Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 12/03/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-545750)
512 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées par injection létale pour le prélèvement du sang, des tissus et des organes. Chacune est tondue, opérée sous anesthésie gazeuse pour l’implantation d’un dispositif, puis subit une douleur que le porteur qualifie lui-même de significative pendant les vingt-quatre premières heures, des réouvertures de cicatrice pour l’administration des molécules et jusqu’à quatre micro-incisions du bout de la queue par semaine pour les prises de sang. L’objet est de comparer, pour une société développant des vecteurs qui acheminent des médicaments vers le système nerveux central, une perfusion intrathécale de vingt-quatre heures à une injection unique. Le porteur écrit que le recours à l’animal est « indispensable » faute de modèle prédictif, et que ce même recours constitue « le principal désavantage » de sa demande.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ces dix dernières années, notre société et ses partenaires académiques ont réussi à identifier et développer une stratégie de vectorisation innovante, afin de proposer de l’adressage spécifique de médicaments au niveau du système nerveux central après administration intraveineuse ou sous-cutanée. Ce transport est réalisé à l’aide de protéines ou peptides cargos (vecteurs) qui ciblent spécifiquement les récepteurs membranaires situés aux niveaux des barrières cellulaires de l’organisme, entre sang et tissus, dans notre cas, la barrière Hématoencéphalique du cerveau. Le succès de ces travaux et les dernières collaborations internationales ont démontré tout le potentiel de notre technologie sur le développement de nouveaux traitements contre certaines neuropathies. Cet engouement a également permis de développer de nouveaux axes de recherches, notamment sur certaines maladies rares (Myopathies, lysosomales) ou encore chroniques liées à l’hygiène de vie (Cancers, Diabètes, obésités), devenues le fléau de ces 20 dernières années. C’est dans ce contexte que nous souhaitons relever de nouveaux défis et optimiser notre technologie pour améliorer ou prolonger l’adressage et l’effet de certains traitements. Par diverses optimisations galéniques, Il s’agira de contourner les problématiques de demi-vie sanguine (élimination, stabilité, immunité) et de démontrer l’apport de systèmes implantatoires à délivrances prolongées et maîtrisées. Nous pourrons ainsi proposer de meilleurs pharmacologies, optimisées pour le traitement de pathologies plus complexes ou sans traitements efficaces. Dans ce projet nous chercherons donc à démontrer au niveau intrathécale (c’est à dire dans le liquide méningé de la Moelle épinière et du cerveau) les effets bénéfiques d’une infusion sur 24 heures de nos molécules par rapport à une simple injection standard. A terme, une fois le schéma validé, nous chercherons à réduire les doses, tout en gardant la même efficacité pharmacologique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Nous souhaitons tester le potentiel d’action de nos vecteurs sur des administrations prolongées. Nous pourrons ainsi rechercher de meilleurs effets pharmacologiques pour de meilleures perspectives thérapeutiques. La modulation dans le temps et la réduction des concentrations médicamenteuses sont également des paramètres non négligeables lorsqu’il s’agit de molécules présentant certains effets secondaires, notamment lors de traitements à fortes doses efficaces. De plus, en proposant une administration en intrathécale, nous chercherons à mettre en place une voie d’administration directement transposable à l’homme, voie qui est de plus en plus utilisée pour le développement de traitements contre les neuropathies, notamment par l’administration de molécules complexes ou qui ne passent pas bien la Barrière Hématoencéphalique du cerveau.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
-Tonte des animaux : Sur animal anesthésié, une seule fois (durée 30 secondes). -Injection anti-douleur pré-opératoire : Sur animal vigile, une fois, durée quelques secondes sur animal éveillé (10 secondes). -Chirurgie implantatoire : Sous Anesthésie gazeuse, une seule fois (Induction anesthésie 3 minutes, stabilisation et maintien 15 minutes). – Réveil : Avant réveil, injection d’un antidouleur (Une fois, quelques secondes). -Suivi post-opératoire : Sur animal vigile, injection d’un antidouleur longue durée (minimum 3 fois), une toutes les 24h pendant 72h (ou plus si besoin), (Durée injection quelques secondes). – Administration des molécules : Sur animal anesthésié, en une seule fois (durée bolus ou pose pompe ALZET 30 secondes). – Prélèvements sanguins intermédiaires : Sur animaux vigiles (≤2min), une seule fois/24h et maximum 4 fois/semaine. – Mise à mort (Point final étude) : Sur animal vigile, administration rapide d’une dose létale anesthésique (quelques secondes).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Dans ce projet nous chercherons à limiter au maximum le stress induit aux animaux. Les possibles sources de stress, angoisse et/ou douleurs sont ici listées. -TRANSPORT ET ADAPTATION : Sources stress et angoisse non négligeable due au transport -TONTE : Stress et angoisse notables (quelques secondes) le temps de l’induction à l’anesthésie et lors du réveil, mais pas de douleur. – ANTALGIE PRE-OPERATOIRE : Stress et angoisse notables (30 secondes) lors de la contention manuelle et douleur transitoire (légère et rapide) lors de l’injection et pénétration cutanée de l’aiguille. – CHIRURGIE IMPLANTATOIRE : Rapide stress et présence d’angoisse (quelques secondes) le temps d’induction à l’anesthésie, douleur significative lors de la chirurgie, se poursuivant après le réveil. – SUIVI POST-OPERATOIRE : Douleur significative les 24 premières heures. Stress et angoisse non négligeables à l’administration de l’anti-douleur (30 secondes) lors de la contention manuelle, et douleur transitoire (légère et rapide) lors de l’injection et pénétration cutanée de l’aiguille. – ADMINISTRATIONS DES MOLECULES : Stress et angoisse notables (quelques secondes) le temps de l’induction à l’anesthésie et douleur non significative à la réouverture de la cicatrice au niveau cutanée. Douleur notable au réveil et lors de l’injection de l’anti-douleur (pénétration aiguille à travers la peau). – PRELEVEMENTS SANGUINS INTERMEDIAIRES : Stress et angoisse transitoire lors de la mise en contention (≤10 secondes), puis douleur notable lors de la micro-incision de l’extrémité de la queue pour réaliser le prélèvement sanguin (quelques secondes). – MISE A MORT (en fin d’incubation) : Léger stress (30 secondes) lors de la contention manuelle et douleur notable (légère et rapide) lors de l’injection par la pénétration cutanée de l’aiguille.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Dans les deux procédures de cette demande, les animaux seront tous mis à mort en point final de l’étude afin de collecter en post-mortem le sang total, les tissus et organes d’intérêts.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Afin de mener à bien notre projet, nous n’utiliserons que nos vecteurs préalablement investigués et validés sur des études in vitro (sur cellules) et in vivo sur de récents suivis pharmacocinétiques et de biodistributions. Ces premières séries de tests amonts ont notamment permis de vérifier le maintien des interactions avec les récepteurs cibles, mais restaient insuffisantes pour prendre en compte l’intégralité des paramètres physiologiques (mécanistiques, immunitaires, métaboliques et d’éliminations). Afin de développer notre modèle pour de l’infusion médicamenteuse au niveau intrathécale, nous devrons absolument envisager de réaliser nos études sur le petit animal de laboratoire, ici le rongeur (souris). Le choix du modèle rongeur se justifie comme étant pour l’heure le 1er modèle animal disponible se rapprochant de l’Homme pour l’étude des mécanismes physiologiques, sans trop de contraintes d’hébergement, ni de manipulations. Son utilisation sous forme de faibles cohortes permet d’exploiter au maximum les résultats par l’obtention de données statistiques significatives. Malheureusement, il n’existe pour le moment aucun modèle prédictif de bio-informatique associant l’ensemble des mécanismes physiologiques, capable d’apporter toutes ces réponses ou suffisamment complexe et informel, tel que les organoïdes ou sphéroïdes. Dans notre cas, le principal désavantage de cette demande reste donc le recours indispensable à l’utilisation d’animaux. Il s’agit maintenant de définir à minima et au plus juste le nombre d’individus à utiliser.
2. Réduction
La totalité des animaux (n=512) sera implantée en début de chaque procédure, soit pour une administration par bolus ou par une infusion longue durée (autonome). Réalisation de groupes de n=4 individus par test (1 cage de 2 mâles/1 cage de 2 femelles), à raison de 4 tests par étude et 4 études par an, ce qui représente 64 individus/an et par procédure. Ce qui représente pour la voie bolus, 64 individus par an, soit 256 sur 4 ans et pour l’infusion, également 64 individus par an, soit 256 sur 4 ans. Par soucis de comparaisons à l’historique des différentes pharmacocinétiques, nous poursuivrons nos expérimentations sur la même lignée de souris. Ce modèle sera également utilisé par la suite, pour humaniser la cible, en vue d’une transposition de nos tests à l’Homme. Il est important de noter que ce nombre total d’animaux sera mixte à 50/50 entre mâles et femelles (cages séparées). Pour une analyse statistique, le « n=4 » sera suffisant et nous orientera vers des modèles non-paramétriques. Sur de l’expérimentation in vivo, tous les paramètres ne sont pas maîtrisés, et sont basés sur des populations aléatoires de souris ou chaque animal présente des variables individuelles. Nous pourrons réaliser un équivalent du test d’homogénéité entre groupes ou encore une analyse de variance. En fin de procédure, une liste ciblée des tissus à prélever nous évitera une utilisation abusive et inutile d’animaux. La réalisation de prélèvements sanguins intermédiaires, permet d’obtenir des données précieuses sur le passage systémique de nos candidats, en plus du prélèvement en point final, ce qui va également dans le sens d’une optimisation et réduction du nombre d’animaux.
3. Raffinement
Nous porterons une attention particulière à la préparation amont de l’expérimentation. Elle regroupe l’ensemble des préparatifs, l’adaptation, le conditionnement et la stabulation des animaux, laquelle sera au minimum de 7 jours dès réception. 2 jours avant les administrations, les animaux seront sortis de l’hébergement conventionnel pour aller dans une autre pièce également cyclée (12h/12h), insonorisée, en armoire ventilée, sous température et hygrométrie contrôlées, avec nourriture et boisson ad libitum. Ils sont maintenus dans un contexte familier (pour les odeurs), dans la même cage (taille standard pour portoir ventilé + couvercle à filtre), un maximum de 2 individus par cage (car groupes n=4 mixtes de 2 mâles + 2 femelles), litières (copeaux de bois) et double raffinement (maison en carton et bandelettes de carton). Les opérations chirurgicales, implantations et administrations bolus se feront sur animaux anesthésiés, tandis que l’administration (infusion), continue et autonome, se poursuivra une fois l’animal éveillé, au cours de sa stabulation post-implantation. Les prélèvements intermédiaires de sang seront précis et rapides (≤ 2min) sur animaux éveillés. Tout au long de la procédure, des points limites seront systématiquement établis afin de pouvoir répondre à une situation d’urgence. En point final, une injection létale d’anesthésiques permettra une mise à mort rapide des animaux sans stress ni douleur. Nous n’utiliserons ici que des animaux couramment utilisés en recherche pour des études de pharmacocinétiques.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les rongeurs représentent cette famille de petite taille, facile d’utilisation et d’élevage, pratique pour les études de pharmacologies et comportementales, elle est donc idéale pour la mise en place de premières études de pharmacocinétiques (groupes de 4 individus). A l’heure actuelle, faute d’alternatives de remplacement, le modèle rongeur (ici souris), reste le seul modèle accessible de « petit mammifère » dont la physiologie est bien connue et relativement proche de l’Homme. Par sa petite taille, Il devient également très intéressant pour la balance pharmacologie/toxicologie (bénéfices/risques) avec une diminution des posologies. Les animaux seront utilisés pour réaliser des cinétiques pharmacologiques et des échantillonnages de sang et tissus. Pour notre procédure nous utiliserons des animaux dits « jeunes adultes », ayant une moyenne de 10 à 12 semaines. A cet âge, nous limitons les variations inter individus qui peuvent avoir un impact sur les mécanismes physiologiques et les modulations de l’expression de certaines protéines. Chez la souris, cet âge correspond à un poids moyen de 27-30g environ. Cet âge s’avère particulièrement intéressant en termes pratique, économique et risques de toxicité par rapport à des animaux plus âgés (réduction des doses/risque immunogène).