Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 14/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-511426)
Placés jusqu’à trois fois par jour pendant six semaines dans un tube de contention, un manchon serré autour de la queue, 192 rats reçoivent aussi des composés hypertenseurs ou hypotenseurs par gavage deux fois par jour ou par injection trois fois par semaine. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré. Le porteur présente pourtant le dispositif de mesure comme « un raffinement en lui-même » parce qu’il est non invasif et indolore, tout en décrivant des hypotensions et des hypertensions provoquées pendant six heures d’affilée, une à deux fois par semaine. Aucun rat n’est déclaré tué dans ce projet, tous étant annoncés comme réutilisables dans d’autres protocoles après avis vétérinaire, ce qui prolonge leur exploitation au-delà de ces six semaines.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’une des causes principales du retrait anticipé du marché ou de l’arrêt dans le développement d’un candidat médicament est la toxicité cardiovasculaire, quelle que soit sa classe thérapeutique. Pour répondre aux besoins des patients le plus rapidement possible en leur proposant des traitements les plus sécurisés, il convient de mettre en place des techniques d’évaluation de l’impact de ces candidats sur la fonction cardiaque. Dans les études nécessaires au développement d’un candidat médicament, le rat est un bon modèle pour l’évaluation précoce in-vivo de la fonction cardiaque car il présente une forte homologie physiologique et anatomique avec l’Homme Des systèmes ont été perfectionnés pour pouvoir mesurer la pression sanguine de manière non invasive et avec une précision importante chez le Rat. Parmi les différentes approches, la méthode d’oscillométrie consiste en un manchon placé sur la queue de l’animal et relié à un logiciel d’acquisition qui permet d’analyser la pression sanguine (similaire à la méthode utilisée classiquement en médecine humaine). La pression sanguine par oscillométrie n’est pas encore mesurée dans notre laboratoire chez le rat. Afin d’évaluer si un nouveau système d’oscillométrie (choisi car non invasif, indolore et ayant démontré de bons résultats dans la bibliographie) peut être utilisé dans nos études de sécurité non clinique pour déceler précocement in-vivo d’éventuels impacts de nos candidats médicaments sur la fonction cardiovasculaire, il faut le tester et le valider. Après une première étape de mise au point consistant à de la recherche bibliographique (synthèse des données de la littérature) et comparaison avec les données obtenues avec le système en faisant varier certains paramètres influençant la pression (non détaillé ici car en dessous du seuil réglementaire), ce projet aura donc pour objectif : – d’évaluer l’impact d’une administration (eau ou sérum physiologique) sur la pression sanguine : nécessaire pour différencier l’impact éventuel de l’administration en elle-même de celui des composés administrés dans la deuxième étape – puis de valider le système en comparant les données de pression sanguine obtenues sur des rats traités avec des composés de référence ayant un effet direct hypertenseur ou hypotenseur connu ou indirect par modification de l’hémodynamique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet s’inscrit dans le cadre de la recherche et du développement de nouvelles entités à visée thérapeutique. En mettant au point et en validant une méthode d’investigation précoce de la pression sanguine chez le rongeur, le bénéfice escompté par ce projet est l’optimisation du développement de candidats médicaments. En incluant cette méthode d’investigation, qui plus est non invasive et non douloureuse, dans les études de sécurité non clinique, un profil de sécurité plus complet du candidat médicament pourra être déterminé. En effet, l’investigation de toxicité cardiovasculaire est déjà réalisée mais seulement à des étapes ultérieures du développement. Grâce à ce projet, si le candidat médicament devait avoir un effet sur la fonction cardiovasculaire, celui-ci pourra être décelé très précocement. Cette approche permettra ainsi de réduire les contraintes auxquelles les animaux sont soumis dans les études de sécurité non clinique ultérieures en s’assurant de la bonne tolérance des candidats médicaments. Cette technique contribuera à sélectionner les meilleurs candidats ou arrêter les candidats les moins prometteurs, réduisant ainsi le nombre d’études réalisées et donc le nombre d’animaux utilisés pour un projet, en utilisant qui plus est une méthode non invasive d’investigation. De plus le dispositif nous permettra d’accéder à des données de contractilité (paramètre qui définit la performance de contraction du muscle cardiaque) sans avoir à réitérer de mesure dédiée : ces données seront comparées à des données in vitro obtenues après test des mêmes composés hypotenseurs ou hypertenseurs sur des cellules cardiaques. Ainsi, l’un des autres bénéfices du projet est d’apporter des données pour développer un modèle de corrélation vitro-vivo de la contractilité, pour à terme mettre au point des méthodes alternatives vitro plus précoces pour évaluer l’impact des candidats médicaments sur la contractilité cardiaque.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
A l’administration de composés par voie orale (2 fois par jour max pendant 6 semaines) ou par injection (intraveineuse, intramusculaire ou sous-cutanée 3 fois/semaine max pendant 6 semaines) sur animal vigile. – A des mesures de pression artérielle non invasive nécessitant une contention légère de quelques minutes dans un tube à contention au maximum 3 fois par jour pendant 6 semaines.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Dans le cadre de ce projet, des nuisances ou douleurs peuvent survenir : • Administration orale : la contention d’une durée de moins de 15sec et le passage de la sonde de gavage dans l’œsophage (moins de 10sec) peuvent générer du stress chez l’animal (maximum 1 fois par jour pendant 6 semaines) (Degré de sévérité modéré). • Administration intraveineuse : le passage dans une enceinte thermorégulée (38 degrés maximum) (nécessaire pour dilater les veines et réaliser le geste dans de bonnes conditions) d’une durée maximale de 5min, la contention dans une boite adaptée au rat (2min maximum) peuvent générer du stress ; l’injection peut générer de la douleur due à la piqure (maximum 3 fois par semaine pendant 3 semaines) (Degré de sévérité modéré). • Autres administrations par injection : la contention d’une durée maximale de 15s peut générer du stress et l’injection (moins de 10 sec) de la douleur due à la piqure (maximum 3 fois par semaine pendant 6 semaines). Degré de sévérité léger pour une administration unique ou modéré si l’administration est réitérée. • Les composés administrés pourront induire des effets hypotenseurs ou hypertenseurs transitoires modérés (6 heures maximum 1 à 2 fois par semaine, pendant 6 semaines) et donc une nuisance pour l’animal
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux de l’étape de mise au point pourront être inclus dans les études de la deuxième étape utilisant des composés hyper ou hypotenseurs. Tous les animaux pourront être réutilisés dans un autre projet si la gravité réelle des procédures expérimentales sont au maximum de classe modérée, et après récupération complète de l’animal et avis favorable du vétérinaire
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet va permettre de mettre au point une technique non invasive de mesure de la pression artérielle et nécessite l’utilisation d’animaux pour mimer au mieux les processus physiologiques retrouvés chez l’Homme. En effet, il n’existe pour le moment pas de méthode alternative suffisamment complexe pour mimer de manière optimale les paramètres de pression sanguine. Ce projet permettra aussi d’apporter des données pour développer un modèle de corrélation entre les données mesurées chez l’animal in vivo et des données in vitro de contractilité des cellules cardiaques, pour à terme mettre au point des méthodes alternatives plus précoces pour évaluer l’impact des candidats médicaments sur la contractilité, et remplacer l’utilisation d’animaux.
2. Réduction
Les études incluses dans ce projet visent à développer un système de mesure précoce de la pression sanguine chez le rat. Elles aideront à l’inclusion d’un examen paraclinique supplémentaire dans les études de sécurité non clinique, visant à réduire le nombre total d’animaux utilisés : si un effet d’un candidat médicament sur la pression sanguine est décelé à l’aide du système d’acquisition mis au point dans ce projet, cela pourra contribuer à l’arrêt anticipé du candidat médicament évitant ainsi de réaliser les études suivantes comportant un effectif d’animaux plus important. Un nombre important de mesures de la pression sanguine pourra être réalisé sur un même animal, le système étant non invasif, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaire dans chaque procédure de ce projet pour générer des données consolidées. Dans les procédures, chaque animal sera son propre contrôle. Les composés de référence utilisés sont connus pour avoir une élimination rapide de l’organisme (quelques heures). De cette manière et après avoir respecté une période de récupération entre chaque administration, un animal donné pourra recevoir plusieurs composés différents ou des doses différentes d’un même composé, ce qui évite de multiplier le nombre d’animaux utilisés dans ce projet. Les rats pourront ainsi être utilisés dans plusieurs études ou procédures successives. De plus, de la mixité male/femelle sera intégrée dans chaque groupe sans avoir à doubler le nombre d’animaux. Une fois l’étude réalisée, nous utilisons uniquement des statistiques descriptives (calcul de médiane, variance, écart-type, comparaison aux valeurs basales et aux données de la littérature) et au cas par cas de tests statistiques avec le support du service de biostatistiques.
3. Raffinement
Le système de mesure de la pression sanguine est un raffinement en lui-même car non invasif et pouvant être appliqué plusieurs fois sur un même animal vigile ce qui limite les contraintes pour l’animal par rapport à d’autres techniques plus invasives (cathétérisation artérielle par exemple). Les animaux sont manipulés et seront habitués à la mesure de pression sanguine (augmentation progressive du temps passé dans le tube de contention). L’ensemble du personnel technique sera formé pour générer le moins de stress possible lors des actes expérimentaux. Les recommandations de la SBEA sur les voies volumes et fréquences des administrations chez le rat seront appliquées. Les rats seront surveillés tous les jours et de manière très approfondie durant les phases d’activité des agents hypertenseurs ou hypotenseurs nécessaires aux mesures. Seules des doses provoquant des hypertensions ou hypotensions modérées et transitoires (quelques heures maximum) seront administrées. Dès que des signes cliniques sont observés, une décision rapide est prise en concertation entre le vétérinaire, le responsable scientifique, la Structure de bien-être animal et les équipes en charge des animaux. Selon les signes cliniques observés, une prescription de soins, un arrêt de traitement, une diminution de doses ou une euthanasie peut être mise en place, tout en tenant compte de l’objectif de l’étude. Une liste de points limites standards est mise à disposition. Tous les animaux sont stabulés en groupes avec de l’enrichissement adapté aux besoins du rat (matériel de nidification, matériel à ronger). Pendant l’habituation et après chaque mesure, une récompense (type graine de tournesol) sera distribuée à chaque animal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le rat est l’un des modèles les plus représentés car il présente une forte homologie physiologique et anatomique avec l’Homme et est ainsi considéré comme un modèle prédictif en toxicologie (modèle rongeur utilisé dans les études règlementaires). De plus, le rat est un excellent modèle pour l’évaluation de la fonction cardiovasculaire car il mime les processus physiologiques de la pression sanguine retrouvés chez l’Homme. C’est ainsi le modèle le plus adapté pour mesurer la pression sanguine de manière non invasive et générer des données consolidées et reproductibles. Les rats utilisés seront des jeunes adultes et adultes, correspondant à l’âge des animaux utilisés communément dans les protocoles de recherche de candidat médicament et dans les études ultérieures dans lesquelles seront mise en place le suivi de la pression sanguine.