Détermination préliminaire de la tolérabilité et de la toxicité retardée de candidats médicaments administrés par voie intra-cérébroventriculaire chez la souris

Le développement de nouveaux médicaments pour traiter les maladies du cerveau commence par des études de sécurité sur des animaux, notamment les souris. Ces études servent à vérifier si les médicaments n’induisent pas de toxicité avant de pouvoir les tester chez l’Homme. Les maladies du cerveau sont souvent très graves et peuvent être causées par un dérèglement dans la production de certaines protéines ou par l’accumulation de protéines anormales. Pour traiter ces maladies, des thérapies innovantes sont en cours de développement pour éliminer ces protéines. Avant de tester ces médicaments chez l’Homme, il est crucial de déterminer à la fois la dose qui pourrait être toxique et la dose efficace. La barrière hémato-encéphalique est une structure qui protège le cerveau en contrôlant les substances qui peuvent y entrer. Cette barrière rend difficile l’accès des médicaments au cerveau lorsqu’ils sont administrés par voie sanguine. Pour contourner ce problème, les médicaments sont injectés directement au niveau des lombaires entre les méninges chez l’Homme. Chez la souris, cette méthode n’est pas possible en raison de sa petite taille, et les médicaments sont administrés directement dans le cerveau. Les médicaments les plus prometteurs sont d’abord sélectionnés après des études in vitro en laboratoire, et sont ensuite testés in vivo sur des souris pour évaluer leur sécurité et leur efficacité. Ce projet consiste à évaluer la tolérabilité (c’est-à-dire une toxicité éventuelle aiguë et à court/moyen terme) et à mettre en place des évaluations neurocomportementales/fonctionnelles qui pourraient prédire l’apparition d’une toxicité retardée après l’administration unique des candidats médicaments directement dans le cerveau des souris. Ces études permettent de sélectionner les médicaments les plus prometteurs afin de réduire les risques avant de passer aux essais d’efficacité. En résumé, ce projet a pour but d’évaluer de nouveaux médicaments pour traiter les maladies du cerveau tout en respectant les normes éthiques et en minimisant l’utilisation d’animaux. Les études préliminaires chez les souris aident à identifier les doses sûres et à évaluer les risques potentiels, permettant ainsi de sélectionner les meilleurs candidats pour les études ultérieures chez l’Homme. Les données recueillies permettent de décider si le développement du médicament doit continuer ou s’arrêter.

Ce projet vise à améliorer le développement de nouveaux médicaments pour traiter les maladies du cerveau en évaluant très tôt leur toxicité potentielle (immédiate ou retardée) et en ajustant les doses et les plans des études de toxicité et d’efficacité qui suivront. Dans un premier temps, des études in vivo de trois semaines permettent de recueillir suffisamment d’informations pour sélectionner les médicaments les plus prometteurs, qui seront ensuite testés pour leur efficacité dans des modèles de maladies neurologiques. Après les études précoces de toxicité et d’efficacité, les meilleurs médicaments seront soumis à une étude de toxicité de huit semaines pour affiner leur profil de sécurité, comme les doses et les effets sur les tissus. Ces étapes supplémentaires de sélection visent à éviter des études ultérieures plus longues et avec plus d’animaux, réduisant ainsi le nombre total d’animaux utilisés pour un projet thérapeutique donné. Grâce aux études de présélection in vitro et aux études in vivo de toxicité et de pharmacologie qui en découlent, nous pouvons sélectionner le meilleur candidat et éliminer très précocement les moins prometteurs pour assurer la sureté et l’efficacité des médicaments de demain au service du bien-être du patient. En effet, ces études accélèrent la mise à disposition de nouvelles thérapies pour traiter les maladies du cerveau. Plus d’un tiers de la population mondiale souffre de troubles neurologiques, comme la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson, l’épilepsie, la sclérose en plaques et les accidents vasculaires cérébraux (AVC). Ces maladies sont la principale cause de maladie et d’invalidité dans le monde. La qualité de vie des patients atteints de ces maladies est gravement affectée et le taux de mortalité est élevé, même chez les enfants. Les options de traitement actuelles sont très limitées et souvent insuffisantes pour répondre aux besoins des patients. Ce projet vise donc à améliorer les traitements, et améliorer la vie des patients atteints par ces maladies neurologiques.

Dans le cadre de ce projet et pour une durée de procédure pouvant aller de 3 semaines à 8 semaines, les animaux seront soumis à différentes interventions : • Administration unique du composé testé dans le cerveau nécessitant un abord chirurgical sous anesthésie et une couverture analgésique (durée de la chirurgie 30 min environ) • Administrations d’analgésique (moins de 10 sec) (maximum 2 fois par jour) • Prélèvements de sang de très faibles volumes sur animal vigile (la contention est d’une durée maximale de 2min et chaque prélèvement dure moins de 30s ; maximum 6 prélèvements sur 24h) • Tests neurocomportementaux non invasifs (observations, max 15 min/semaine) et fonctionnels (évaluation de la motricité, max 10 min/semaine) réalisés pour chaque animal 1 fois avant traitement puis de façon hebdomadaire jusqu’à la fin de la procédure (3 à 8 semaines après traitement). Tests évaluant les performances neuro-locomotrices des souris et permettant de mieux, et plus rapidement, déceler la toxicité retardée à la suite de l’administration de candidats médicaments. • Administration d’anesthésique en fin d’expérimentation avant euthanasie. (moins de 10 sec)

Dans le cadre de ce projet et pour une durée de procédure pouvant aller de 3 semaines à 8 semaines, des nuisances ou douleurs peuvent survenir à savoir : Conséquences directes des actes expérimentaux : • La phase de chirurgie (30 min) nécessaire à l’administration du composé d’intérêt dans le cerveau ainsi que la période post-opératoire peuvent générer du stress et une douleur modérée • Les administrations d’analgésiques et anesthésiques, maximum 2 fois par jour pendant 2 jours peuvent générer des douleurs légères et de courte durée • Maximum 6 prélèvements de faible volume de sang répartis sur 24h (1 seule fois par animal pour toute la durée de l’étude), effectués sur animal vigile avec une contention d’une durée maximale de 2min et chaque prélèvement dure moins de 30 sec (Degré de sévérité léger de courte durée) • Administration de l’anesthésique en fin d’expérimentation préalable à l’euthanasie (degré de sévérité léger) Conséquence indirecte des actes expérimentaux : Le composé testé peut en lui-même induire des effets cliniques et peut provoquer une nuisance modérée pour l’animal (impacts sur l’activité, état général, variation du poids corporel par exemple).

L’ensemble des animaux ayant reçu l’administration d’un candidat médicament dans ce projet sera euthanasié à l’issue de chaque procédure (au bout de 3 à 4 semaines ou 8 semaines post injection selon la procédure mise en œuvre). Des collectes de sang/ liquide céphalo-rachidien pour analyses et d’organes pour lecture anatomopathologique seront effectuées. Tous les animaux pour lesquels au moins un premier geste invasif a été réalisé dans le cadre de la procédure (entrant dans la définition de la procédure expérimentale réglementaire) et qui n’ont pas reçu de candidat médicament ou son/véhicule pourront être réutilisés dans un autre projet. Ces situations peuvent se produire, dans le cas où une dose d’un candidat médicament ou son véhicule montre des signes de toxicité immédiate consécutive à l’administration, les administrations prévues pour le reste des souris du groupe ne sont alors pas réalisées. Ces animaux ayant déjà reçu au préalable l’analgésie avant la chirurgie pourront dans ce cas être réutilisés dans d’autres DAP.

Ce projet sera réalisé sur l’espèce souris car de nombreux modèles mimant des pathologies humaines sont disponibles chez la souris et seront utilisés dans les études ultérieures de détermination de l’efficacité du candidat médicament. Cette espèce présente une forte homologie génétique et physiologique avec l’Homme et ainsi une forte valeur translationnelle permettant d’obtenir la meilleure prédiction possible chez l’Homme. S’ajoutent à cela les données historiques (internes, issues de la littérature, par souche, âge, sexe) et nécessaires à l’évaluation et l’interprétation des effets. Chez la souris, les candidats médicaments sont délivrés directement au niveau du système nerveux central par voie intracérébroventriculaire, pour palier le problème du mauvais passage de la barrière hémato-encéphalique. En outre, cette voie d’administration nécessite une chirurgie moins invasive que la voie intrathécale utilisée chez d’autres espèces comme le rat. Pour se placer dans les mêmes conditions que les études d’efficacité puis les études requises ultérieurement, les souris utilisées 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 à ce projet. Ces études vont permettre de présélectionner des candidats médicaments pour les études ultérieures effectuées chez le rat par voie intrathécale, même voie utilisée chez l’Homme pour la délivrance de thérapeutiques.