Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 17/10/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-807903)
375 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit des injections de candidats-médicaments ou de sondes, subit jusqu’à huit anesthésies gazeuses sur une semaine pour l’imagerie et jusqu’à dix micro-prélèvements de sang. Le porteur teste la biodistribution de molécules aux applications variées, du traitement anticancéreux à l’antidépresseur, et affirme qu’aucun modèle alternatif ne reproduit l’absorption et l’élimination d’un médicament dans l’organisme. Il indique renoncer à toute grille de score, celle-ci supposant de « maintenir la souffrance de l’animal pour en évaluer l’évolution ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Pour le développement de nouveaux médicaments ou de cibles thérapeutiques, il est nécessaire d’étudier le devenir de la substance active ou de la sonde dans l’organisme, dans le but de déterminer l’absorption, la distribution, le métabolisme et l’élimination du composé (ADME), des propriétés qui vont influencer la posologie du médicament (dose administrée et fréquence d’administration) ou permettre la mise en évidence du devenir de la sonde et in fine la localisation in situ de cible. L’objectif scientifique est de suivre la biodistribution de produits pharmacologiques ou de sondes en cours de développement chez la souris, visualisée par fluorescence ou par bioluminescence à l’aide d’un imageur. Les produits pourront être de différentes natures: chimique, peptidique, oligonucléotidique et pour diverses applications : analgésie, anti-inflammatoire, antibiotique, immunodépresseur, anticancéreux, cardio-protecteur, anti-arthrosique, antidépresseurs, neuro-protecteur…
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La mesure de la bio-distribution des candidats-médicaments permettra de sélectionner les candidats-médicaments ou les sondes les plus adaptés et d’en affiner la posologie (dose et fréquence d’administration) selon les critères tels que l’ADME, l’affinité et la spécificité de la sonde pour sa cible et sa capacité à atteinte la cible. Ces caractéristiques sont indispensables pour les futures études pharmacologiques. Ce projet s’inscrit pleinement dans les étapes indispensables au développement des candidats-médicaments et des sondes pour le traitement des pathologies humianes ou leur diagnostique et permettra de séléctionner les molécules les plus interressante. Cette séléction évitera de mesurer ensuite l’activité pharmacologique chez l’animal de toutes les molécules éliminées et permettra donc de réduire le nombre d’animaux nécéssaire tout en augmentant les probabilités d’obtenir un médicament.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis a des injections effectuées afin d’administrer les candidat-médicaments, sondes, médicaments et/ou compétiteurs étudiés. Les molécules pourront être administrées par voie intraveineuse, intrapéritonéale, sous-cutanée, intra-dermique, intr-anasale ou par voie orale. Généralement 1 (sonde) à 2 (sonde + compétiteur) administrations seront effectuées. Pour l’aquisition des images (« photos »), des anesthésies gazeuses de quelques minutes chacune sont nécessaires pour que la souris soit parfaitement immobile. Ces anesthésies pourront être répétées jusqu’à 8x sur une période de 24h à 7j pour suivre la liaison puis l’élimination de la sonde et determiner son activité. Afin de suivre la concentration sanguine de la sonde au cours du temps, des micro-prélèvements de sang pourront être réalisés à l’extrémité de la queue. Ces prélèvements seront réalisés durant l’anesthésie nécessaire à la « photo »ou sur les animaux vigiles et non contraints. Un maximum de 10 micro prélèvements de sang seront réalisés sur une durée minimum de 48h.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les administrations uniques du candidat médicament, de la sonde (administrations orale ou intraveineuse ou intrapéritonéale ou sous cutanée ou intradermique ou intranasale) et/ou répétée de la luciférine (intrapéritonéale) nécessite une préhension et une contention des animaux. Les animaux seront maintenus sous anesthésie gazeuse durant les « photos » : quelques minutes chacune et pouvant être répétée jusqu’à 8x sur une période de 24h à 7j. Des micro-prélèvements de sang sont réalisés à l’extrémité de la queue sur les animaux anesthésiés (simultanément à une « photo ») ou vigiles et non contraintes. Un maximum de 10 micro-prélèvements de sang seront réalisés sur une durée minimum de 48h.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale afin de recueillir les échantillons nécessaires aux analyses.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les candidats-médicaments et les sondes auront été sélectionnés préalablement pour leur activité et leur innocuité sur les modèles cellulaires, ainsi que pour leur caractéristiques pharmacochimiques (solubilité, stabilité plasmatique et microsomale…). Cependant, tous les essais réalisés ne peuvent prédire avec exactitude l’activité d’un composé car aucun modèle alternatif (bio-informatique, moléculaire et/ou cellulaire) n’est suffisamment intégré et complexe pour reproduire l’ensemble des phénomènes biologiques impliqués dans l’absorption, la distribution, la dégradation et l’élimination des médicaments. Ces phénomènes biologiques sont liés à la circulation sanguine, aux barrières biologiques et aux voies d’élimination (dégradation par le foie, élimination biliaire et rénale…) et régulent l’activité des médicaments. Pour ces raisons, une approche chez l’animale reste indispensable pour sélectionner les candidats-médicaments les plus prometteurs avant de poursuivre leur développement. La mesure de la bio-distribution sera réalisée chez le souris, car cette espèce est la plus utilisée pour cette approche dans le cadre du développement des candidats-médicaments et qu’elle permet d’avoir recourt à des animaux génétiquement modifiés.
2. Réduction
La réalisation des procédures par un technicien rompu à ces manipulations garantit une bonne reproductibilité et permet de limiter le nombre d’animaux à engager dans les protocoles. Nous avons montré que la procédure expérimentale parfaitement maîtrisée permet une mesure efficace à l’aide de 3 souris par condition testées. Les résultats sont exploités sous la forme de courbes cinétiques ou d’images. Aucune comparaison statistique n’est requise. Le plus souvent 2 à 5 conditions seront testées pour un composé (doses, voies d’administration, en présence ou absence d’un compétiteur). La mise en place de micro-prélèvements répétés chez un même animal permet de réduire drastiquement le nombre d’animaux utilisés pour suivre les paramètres sanguins mesurés. Il est prévu de mesurer la bio-disponibilité de 5 candidats-médicaments ou sondes par an chez la souris (30 à 75 souris) sur une période de 5 ans, soit un maximum de 375 souris.
3. Raffinement
La procédure expérimentale est conçue pour garantir le bien-être de l’animal et réduire au maximum l’inconfort, le stress et la souffrance. La souris étant un animal social, les souris seront maintenues en groupes sociaux, dans des cages enrichies d’un tube de change et de matériaux de « nidification ». Une période d’acclimatation et d’habituation d’une semaine sera respectée. Le bien-être des animaux sera pris en compte tout au long de l’étude, avec un suivi journalier de l’état des animaux par l’expérimentateur. Les souris seront anesthésiées pour permettre des acquisitions efficaces et parfaitement répétables. Les souris seront placées sur un tapis chauffant afin de prévenir une hypothermie durant l’anesthésie. La douleur liée aux injections est une douleur ponctuelle réversible qui fera l’objet d’une surveillance de l’animal. Les animaux seront particulièrement surveillés après l’administration des candidats-médicaments ou des sondes, pour mettre en évidence tous signes de toxicité imprévue qui nécessiterait la mise à mort de l’animal. Aucun animal ne sera maintenu en vie s’il présente des signes de douleur ou d’inconfort. Pour cette même raison, aucun « scoring » n’est envisagé, car il nécessite de maintenir la souffrance de l’animal pour en évaluer l’évolution. Il arrive cependant qu’aucun signe extérieur de douleur ne puisse être observé, et que seule une perte ou absence de prise de poids soit mise en évidence. Dans ce cas, les animaux seront mis à mort dès la mise en évidence d’une différence significative. Les micro-prélèvements de sang sont indolores et réalisés lorsque les animaux seront anesthésiés ou sur les animaux vigiles et non contraints (sans boite ou tube de contention) à même de signifier librement tout manquement à leur bien-être.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La mesure de la biodistribution sera réalisée chez le souris, car cette espèce est la plus utilisée pour cette approche dans le cadre du développement des candidats-médicaments, le plus souvent car sa petite taille permet d’utiliser moins de composés (des composés souvent difficiles à synthétiser) et qu’elle permet d’avoir recourt facilement à des animaux génétiquement modifiés. Le recourt à des animaux génétiquement modifiés, déficients pour la cible, peuvent s’avérer indispensable pour la validation de la spécificité de la sonde dans l’organisme. L’âge des souris sera déterminé en fonction de l’évolution de l’expression de la cible durant la vie de l’animal selon les informations disponibles dans la littérature. Les souris seront âgées d’au minimum 4 semaines afin que la procédure puisse être réalisée sans remettre en cause le bien-être de l’animal.