Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 01/08/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-499823)
1 500 rongeurs, 1 000 souris et 500 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, la plupart tués à l’issue et soixante-quinze réutilisés en formation. Ils reçoivent des agents à tester par voie orale, sous-cutanée, intrapéritonéale ou intraveineuse afin d’établir la dose maximale tolérée, avec pesées et prélèvements sanguins quotidiens. Le porteur décrit les effets attendus de la première administration, perte de poids, posture courbée, expressions faciales de douleur, hypothermie ou diarrhée, et fixe un point limite à 20 % de perte de poids. Il affirme que les méthodes alternatives ne permettent pas de prévoir la toxicité in vivo et que la tolérance doit être « vérifiée chez le rongeur ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Au niveau mondial, il a été constaté une forte augmentation de l’incidence du cancer du fait du vieillissement de la population et de facteurs environnementaux qui se dégradent. En 2020, quelque 19,3 millions de nouveaux cas de cancers ont été diagnostiqués et 10 millions de décès sont à déplorer des suites de cette maladie, selon des données publiées par le Centre international de recherche contre le cancer (CIRC). Selon l’OMS, une personne sur cinq souffrira d’un cancer dans sa vie. Un homme sur huit et une femme sur onze en décèderont. Le cancer se caractérise par une dégradation pathologique des processus contrôlant la prolifération cellulaire, la différenciation et la mort programmée de certaines cellules. Tous les tissus ou organes peuvent être atteints. Bien que possédant des caractéristiques communes, différents types de cancers ont des causes très éloignées et répondent de façon extrêmement différente à un traitement. L’objectif de ce projet est d’évaluer la tolérance des animaux pour un agent thérapeutique pouvant être d’origine biologique, chimique, cellulaire, viral ou bactérien après une ou plusieurs administrations chez le rongeur. Ce projet permettra d’identifier la dose maximale après une ou plusieurs administrations qui n’engendre pas d’effet toxique chez les animaux (tolérance, Maximum Tolerated Dose, MTD) afin d’utiliser ces composés aux doses non toxiques pour d’autres expériences.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet a pour finalité d’évaluer la tolérabilité d’un traitement par un agent thérapeutique pouvant être d’origine biologique, chimique, cellulaire, viral ou bactérien après une ou plusieurs administrations chez le rongeur. Cette évaluation est critique afin de pouvoir ensuite envisager des études d’efficacité sur des modèles expérimentaux complexes (animaux porteurs de tumeurs) permettant de démontrer des preuves concepts avant d’envisager des investigations plus poussées en clinique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront identifiés par la mise en place d’un système d’identification sous anesthésie générale (moins d’1 min, une seule fois) pouvant entrainer un stress léger. Les animaux seront randomisés pour former des groupes homogènes en poids pouvant entrainer un stress de 1-2j lié au changement de congénères (une seul fois). Les traitements peuvent être administrés aux animaux par voies : • Orale sur animaux vigiles (moins d’1 min) (max de 40 mL/kg/jour repartie en plusieurs prises / 4 prises maximum intervalle de 6h) • Sous-cutanée sur animal anesthésié (moins de 5 min) ou vigile (moins d’1 min) au niveau des flanc ou du dos (jusqu’à 10 mg/kg (rat) ou 40 mL/kg (souris) réparti sur 2-3 sites avec un maximum de 3 sites par jour) • Intrapéritonéale sur animal anesthésié (moins de 5 min) ou vigile (moins d’1 min) (jusqu’à 20 mL/kg (rat) ou 80 mL/kg (souris)), • Intraveineuse sur animal anesthésié (moins de 5 min) ou vigile (moins d’1 min) ( jusqu’à 25 mL/kg en injection lente avec, pour des volumes supérieur à 20 mL/kg, des produits chauffé à 37°C), Les animaux seront pesés et observés (moins de 5 min, tous les jours) pour détecter d’éventuelle effets secondaires. Les prélèvements sanguins, lorsqu’ils sont requis, seront effectués sous anesthésie par les méthodes recommandées les moins traumatisantes et en prélevant le volume minimum requis. Les méthodes de prélèvements sont validées par le vétérinaire : • Jugulaire (3 prélèvements par jugulaire/jours) (moins d’1 min) • Saphène (3 prélèvements par coté sur 24h) (moins d’3 min) • Queue, soit au niveau de la veine mandibulaire (2 prélèvements / 24h), (moins d’1 min) • Via un cathéter (fémorale ou jugulaire) (moins d’1 min après la pose du cathéter, moins de 5 min) Tous les prélèvements sanguins seront faits par des personnes compétentes. La fréquence des prélèvements et les volumes collectés respecteront les recommandations du comité d’éthique. Un document de référence est à disposition des concepteurs et des techniciens. Pour les prélèvements, unique ou répété, individuels d’urine et/ou de fèces, il pourra être nécessaire d’héberger individuellement les animaux en cages, sans enrichissement (max une heure). Les prélèvements de tissus et/ou d’organes seront réalisés sur animaux euthanasiés. Avant euthanasie, sous anesthésie générale profonde avec analgésie, une perfusion pourra être réalisée pour rincer les organes. Cela durera moins d’une 15 minutes avant euthanasie.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Lors de l’injection pour la première fois d’un agent thérapeutique, les effets sur l’animal peuvent être : une perte de poids, un aspect corporel détérioré, une distension abdominale, une posture courbée, la texture de la fourrure altérée, une couleur des oreilles et des pattes plus pâles ou cyanosées, des expressions faciales de douleur, une respiration et des habitudes naturelles détériorées ; critères d’observation avancés : comportement provoqué anormal, déshydratation, diarrhée, hypothermie…
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux ayant fait l’objet de gestes techniques et reçu des traitements, aucune autre utilisation ne peut être envisagée. Tous les animaux inclus dans les groupes de traitement seront mis à mort à l’issue de chaque procédure (la méthode utilisée étant l’une de celles autorisées par la Directive 2010/63). Les animaux ayant reçu une administration unique et étant rester moins d’une semaine en procédure pourront être utiliser en formation.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les méthodes alternatives ne permettent pas, à ce jour, de prévoir la toxicité in vivo de potentiels candidats-médicaments, car les étapes nécessaires au développement d’un médicament pour lesquelles il est nécessaire d’étudier les interactions du médicament dans un contexte global ne peuvent pas être étudiées dans un système alternatif (in vitro par exemple). Les données in vitro sont souvent insuffisantes pour prédire les effets in vivo des molécules sur les organes. La tolérabilité réelle des meilleures molécules devra donc être vérifiée chez le rongeur.
2. Réduction
Au cours des trois prochaines années, nous prévoyons l’utilisation de 500 animaux (rats et souris) par an, soit 1500 animaux sur 3 ans répartis sur 40 études. Dans la mesure du possible, afin de limiter le nombre d’animaux inclus dans une étude, le même animal pourra recevoir des administrations uniques à doses croissantes du même composé (au minimum 72h d’élimination entre deux doses) plutôt que d’avoir recours à des animaux différents pour chaque dose. Dans le cas de recherche de toxicité aigue ou à moyen terme avec différents groupes pour différentes doses, le premier traitement des différents groupes sera décalé d’au moins 24 heures, avec un lancement initialement du groupe recevant la plus faible dose. Ainsi l’administration n’aura pas lieu pour les groupes suivants devant recevoir une dose supérieure dans le cas ou des effets secondaires immédiats ou à moyen terme ont été observés. En pratique, si 20% ou plus des animaux recevant une dose ont été euthanasiés sur point limite (perte de poids de 20% ou plus, score de 3 sur un critère, score de 2 persistant plus de 3h sur un critère, score de 2 sur au moins 3 catégories) dans les 24h suivant l’administration, le traitement à cette dose et à toute dose supérieure sera stoppé et il ne sera pas envisagé d’administrer de dose supérieure. Sur la base des expériences passées, le nombre minimum permettant d’obtenir Une réponse satisfaisante de tolérabilité se situe entre 3 à 5 animaux par groupe. L’exploration de la dose maximale tolérée se fera toujours sur un nombre entre 3 à 5 animaux par groupe. Une fois la dose déterminée le même produit pourra être utilisé dans le cadre de ce projet sur un nombre plus important d’animaux (10 au maximum) pour obtenir une puissance statistique plus grande compte tenu des analyses ex-vivo prévues et de leur variabilité.
3. Raffinement
Les injections/prélèvements seront réalisées selon les standards validés par le comité éthique en termes de volume, de fréquence, d’antalgie et d’anesthésie. Tous les gestes techniques seront réalisés par des techniciens formés et dont les compétences ont été validées. Chaque animal sera observé et pesé quotidiennement et un scoring clinique sera réalisé pour détecter d’éventuels effets secondaires des traitements. La fréquence de pesée et de l’observation des animaux pourra être augmenter suivant leur état général. Les animaux présentant des signes de douleur ou de souffrance seront suivis par la structure chargée du bien-être animal. De l’enrichissement sera utilisé dans toutes les cages dès l’arrivée des animaux dans l’animalerie. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte. Dans le contexte de la première administration d’un traitement thérapeutique non testé in vivo, elles seront réalisées le matin, et les animaux sont observés en continue durant les 30 premières minutes qui suivent la première administration puis toutes les 2h pendant les 6 premières heures post-administration. Afin d’évaluer la toxicité aigüe immédiate ainsi que la toxicité à moyen terme suite à une administration unique ou répétée, les animaux seront observés et pesés quotidiennement. Les observations des signes cliniques feront l’objet de la mise en place d’un scoring clinique individuel. Les scores cliniques les plus élevés constitueront des points limites, ainsi que l’accumulation de scores intermédiaires. Les pertes de poids supérieures ou égales à 20% constitueront un point limite. Si 20% ou plus des animaux recevant une dose ont été euthanasiés sur point limite, le traitement à cette dose et à toute dose supérieure sera stoppé et il ne sera pas envisagé d’administrer de dose supérieure.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les petits rongeurs, outre l’avantage lié à leurs caractéristiques physiologiques, sont les seules espèces animales disponibles pour l’expérimentation présentant un statut immunodéprimé (avec des mutations spontanées ou génétiquement modifiées) indispensable à l’implantation de cellules tumorales humaines (modèles xénogéniques) dans le cadre de la recherche en oncologie. De plus, diverses souches de souris et rats immunocompétents sont également disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques. Les rats et les souris autorisent une variété de techniques d’administration, de prélèvement et de chirurgie présentant des analogies avec ce qui peut être réalisé en recherche clinique sur l’homme. Les animaux seront utilisés à partir de l’âge de 6 semaines afin que leur morphologie supporte mieux les effets secondaires des composés testés.