les procédures utilisées sont adaptées pour éviter tout inconfort de l'animal, les procédures sont réalisées par du personnel formé et experimenté notamment l’intrathécale réalisée par un neurochirurgien expert de la technique. qui a déja posé le meme catheter d'injection chez des bébés achondroplastes (nain) ayant un rétrécissement du canal lombaire. Enfin, le nombre d'anesthesie est minimisé en regroupant les procédures (prise de sang, ponction lombaire) au sein de la meme anesthesie. Les animaux sont hebergés en groupe. Les animaux auront un suivi quotidien par les techniciens du projet, un suivi de poids à chaque anesthesie, l'utilisation de buprecare pour les ponctions lombaires pour eviter tout inconfort et enfin des antibiotiques (amoxicilline) lors de l'intrathecale.
Choix des espèces
La capacité des vecteurs AAV à pénétrer dans un organe donné et y faire exprimer un gène thérapeutique est dépendante de l'espèce. Dans les maladies que nous ciblons, il existe un modèle murin de la maladie, utilisé dans une première étape, déjà réalisée. Les organes du NHP en particulier le cerveau, se rapprochent le plus de celui chez l’homme en terme de structure anatomique et connectivité fonctionnelle. L’administration du vecteur dans un cerveau proche du cerveau humain permet de définir au mieux les paramètres du protocole clinique (nombre de sites, volumes, débit, nombre de particules). L'injection de vecteurs AAV chez le NHP est le seul moyen d'évaluer au mieux la faisabilité, l'efficacité et la tolérance d'une telle approche thérapeutique réalisée préalablement chez les rongeurs. NHP : macaques (1-10 ans) (2 à 12kg) Les mâles NHP atteignent la maturité sexuelle à 6 ans et les femelles à 4 ans, de plus le cerveau est bien formé à ces âges-là. Sachant que nous travaillons sur une pathologie qui apparaît dans l'enfance, nous realiserons nos procédure sur un cerveau formé et myelinisé et non pas avant l'âge d'un an.
fourniture de produits biologiques de primates non humains
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système respiratoire
- Système urogénital
Macaques à longue queue : 800
Macaques rhésus : 40
Singes vervets : 10
Ce projet est une prestation : une plateforme fournit sur commande à des chercheurs, qu'elle désigne comme ses clients, du sang, de la moelle osseuse, du lait, du sperme ou des humeurs de l'œil prélevés sur des primates. 1 000 primates vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 800 macaques à longue queue, 150 ouistitis, 40 macaques rhésus et 10 singes vervets, gardés ensuite en hébergement ou réutilisés dans d'autres projets. Capturés par un tunnel et immobilisés dans un sabot de contention, ils subissent prises de sang, ponctions de moelle et de liquide céphalo-rachidien, prélèvements d'humeur vitrée, biopsies et lavages des bronches, et les petits sont séparés de leur mère jusqu'à six heures pour la collecte du lait. Le porteur écrit que ces interventions "diffèrent peu d'interventions de don du sang ou de prélèvements diagnostics menés chez l'humain".
Objectifs
L’accès à des échantillons biologiques de primates non humains (PNH) est un élément clé dans le développement préclinique. Ils permettent de valider in vitro différentes hypothèses scientifiques et de tester l’efficacité ou la toxicité de candidats médicaments. Autrement dit, utiliser des échantillons de PNH 1) permet de réduire l’utilisation d’animaux de laboratoire en les remplaçant par l’utilisation in vitro de cellules (plusieurs produits testés avec les cellules d’un seul animal) ; 2) rend le développement d’un médicament plus fiable, grâce à une sélection objective de l’espèce animale la plus proche de l’homme. Les prélèvements sont réalisés sur des animaux anesthésiés en suivant les recommandations correspondant aux bonnes pratiques chez l’Homme. De plus, un hébergement spacieux en groupe sociaux et un enrichissement du milieu adapté sont fournis à ces animaux. Anesthésie, analgésie, hébergement en groupe sociaux et enrichissement participent ainsi au principe de raffinement. La réalisation de prélèvements biologiques suit donc parfaitement la règle des 3R, tant dans son concept que dans sa réalisation. Pour les besoins de la recherche scientifique , l'objectif de ce projet est de proposer et fournir à la communauté scientifique la fourniture d’échantillons biologiques (sang et dérivés sanguins, cellules, tissus, fluides…). Le besoin en prélèvements biologiques/cellules de PNH est dépendant de projets extérieurs à la plateforme
Bénéfices attendus
D’un point de vue scientifique, les prélèvements de sang, moelle osseuse, liquide céphalo-rachidien, urine, humeur aqueuse, humeur vitrée, sperme, biopsies cutanées, biopsies musculaires, lait et liquide bronco-alvéolaire peuvent avoir de nombreuses utilisations. On peut notamment citer parmi les utilisations faites par les utilisateurs de ces prélèvements : (i) des recherches sur les cellules primaires pour développer de nouvelles molécules de biothérapie en oncologie ou contre les maladies inflammatoires ; (ii) des pré études de sécurité pour mettre en place avec les doses adaptées les futures études de toxicologie sur les primates non humains ; (iii) des comparaisons avec le sang humain afin d’étudier la compatibilité des résultats obtenus sur les primates non humains lors de leur application chez l’Homme (iv) des études de bioanalyses pour le développement de médicaments ; (v) des recherches pour découvrir de nouvelles molécules pour inhiber l’immunité innée pour le traitement des maladies à médiation immunitaire.
Procédures
Les interventions réalisées sur les animaux dans ce projets diffèrent peu d'interventions de don du sang ou de prélèvements diagnostics menés chez l'humain. De plus, contrairement à ce qui est fait chez l'Homme, ces procédures sont ici réalisées sur animaux anesthésiés et analgésiés. Pour les prélèvements de sang, un prélèvement vigil pourra être effectué dans le seul cas où l'anesthésique affecteraits les analyses ou les expériences menées par le chercheur. L'ensemble de interventions sont des prélèvement biologiques : prise de sang, prélèvement de LCR, moelle osseuse, urine, lait, sperme et humeurs oculaires, biopsies de peau ou musculaire, lavage broncho-alvéolaire. Le nombre des interventions dépend des demande des utilisateurs mais sont toujours réalisées en respectant les procédures définissant des intervalles de prélèvements et de volume maximaux afin de préserver la bonne santé et le bien être de l'animal.
Impact sur les animaux
La réalisation des prélèvements biologiques nécessite au minimum la capture et la contention des animaux. Ces deux actes sont stressants car réalisés de manière contrainte. La capture consiste à diriger les animaux vers un tunnel de capture installé dans chaque animalerie. Une fois dans le tunnel de capture, les animaux peuvent être triés et dirigés vers le sabot de contention au bout du tunnel équipé d’un fond de contention. Le fond de contention permet de manière sécurisée (i) d’attraper le bras de l’animal afin de pouvoir le tenir et le sortir en vigil du tunnel à l’aide de gants de contention, ou (ii) d’accèder à sa cuisse afin de pouvoir effectuer une injection intra-musculaire du produit anesthésiant. A noter que l’habituation des animaux ainsi que le renforcement positif permet de réduire la durée et l’intensité du stress de capture. Ces méthodes de raffinement sont appliquées le plus souvent possible. Les effets post-prélèvements peuvent également représenter une nuisance en termes de récupération physiologique et/ou physique des animaux. Il s’agira au maximum des effets secondaires liés à l’anesthésie (somnolence, nausée). Toutes les nuisances sont considérées comme légères. De plus, des mesures de raffinement sont mises en place propres à chaque type de prélèvements. A noter que -pour le prélèvement de lait, les petits sont séparés de leur mère pour une durée de 6h maximum engendrant un stress de séparation. Cette séparation sera la plus courte possible et n’entraine pas d’effet à long terme sur le petit. Des mesures particulières sont mises en place afin de limiter le stress immédiat des petits due à cette séparation comme la présence d’une peluche pour s’agripper si le petit est seul ou la mise en groupe des petits s’ils sont plusieurs. - pour le prélèvement de sperme, le mâle est séparé de son groupe la veille pour obtenir le meilleur prélèvement possible. Cette séparation engendre un stress chez l’animal. Afin de réduire au maximum ce stress, le temps de séparation est limité à 24h maximum et le mâle est relâché dans son groupe dès que possible. Le contact visuel avec le groupe est maintenu si possible.
Devenir
Les procédures de prélèvements biologiques étant des procédures très légères, les animaux sont gardés en hébergement standard ou pourront être réutilisé pour d'autres projets scientifiques.
Remplacement
Dans la mesure où les produits de synthèses ne permettent pas encore de reproduire toutes les réactions des différentes cellules visées dans ce projet, l’utilisation d’animaux en tant que donneurs non terminaux reste indispensable. Les prélèvements biologiques réalisés sur animaux vivants proposés dans ce projet permettent justement de remplacer l’utilisation d’animaux vivants « entiers » par des produits biologiques issus de ces animaux permettant ainsi d’éviter l’injection de composants en tests à ces animaux et de multiplier les essais réalisés sur les produits biologiques testés sans multiplier le nombre d’animaux utilisés.
Réduction
L’utilisation de produits biologiques à la place d’animaux entiers permet en soi de réduire le nombre d’animaux utilisés à des fins scientifiques puisqu’un même animal peut être réutilisé pour le prélèvement de plusieurs produits biologiques, dans la limite des volumes et de la fréquence maximale permettant à l’animal de retrouver son état de santé et de bien-être général entre chaque prélèvement. Concernant les prélèvements biologiques eux-mêmes, ceux-ci sont réalisés après une demande spécifique validée d’un demandeur (en général client chercheurs). Les animaux ne sont pas prélevés systématiquement s’il n’y a pas de demande pour la fourniture de produits biologiques qui ne seraient pas utilisés. Dans la mesure du possible, toutes les demandes sont couplées afin de limiter le nombre d’interventions pour un même groupe d’animaux hébergés ensemble et réduire le stress lié à la capture dans une même animalerie. Ainsi tout est fait pour prélever un minimum d’animaux pour satisfaire les demandes des chercheurs.
Raffinement
La plupart des prélèvements est réalisée sur des animaux anesthésiés en suivant les recommandations de prélèvement correspondant aux bonnes pratiques chez l’Homme. Dans les rares cas où l’anesthésie n’est pas réalisée (pour les prélèvements sanguins uniquement : demande spécifique de l'utilisateur : interraction de l’anesthésique avec leur recherche), il est jugé que le dommage engendré par la réalisation du prélèvement en vigil ne diffère pas de celui engendré par l’anesthésie (douleur de la piqure d’une aiguille + stress d’un prélèvement vigil vs douleur de la piqure d’une aiguille + réveil, respectivement). De plus, tous les animaux disposent d’un hébergement répondant à la règlementation en vigueur, avec accès extérieur (volume supplémentaire par rapport à la réglementation) le cas échéant et en groupes sociaux. Les animaleries intérieures et extérieures sont équipées d’enrichissements du milieu adaptés à chaque espèce (au minimum perchoirs, reposoirs, barrières visuelles, matériaux variés, jouets, litière). En ce qui concerne les méthodes de prélèvements des produits biologiques, des mesures de raffinement spécifique (dont analgésie si nécessaire) sont mises en place pour chaque procédure.
Choix des espèces
De nombreuses thématiques de recherche sont menées sur les PNH et peuvent nécessiter l’utilisation de produits biologiques (ici sang et dérivés, LCR, moelle osseuse, urine, humeurs oculaires, biopsies de peau ou musculaire, lait, liquide broncho-alvéolaire, sperme) soit pour des études préliminaires soit comme témoin négatif en comparaison aux produits récoltés lors de l’expérimentation. Les espèces PNH choisies sont celles utilisées le plus couramment en recherche biomédicale et pour lesquelles la communauté scientifique dispose du plus de données bibliographiques et de connaissances (Macaques cynomolgus, rhésus, singes verts et ouistitis). L’espèce prélevée est choisie sur demande du chercheur. Animaux de tous âges en fonction des demandes des utilisateurs. Les volumes prélevables sont ajustés en fonction de l’âge et du poids de l’animal.
Evaluation de la neuroprotection après illumination extra crânienne chez le primate non-humain Alzheimer
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Des symptômes de la maladie d'Alzheimer sont provoqués chez 15 macaques à longue queue adultes, voire âgés, qui reçoivent aussi de la lumière proche infrarouge délivrée par un casque. Ils sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec deux prélèvements de liquide céphalo-rachidien, deux prises de sang et des tests comportementaux que le RNT ne nomme pas, puis tous tués par perfusion intracardiaque pour des analyses biochimiques et anatomiques. Le porteur affirme que les traitements "ne seront pas douloureux" et n'attend aucune gêne de "l'induction des symptômes", sans décrire cette induction ni la chirurgie pour laquelle il prévoit anesthésique et antidouleur. Il indique aussi que l'espèce de primate sera choisie selon celle qui sera "le plus facilement disponible", en invoquant une pénurie d'approvisionnement.
Objectifs
La maladie d’Alzheimer (MA) est une maladie neurodégénérative, c’est-à-dire que la MA perturbe et endommage le bon fonctionnement des neurones jusqu’à entraîner la mort de ces cellules qui conduit à une perte progressive de la mémoire. Cette maladie touche de plus en plus de personnes et devient donc un problème de santé publique majeur au sein des pays développés. Dans les cerveaux des personnes atteintes de la MA, ils existent deux marqueurs neuro-pathologiques cérébrales, qui sont : les dépôts extracellulaires de petites protéines appelées amyloïde-β et les dépôts intracellulaires de protéines nommées Tau. Actuellement, il n’existe pas de traitement médicamenteux permettant de guérir de la maladie d’Alzheimer. Les traitements actuels ont une efficacité faible, inconstante et limitée dans le temps. Ils comportent un risque d’effets indésirables graves, augmentant avec la durée du traitement et n’enrayent pas la progression de la maladie. Une thérapeutique innovante par la lumière, la photobiomodulation, pourrait être une solution thérapeutique pour ralentir le développement de la maladie. Les effets de l’illumination proche infrarouge ont notamment été étudiés pour la maladie de Parkinson sur le plan préclinique (modèles primates et rongeurs), et ont donné des résultats très prometteurs de neuroprotection par la lumière. Ces résultats ont permis de démarrer un essai clinique en 2021 sur des patients parkinsoniens afin d’essayer de ralentir le développement de leur pathologie. Les mécanismes d’actions de la photobiomodulation semblent assez génériques (action sur un composé de la cellule, appelé mitochondrie), et pourrait être bénéfique pour d’autres maladies neurodégénératives telle que la maladie d’Alzheimer. Les régions cérébrales ciblées (cortex) étant plus en surface que pour la maladie de Parkinson (substance noire), la photobiomodulation sera administrée via un casque et les photons traverseront la boite crânienne pour atteindre le cortex. Notre projet nécessite l’utilisation de 15 primates non humains (PNH) et sera réalisé dans le plus strict respect de la règle des 3 R.
Bénéfices attendus
Les résultats attendus de ce nouveau projet sont une évaluation sur un modèle de primate non humain présentant des symptômes de la maladie d’Alzheimer, du bénéfice possible grâce à un traitement par photobiomodulation pour ralentir le développement de la maladie.
Procédures
Les animaux seront soumis à : - une phase de quarantaine et d’habituation - la photobiomodulation durant le temps déterminé par le groupe pilote - 2 prélèvements sanguins durant les procédures 2 et 3 - 2 prélèvements du liquide céphalo-rachidien durant les procédures 2 et 3 - des tests comportementaux - une perfusion intra-cardiaque afin d’effectuer des analyses immunohistochimique et biochimiques.
Impact sur les animaux
Selon notre expérience et la littérature, les traitements ne seront pas douloureux et un stress pourrait s’observer lors des procédures. Afin de réduire ce stress, la première procédure consistera à habituer les animaux aux actes qui seront réalisés par la suite et de s’assurer de leur coopération. En ce qui concerne la douleur, tout point d’appel conduira à une évaluation conjointe par les membres de l’équipe projet, le vétérinaire et les membres du SBEA, de façon à décider du traitement à adapter ; une euthanasie précoce pourra être envisagée si nécessaire. Dans chaque procédure, nous avons détaillé les signes cliniques à considérer et les actions des expérimentateurs selon la situation.
Devenir
A la fin des procédures, les animaux subiront une mise à mort afin de pouvoir analyser biochimiquement et anatomiquement les modifications du développement de la pathologie exercée par la photobiomodulation.
Remplacement
Des études ont déjà été réalisées sur des modèles murins présentant des données très encourageantes et il est impossible de réaliser de telles expériences in vitro ou in silico. Le modèle primate non humain est maintenant indispensable avant de pouvoir passer à un essai clinique chez l’Homme. Une seule espèce de PNH sera utilisé pendant l’étude mais vu les difficultés d’approvisionnements, nous avons décidé de mettre deux espèces afin de voir quel PNH est le plus facilement disponible pour effectuer l’étude dans les temps.
Réduction
le nombre d’animaux utilisé sera réduit au maximum tout en permettant une validité statistique des résultats. Si les tests préalables de mise en place sont probants, le nombre d’animaux prévus pour la phase de test sera réduit. Les animaux pilotes seront donc inclus dans l’étude des effets neuro-protecteurs et considérés comme contrôle.
Raffinement
afin de limiter au maximum le stress infligé aux animaux, ils seront préalablement habitués aux manipulations. Ils bénéficieront également d’une surveillance quotidienne, d’une médication adéquate lors de la chirurgie (anesthésique, anti-douleur et anti-inflammatoire) et tout signe anormal fera l’objet d’un signalement au chef de projet et au vétérinaire, afin que les animaux bénéficient aussitôt de soins adaptés. Une euthanasie précoce pourra être décidée en concertation avec l’équipe de recherche, la Structure Chargée du Bien Etre Animal et le vétérinaire si besoin. Les conditions d’hébergement des animaux respecteront strictement toutes les normes relatives au bien-être animal en vigueur. De plus, un enrichissement du milieu de vie des animaux utilisés pour les procédures de ce projet sera utilisé. D’après la littérature, nous n’attendons pas de gêne ou de douleur induite par le protocole d’illumination ou l’induction des symptômes.
Choix des espèces
Le modèle primate non-humain (PNH) est le modèle le plus proche de l’humain. Les résultats obtenus permettront un transfert rapide à l’humain s’ils sont positifs. Pour l’étude nous allons bien sûr prendre une seule espèce de PNH mais les conditions sanitaires actuelles et la non validation du CEA d’obtenir des PNH d’origine asiatique induisent une pénurie d’approvisionnement des PNH et donc nous chercherons quel PNH est-il le plus simple à obtenir avec les âges voulus. Par la suite, on continuera exclusivement avec la même espèce. Ce projet nécessite de travailler avec des animaux adultes, voir âgés, afin que les résultats obtenus ne soient pas biaisés par d’éventuels processus développementaux non impliqués dans la pathologie et pour que nous soyons le plus en adéquation avec la temporalité de la Maladie d’Alzheimer présente chez l’Homme.
Vieillissement cardio-cérébral chez le marmouset: analyses intégrant la protéomique et l’imagerie non invasive
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
58 ouistitis vont être utilisés, puis réutilisés dans d'autres protocoles, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Chaque primate subit une fois par an des séances d'imagerie cérébrale et cardiaque sous anesthésie et un prélèvement sanguin, pour étudier le vieillissement cardio-cérébral. Le porteur présente ces interventions comme non invasives et indique que les animaux peuvent être inclus dans plusieurs protocoles au cours de leur vie. Il justifie le recours au primate par la possibilité d'études longitudinales sur un même individu et par le "besoin" d'un organisme vivant intègre.
Objectifs
Le vieillissement est un processus multifactoriel caractérisé par des modifications physiologiques à l’origine d’un déclin fonctionnel progressif, qui peut être à l’origine de plusieurs maladies chroniques, notamment cardiovasculaires et neurodégénératives. Ces maladies altèrent la qualité de vie et en limitent la durée. L’étude des processus de vieillissement est largement réalisée sur des espèces animales non primates, mais des différences fondamentales dans le processus de vieillissement entre les non-primates et les humains ont entravé la transposition directe des résultats à l'homme. Le marmouset (ouistiti commun, Callithrix jacchus), petit primate non humain (~350 g) à la durée de vie plus courte (~10 ans), a été proposé comme un modèle de vieillissement. Ce singe partage avec l'homme des traits génétiques, physiologiques et comportementaux similaires. Il présente un déclin de la fonction cardiaque, les caractéristiques des maladies neurodégénératives et de la neuroinflammation dans le cerveau, ainsi que des altérations cognitives. Le marmouset constitue un modèle adapté aux études sur le vieillissement: durée de vie compatible avec des analyses longitudinales, accès à un nombre raisonnable d’animaux élevés dans les mêmes conditions environnementales et alimentaires. Notre projet est destiné à intégrer les résultats issus de deux approches chez le marmouset: (1) identifier les signatures protéomiques plasmatiques liées à l'âge et au sexe (2) caractériser les phénotypes cardiaques et cérébraux (phénome cardio-cérébral) liés à l'âge chez les marmousets des deux sexes, afin de déterminer la relation entre le protéome circulant et le phénome cardio-cérébral en fonction de l'âge et du sexe. Etant donné que le concept de différences entre les sexes domine dans les processus de vieillissement chez les humains, il est essential de prendre en considération les mécanismes qui régissent les différences entre le sexe et l'âge pour, à terme, détecter, prévenir, ralentir ou même inverser les phénotypes associés à l'âge. L'IRM multimodale sera utilisée pour évaluer les fonctions ventriculaires cardiaques, mesurer les flux sanguins cérébraux et la perfusion cérébrale. Nous déterminerons la contribution des changements liés à l'âge et au sexe dans les phénotypes cardio-cérébraux, d’une part en comparant différents groupes de singes (vieux vs jeunes; mâles vs femelles), d’autre part en réalisant un suivi longitudinal individuel.
Bénéfices attendus
Des simulations numériques seront développées à partir des données expérimentales anatomiques et physiologiques que nous aurons recueillies chez le marmouset. Les modèles numériques marmouset seront comparés et corrélés au modèle homme que nous avons obtenu dans le cadre d’un autre projet, afin de valider : 1. les hypothèses que nous proposons sur le rôle du système cranio-spinal dans le vieillissement cérébral, 2. la transversalité effective de ce modèle animal à l’homme. Le couplage d’approches in vivo dans le respect de l’éthique animale et d’approches in silico va permettre d’évaluer les compatibilités homme/animal et d’améliorer notre connaissance des mécanismes de maladies neurodégénératives en particulier. De plus les données de l’analyse protéomique du plasma, les images issues des différentes modalités d’imagerie IRM, obtenues à partir d’une large gamme d’âges et pour les deux sexes, chez les marmousets, représentent un vivier considérable d’informations. De plus, les données biochimiques du plasma pourront être utilisées pour différents domaines de la recherche, non limités au système cardio-vasculaire et au cérébral. Les modèles développés seront disponibles en open source pour garantir une diffusion large au sein des communautés scientifiques et médicales. Cette démarche devrait permettre de réduire le nombre d’expérimentations chez l’animal, et potentiellement d’améliorer, voire développer des protocoles cliniques testables in silico en première approche.
Procédures
Les marmousets seront soumis à deux types d’intervention, 1 fois par an: -imagerie IRM sous anesthésie: une imagerie multimodale cérébrale (IRM 3T) d’une durée de 1,5h et une imagerie multimodale cardiaque (IRM7T) d’une durée de 1,5h (procédure 1) -prélèvement sanguin sous anesthésie (veine fémorale) qui nécessite 5 à 10mn (procédure 2) Les prélèvements sanguins seront réalisés autant que faire se peut lors de l’anesthésie des animaux pour une séance d’imagerie.
Impact sur les animaux
Les procédures expérimentales mises en oeuvre (imagerie IRM et prélèvement sanguin sous anesthésie), 2 fois/an ne génèrent pas de douleur et ne causent pas de dommage à l’animal. Les marmousets seront imagés dans la mesure où ils seront aptes à entreprendre le voyage prévu et la séance d’imagerie. Leur état de santé est contrôlé : avec courbe de poids, suivi de comportement de base, surveillance des interactions entre les animaux et de leur état physique par le personnel zootechnique Animalliance en charge de l’animalerie. Les animaux vigiles ne sont jamais soumis à l'isolement et la privation hydrique est limitée au jeûne imposé avant l'anesthésie. Pendant les séances d'imagerie, l'animal est maintenu dans des conditions de température adéquates et sa fréquence respiratoire suivie avec alarmes programmées en cas d’hyper ou d’hypo ventilation. La mise à mort sera pratiquée si des animaux âgés sont en état de souffrance liée à une altération de l’état général très prononcée (procédure valable pour toute l’animalerie marmouset, indépendante de l’étude présente).
Devenir
Les deux procédures expérimentales mises en oeuvre ne génèrent pas de douleur et ne causent pas de dommage à l'animal. Elles ne sont pas invasives et les interventions sur l'animal sont peu fréqentes (2 fois/an). Ainsi au cours même de l'étude, les animaux peuvent être impliqués dans des études comportementales, si ces dernières sont réalisées à intervalles préalablement définis. A la fin de l'étude les animaux peuvent être attribués à d'autres projets.
Remplacement
L’objectif du projet scientifique consiste à chercher, au cours du vieillissement, et en fonction du sexe, des relations entre des modifications dans les flux cérébraux, l'anatomie cérébrale, les fonctions cardiaques et des marqueurs sanguins. L’approche requiert l’intégrité de l’organisme vivant qui fournira à la fois des éléments physiologiques (métabolismes cérébral et cardiaque), anatomiques (taille et forme des structures cérébrales) et biochimiques (marqueurs sanguins). De plus cette étude s’inscrit dans le temps, sur une échelle de plusieurs années au cours desquelles les mêmes animaux seront suivis. Le modèle animal est justifié par la problématique du vieillissement des organes, et de leurs interactions, ainsi que par la nécessité de mesurer des phénomènes dynamiques, tels que les flux sanguins. Le modèle marmouset s’inscrit dans la proximité phylogénétique, anatomique et physiologique avec l’humain. C’est pour l’ensemble de ces raisons que ce projet ne pourrait être réalisé in vitro ou avec un modèle animal rongeur.
Réduction
Le nombre nécessaire et suffisant d’animaux a été établi lors de la conception du protocole expérimental par une approche méthodologique/statistique. L'étude vise à pouvoir exploiter la colonie de marmousets présente au CerCo avec une stratification en fonction de l'âge (jeunes adultes vs adultes âgés) et du sexe. Pour un risque de type I de 0,05 et de type II de 0.10, une modification théorique minimale de 20% des différentes variables avec des déviations standards de 15% nécessite 13 animaux par sous-groupe d'âge (4 sous-groupes : jeunes adultes, adultes, adultes vieillissants et sujets âgés). Si l'erreur de type II est fixée à 0.2 (valeur plus couramment acceptée), 10 animaux par sous-groupe doivent être étudiés. Il faut également considérer l 'éventuelle perte d'animaux. Ainsi, ce nombre est compatible avec la colonie présente dans l'animalerie. Les 4 sous-groupes pourront être regroupés en 2 groupes d’âges (jeunes 6ans). Il faut également considérer que ces animaux, impliqués dans une analyse de type transversal, seront intégrés dans une étude longitudinale, avec une exploration annuelle par imagerie et analyse du protéome sanguin. Les procédures n'étant pas ou peu invasives (prélèvement sanguin sous anesthésie) et à la fréquence d’une fois par an, les marmousets de l'étude pourraient être impliqués en parallèle dans d'autres études non invasives, telles que des études comportementales menées au laboratoire par d’autres chercheurs, dans le respect d’un planning partagé adéquat. De plus à la fin du projet, les animaux pourront être attribués à d'autres études. Les mêmes marmousets contribuent à plusieurs approches : imagerie avec plusieurs séquences d'imagerie et des prélèvements biologiques. Les résultats obtenus à partir des différentes procédures seront analysés séparément mais également fusionnés. Des corrélations seront recherchées entre le phénotype cardio-vasculaire et le protéome sanguin au sein des différents groupes d’âge, en fonction du sexe, afin de mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques et neurodégénératifs liés à l’âge, et de l’interaction âge/sexe. En complément de l’analyse catégorielle, la méthode sera étendue à un modèle linéaire généralisé, qui permettra une définition plus fine des variations liées l’âge. Il sera ainsi possible de détecter des âges auxquels des modifications liées au vieillissement normal ou pathologique sont attendues, sans nécessiter une approche expérimentale supplémentaire.
Raffinement
Les interventions sur l’animal sont réduites au minimum (anesthésie), toutes les approches d’imagerie étant non invasives. Les animaux vivent en contact (au moins visuel, olfactif et auditif) avec l’ensemble des congénères de la même pièce. Les durées de séparation (contact physique) avec les congénères de la même cage/volière sont limitées. Les procédures ne génèrent pas d’isolement social ni de douleur. Les déplacements des marmousets entre l’animalerie et les machines IRM sont réalisés avec des animaux anesthésiés (Alfaxan, 0.25ml) pour limiter le stress. Les privations alimentaires et hydriques ne sont appliquées qu’en prévision d’une anesthésie. Les anesthésies (isoflurane ~2% dans O2) sont surveillées (monitoring de la respiration et du rythme cardiaque). Lors des séances IRM, le dispositif dans lequel les animaux anesthésiés sont installés est maintenu à la température de 27.5°C. Le suivi sanitaire des animaux est assuré par le personnel zootechnique : courbe de poids, surveillance de comportement de base et des interactions entre les animaux et de leur état physique. Une vétérinaire peut également être amenée à intervenir si un examen clinique est nécessaire, et décider du maintien de l’animal dans l’étude. En cas de blessures, le traitement consistera en des injections d'antibiotique (Clamoxyl 0.1ml/kg)par animal pendat 5 à 7 j) et d’anti-inflammatoire (Dexadreson ou Diurizone, 0,05 ml/kg soit environ 0,015 ml/animal), qui seront complétées par l’application de pommades antibiotiques (Duphader, Predniderm, Fucidine). Des injections d’un antibiotiqueadapté (metronidazole) et d’antispasmodique (Estocélan 0,1ml/kg soit environ 0,03ml/animal) seront faites aux animaux présentant des problèmes gastriques. En cas de diarrhées, du phosphaluvet est donné (1ml/kg soit environ 0,3ml par animal) sur quelques jours. Un dispositif de protection destiné à réduire le dommage auditif lié au fonctionnement de l’IRM (procédure expérimentale 1) est à l’étude (‘mini-casque’ ou bouchon d’oreilles).
Choix des espèces
Dans le cadre de l’analyse des processus de vieillissement, le marmouset Callithrix jacchus offre la possibilité de réaliser des études longitudinales sur un même animal sur une échelle de temps bien plus courte que chez l’homme (en étant de plus inclus dans plusieurs protocoles d’imagerie). Ce modèle présente l’avantage, en regard d’autres modèles (rongeurs « humanisés », microcèbe), d’une proximité phylogénétique avec l'homme. D'autres travaux au laboratoire s'intéressent aux aptitudes cognitives de ces singes en fonction de l'âge). Ainsi il est possible sur ce modèle de mener des travaux qui permettront d’analyser l’évolution des interactions entre différents biomarqueurs cérébraux, vasculaires, cardiaques et sanguins en corrélation avec les aptitudes cognitives. Une étude comparable en terme de nombre d’animaux, d’espace et de durée de projet relative à la longévité de l’espèce ne peut être envisagée, en conditions de laboratoire, chez le macaque, modèle PNH classique. L'analyse est destinée à définir in fine des marqueurs précoces du vieillissement du système cardio-cérébral. La gamme d’âges devra être suffisamment étendue. Les marmousets inclus dans les études seront des adultes, à partir du stage jeune adulte jusqu'au stade gériatrique. La cohorte participant aux études sera dichotomisée d’une part en adultes jeunes entre 2,5 et 6 ans, et d’autre part en adultes vieillissants et âgés au-delà de 6 ans, puis stratifiée en 4 sous-groupes d’individus: jeunes adultes (2,5-4 ans), adultes (4-6 ans), adultes vieillissants (6-9 ans) et sujets âgés (>9 ans) si la composition de la colonie (âge, sexe, effectif/classe d’âge) de marmousets le permet.
Etudes par électrophysiologie, imagerie ultrasonore fonctionnelle et reflexes oculomoteurs chez le macaque éveillé ou anesthésié pour la compréhension du traitement de l’information visuelle et le développement d’implants rétiniens
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Macaques rhésus : 7
14 macaques, à longue queue et rhésus, vont être utilisés dans des procédures allant jusqu'à un niveau de souffrance sévère, quatre d'entre eux étant réutilisés dans d'autres projets et les autres tués. Chaque animal subit une chirurgie d'implantation d'un plot de fixation et d'une chambre d'enregistrement de quatre à six heures, puis des séances tête fixe devant un écran, jusqu'à cinq par semaine, pour obtenir une récompense. Le porteur décrit une phase terminale sous anesthésie de huit heures pour recueillir un maximum de données et indique reconduire l'animal en cage s'il refuse de travailler. Il affirme que l'étude d'un système visuel intégré rend impossible tout remplacement par des explants ou des modèles, et relie le projet au développement d'un implant rétinien.
Objectifs
L’étude du comportement anatomo-fonctionnelle de la chaîne visuelle a principalement été étudiée en IRM, modalité d’imagerie qui reste limitée en résolution spatiale et temporelle lorsqu’il s’agit de faire de l’imagerie fonctionnelle.
Bénéfices attendus
L’objectif général du projet est d’apporter une meilleure compréhension anatomo-fonctionnelle du traitement neuronal de l’information visuelle de l’oeil jusqu’au cerveau. Grâce à des techniques d’imageries ultrasonores innovantes, il sera possible d’imager l’activité de la rétine, du cortex visuel ainsi que du thalamus et du LGN suite à une stimulation visuelle donnée. Décrire avec précision le fonctionnement de la chaîne visuelle chez le primate non humain permettra d’obtenir des informations cruciales pour un meilleur diagnostic des pathologies visuelles chez l’Homme. Ces connaissances du traitement neuronal pourront être extrapolées à de nombreux processus cognitifs. Ce projet a également pour but de prouver l’efficacité d’une méthode de restauration visuelle développée au sein de notre institut : l’implant rétinien. Comparer les réponses cognitives obtenues pourra également permettre la compréhension et l’amélioration de cette approche innovante.
Procédures
Pour la globalité du projet 18 primates non humains seront nécessaires (4 primates supplémentaires en remplacement peuvent être ajoutés si les premiers ne permettent pas d’obtenir des résultats exploitables) et ce, tout en optimisant les méthodologies utilisées afin d’assurer le bien-être des animaux ainsi que la pérennité du projet (réduire, raffiner et remplacer). De plus, les développements et améliorations des outils d’imagerie et de restauration visuelle utilisés au cours de cette étude, permettront d’effectuer des tests cliniques chez l’Homme et pourront à terme bénéficier à de nombreux patients. Parmi les 18 primates utilisés, 10 proviennent de la fin de divers projets et sont destinés à être euthanasiés. Sur les lots 1 et 2, nous ferons les procedures chirurgicales: l'implantation du poste de fixation et de la chambre d'enregistrement. Chaque chirurgie dure en moyenne 4-6 heures. Si jamais l'animal perd son implant de fixation, une seconde chrirugie de reimplantation sera programmée apres que l'animal soit totalement rétabli en accord avec le veterianire. Une seul chambre d'enregistrement sera implantée par animal. Les seances de comportement se feront au minimum 8 semaines apres l'implantation de la casquette de fixation pour permettre une bonne consolidation a raison de 5 seances par semaine. Les seances de coomportement ou d'acquisition de données physiologiques durent en moyenne 1-2 h. Une limite d’entrainement de 12 semaines sera appliquée à chaque étape (transport, d’acclimatation, et d’entrainement à la tâche visuelle), au-delà de laquelle l’animal sera sorti des procédures. Une séance d’acquisition de données neurophysiologiques chez l’animal anesthésié lors de la phase terminale dure en moyenne 8h afin de recueillir le maximum de données (n=18 animaux).
Impact sur les animaux
Pour toute intervention chirurgicale, le singe est tranquillisé dans sa cage. L’animal est ensuite profondément anesthésié (respiration assistée). Un analgésique est systématiquement administré si la procédure peut induire une douleur transitoire chez l'animal. Les techniques permettant de déterminer une activité cérébrale (IRMf, ultrasons fonctionnels ultrarapides et les mesures d’électrophysiologie) ont été développées afin de pouvoir être utilisées chez chacun des primates (avec un minimum de chirurgies requises), et ainsi réduire le nombre nécessaire d’animaux, tout en limitant le nombre de phases critiques.Les seances d'entrainements et d'acquisitions de données physiologiques sur animal éveillé peuvent durer plusieurs heures (en moyenne 1-2h, 4-5h max) durant lesquelles l'animal est maintenu tête fixe devant un écran pour effectuer un tache visuelle pour etre récompensé. Une attention particuliere sera portée sur la position de l'animal dans la chaise afin qu'elle soit la plus confortable possible. Des pauses régulières pendant la séance seront effectuées au cours desquelles l'animal sera recompensé de fruits secs ou autres. Enfin, si l'animal ne coopère pas (refus de travailler, longues pauses ou agitation), il sera reconduit dans sa cage et la séance d'entrainement ou d'acquistions de données physiologiques sera stoppée.
Devenir
Les animaux du lot 2 qui ont implantés avec un implant rétinien pourront être réutilisés dans des projets sur l'étude du cortex visuel et du comportement des primates non-humains
Remplacement
L’étude portant sur un système intégré dans sa globalité (de l’œil jusqu’au cortex), il est impossible de remplacer les animaux par tout type d’explants, de modèles ou stimulations. Des tests concluants de transfections ont cependant déjà été réalisés sur des explants.
Réduction
L'expérience dans ce domaine de notre laboratoire mais également d'autres laboratoires dans des tâches comportementales similaires ainsi que les normes de publication indiquent que les données doivent être reproduites pour au minimum 2 animaux (souvent 3, parfois 4) afin d'obtenir des données fiables et interprétables. Les animaux participeront à plusieurs tâches comportementales et/ou de perturbations d'activité cérébrale cela afin de limiter le nombre d'animaux dans chacun des groupes.
Raffinement
Tout acte chrirugical se fera sous anesthesie générale soit gazeuse ou en IV. La douleur post-opératoire est gérée par l'administration d'analgésiques opioïdes et une observation régulière des animaux par différents acteurs. Nous utiliserons aussi des images d’IRM anatomiques pour positionner correctement les chambres d’enregistrements pour les primates. Les primates sont hébergés dans des cages individuelles connectées. L’appariement entre individus est privilégié. Les primates reçoivent un programme d'enrichissement varié : les jouets à manipuler sont changés par semaine, des éléments structurels (de type échelle, pneus ...) sont installés en permanence dans leurs cages, les primates participent aux protocoles de recherche avec des sorties en chaise de transport, de l'entrainement cognitif.
Choix des espèces
Les fonctions cérébrales et l’anatomie de l’oeil chez le Macaca fascicularis et le Macaca mulatta (primate non humain) se rapprochent fortement de celles de l’Homme, en plus des similitudes cognitives. Ce modèle animal est le plus pertinent pour notre étude car : - notre objectif est d’imager l’activité de la rétine et du cortex visuel en vue d’un transfert clinique des améliorations des outils d’imagerie - nous acquierons les connaissances biologiques pour améliorer le diagnostic des pathologies de l’oeil chez l’Homme, - nous testerons des thérapies envisagées (implant rétinien), Nous n'utiliserons que des animaux adultes ou jeunes adultes (>3ans) car leur système nerveux central est mature
Développement d’un modèle d’hypoparathyroïdie chez le primate non humain anesthésié
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
8 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chacun subit l'ablation chirurgicale des glandes parathyroïdes et jusqu'à huit prélèvements sanguins, pour mettre au point une technique créant une hypoparathyroïdie. Le porteur indique que la mise au point de la technique chirurgicale interdit le réveil des animaux. Il affirme que le primate non humain est l'espèce non-rongeur la plus pertinente et qu'aucune méthode in vitro ne mesure le calcium sur un "organisme entier".
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 suite à une chirurgie au niveau des glandes thyroïde ou parathyroïde. 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 idéal 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 hormonaux sont nécessaires. Très peu de traitements de ce type existent à ce jour. L'objectif de ce projet est de mettre au point la technique chirurgicale permettant de développer un modèle d'hypoparathyroïdie sélective (sans insuffisance thyroïdienne associée) chez le primate anesthésié.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la mise au point de la technique chirurgicale permettant de réaliser l’ablation sélective des glandes parathyroïdiennes tout en respectant l’intégrité de la glande thyroïdienne et ainsi augmenter le taux de succès dans la mise en place d'un modèle pertinent pour évaluer les effets bénéfiques et /ou l'absence d'effets délétères de nouveaux traitements hormonaux visant à corriger l'hypoparathyroïdie en médecine humaine et vétérinaire . sachant que chez l’homme cette pathologie touche 40 personnes sur 100000. 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
Les animaux de ce projet subiront : - Une ablation des glandes parathyroïdiennes sous anesthésie générale avec une analgésie morphinique suivant les bonnes pratiques vétérinaires. Les animaux resteront anesthésiés pendant toute la durée de l’expérience et ne seront pas réveillés en fin d’expérience - Une série de prélèvements de sang (maximum 8 prélèvements sous anesthésie) en respectant les recommandations du NC3R’s et de l’article « Good practice guide to the administration of substances and removal of blood, including routes & volumes » de l’EFPIAECVAM (2001) pour les volumes maximum prélevés.
Impact sur les animaux
L'intégralité de la procédure est réalisée sous anesthésie. Une chirurgie pour ablation des glandes parathyroïdes suivant protocole chirurgical et analgésique maitrisé sera réalisée sur les animaux, et cette chirurgie sera suivie de prélèvements de sang .
Devenir
L'objectif de ce projet étant le développement - mise au point et raffinement d'une nouvelle technique chirurgicale, les animaux ne pourront pas être réveillés en fin de procédure.
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 atteint 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 PTH et de calcium circulant dans le sang, 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 est utilisé afin de mettre au point et de raffiner la technique chirurgicale. Les prélèvements sanguins réalisés au cours de l’expérience sur un animal seront exploités immédiatement pour décider si oui ou non un animal supplémentaire sera utilisé.
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 avant l'anesthésie,• La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole analgésique adapté pour la chirurgie , • 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 l'induction de l'anesthésie.
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. A savoir que par exemple chez le chien, à la différence de l’humain, 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.
Evaluation des performances physiques et de la qualité d’image d’un nouveau modèle de microTomographie par Emission de Positon est Scanner X chez le primate et le lapin sains.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Macaques à longue queue : 2
Deux macaques à longue queue et deux lapins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, sans mise à mort prévue. Chaque animal subit jusqu'à six anesthésies et six poses de cathéter pour l'injection de traceurs radioactifs, afin d'évaluer les performances d'une nouvelle caméra d'imagerie médicale. Le porteur indique que les macaques seront réutilisés dans d'autres projets et les lapins proposés à l'adoption, après accord vétérinaire. Il justifie le recours au macaque par la ressemblance de son cerveau avec celui de l'humain, et le lapin par sa taille adaptée à la machine et son coût moindre.
Objectifs
La tomographie par émission de positons (TEP), dénommée PET ou PET scan pour « positron emission tomography » en anglais, est une méthode d'imagerie médicale utilisée en médecine nucléaire qui permet de mesurer en trois dimensions une activité métabolique ou moléculaire d'un organe grâce aux émissions produites par les positons (positrons en anglais) issus d'un produit radioactif injecté au préalable (traceur). Initialement dévelopée chez l’homme, cette technique est de plus en plus utilisée chez l’animal de laboratoire et permet d’étudier des mécanismes complexes in-vivo tous en étant très peu invasive pour le sujet. Cependant, le passage de l’homme à l’animal implique d’améliorer la sensibilité et la résolution de ces appareils dans le but d’obtenir une image la plus informative possible. A ce jour, de nombreux systèmes permettant l’imagerie de rongeurs à haute résolution existent. Cependant, les systèmes permettant l’imagerie de sujets intermédiaires (animaux moyens) sont très rares. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer les performances physiques et la qualité d’image in-vivo, d’un nouveau modèle de caméra microTEP/CT, sur deux macaques et deux lapins. La campagne d’expérimentation aura deux objectifs : • Des mesures physiques sur des objets simples pour effectuer une évaluation des performances du scanner telles que la résolution ou la sensibilité du système (étude hors du périmètre de l’expérimentation animale) • Des mesures in vivo avec l’acquisition d’images sur différents modèles animaux : le macaque et le lapin. Des traceurs radiopharmaceutiques produits au laboratoire seront utilisés pour avoir des images isotopiques fonctionnelles sur corps entier et/ou sur cerveau dans le but d’évaluer la qualité d’image de ce nouveau système.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu du projet est l'évaluation de la caméra TEP/CT en termes de performances physiques et de qualité d’image sur deux espèces d’animaux de moyenne taille : le macaque cynomolgus et le lapin. En cas de résultats positifs, cette validation permettra : - la réalisation de projets scientifiques futurs sur l’exploration du cerveau de primate à travers l’utilisation de nouveaux traceurs (biodistribution, pharmacocinétique, capacité à passer la barrière hémato-encéphalique). - d’imager des modèles de pathologies neurologiques (ischémie, Sclérose En Plaques…etc).
Procédures
Les animaux auront au maximum 6 anesthésies et 6 poses de cathéter veineux permettant de faire des examens d'imagerie. Chaque examen sera espacé d'un minimum de 15 jours.
Impact sur les animaux
Les radiopharmaceutiques utilisés dans ce projet sont tous autorisés pour des administrations chez l'homme. De plus, l'imagerie TEP repose sur l'administration de doses dites traceuces de ces molécules. Ceci implique que les quantiés administrées sont suffisamment faibles pour ne pas entraîner d'effet pharacologique chez les sujets. Les seules nuisances prévues sont l'anesthésie des animaux durant les acquistions et l'injection du radiotraceur en intra veineux. Les animaux seront monitorés tout au long de l'anesthésie (SpO2 et rythme cardiaque) et leur température sera maintenue à l'aide d'un tapis chauffant.
Devenir
Pour la procédure utilisant des macaques, tous les animaux seront gardés en vie après examen et accord vétérinaires. La décision de réutiliser les animaux dépendra du vétérinaire de l’installation et en consultation avec la SBEA. Pour la procédure utilisant des lapins, les animaux seront proposés à l'adoption à la fin de l'étude, après examen et accord vétérinaires.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer une caméra microTEP/CT dédiée à l’animal moyen (< 6kg) et en particulier au primate. Le recours à un organisme vivant est donc essentiel. La caméra a été développée pour imager le cerveau et/ou le corps entier de singe. La géométrie de la détection (couronnes de détecteurs TEP) est adaptée aux dimensions du corps et au cerveau du singe ayant un poids maximum de 6 kg. C’est un modèle de micro TEP/CT intermédiaire entre un micro TEP/CT « rongeurs » et un scanner TEP/CT clinique. Le macaque cynomolgus sera choisi grâce à la taille et à la structure de son encéphale qui se rapproche de l’homme. L’aspect translationnel est un point important pour l’utilisation de traceurs TEP. Le lapin sera aussi utilisé compte tenu de sa taille, adaptée au scanner, et parce que c’est un modèle plus facile à gérer et moins onéreux.
Réduction
Dans ce contexte de validation instrumentale, il est préconisé d’avoir un nombre large de radiopharmaceutiques, au détriment du nombre d’acquisitions par molécules radioactives. Nous prévoyons donc un maximaum de 6 radiotraceurs différents administrés sur un même animal. Chaque animal subira un maximum d'une acquisition par quinzaine. Cette stratégie nous permet d'atteindre notre objectif en incluant un total de deux macaques cynomolgus et deux lapins dans ce projet, ce qui est un minimum pour tester un panel de radiotraceurs sur la période de disponibilité de la caméra.
Raffinement
L’imagerie TEP/CT sera effectuée de manière consécutive, au cours d’une même anesthésie. L’anesthésie gazeuse, avec intubation des animaux a été choisie. Elle permet une grande précision dans le suivi de la profondeur de l’anesthésie au cours de la procédure et le réveil est beaucoup plus rapide que losqu’une anesthésie injectable est choisie. Les animaux aurront une pré-anesthésie légère par injection intra musculaire dans le but de limiter le stress et la douleur lors de l'intubation. Ils seront suivis quotidiennement pendant la durée de la procédure afin de détecter tout signe clinique anormal (douleur, détresse ou stress). Chaque observation sera reportée sur une grille de score qui permet d'évaluer plus précisément l'état de santé de nos animaux. Les manipulations et le suivi des animaux seront réalisés exclusivement par du personnel formé et compétent.
Choix des espèces
La caméra a été développée pour imager le cerveau et/ou le corps entier de singe. La géométrie de la détection (couronnes de détecteurs TEP) est adaptée aux dimensions du corps et au cerveau du singe ayant un poids maximum de 6 kg. C’est un modèle de micro TEP/CT intermédiaire entre un micro TEP/CT « rongeurs » et un scanner TEP/CT clinique. Le macaque cynomolgus sera choisi grâce à la taille et à la structure de son encéphale qui se rapproche de l’homme. L’aspect translationnel est un point important pour l’utilisation de traceurs TEP. Le lapin sera aussi utilisé compte tenu de sa taille, adaptée au scanner, et parce que c’est un modèle plus facile à gérer et moins onéreux. Pour les macaques, de jeunes adultes, seront utilisés (36 à 48 mois environ). Pour les lapins, des animaux jeunes adultes (6 mois) seront utilisés. Dans les deux cas, ce stade de développement a été choisi car le poids des animaux est compatible avec la taille de la machine. De plus, certaines acquisitions concernent le cerveau et il est préférable de les réaliser sur un cerveau adulte pour pouvoir évaluer le système le mieux possible.