Tests réglementaires

Pour tester des dispositifs censés éviter l'accumulation de liquide après une ablation du sein, 450 rats subissent une mastectomie chirurgicale de 60 à 90 minutes, puis l'implantation du dispositif pendant plusieurs semaines. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré et tous les rats sont tués, l'analyse histologique des tissus étant présentée comme la méthode de référence. Échographies répétées sous anesthésie courte, pansements, hébergement individuel jusqu'à quatorze jours, hématomes, œdèmes et douleurs post-opératoires figurent parmi les effets attendus. Le nombre d'études dépend, écrit le porteur, des demandes formulées par les fabricants de dispositifs médicaux, à raison d'environ une étude par an sur cinq ans.

Objectifs

Le sérome, complication fréquente après une chirurgie mammaire (jusqu’à 85 % après mastectomie), résulte de la formation d’un espace vide sous-cutané favorisant l’accumulation de liquide. Cela entraîne inconfort, soins prolongés et risques infectieux pour les patients. Ce projet vise à évaluer la tolérance (sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) de dispositifs médicaux visant à réduire cet espace et parsuite réduire l'accumulation de liquide. Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir le bon rétablissement des patients après chirurgie, et pour garantir leur efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à garantir, avant la mise sur le marché, que l’utilisation du produit de santé n’altère ni l’état clinique ni la sécurité des patients, conformément aux exigences des autorités réglementaires. Cette démarche s’inscrit dans une volonté de garantir un niveau élevé de protection de la santé et de la sécurité, pour les patients. Les résultats obtenus à l’issue des études seront intégrés aux dossiers de soumission auprès des autorités de santé compétentes, en vue de la mise sur le marché ou du maintien de l’autorisation du produit à court terme. Le nombre d’études et de dispositifs testés dans le cadre de ce projet dépend directement des demandes formulées par les fabricants de dispositifs médicaux. Toutefois, il est raisonnablement anticipé la réalisation d’environ une étude par an, ce qui correspondrait au développement et à l’évaluation de cinq nouveaux dispositifs sur une période de cinq ans.

Procédures

Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale consistant à une mastectomie (retrait de la glande mammaire) visant à reproduire un modèle de formation de sérome post-chirurgical (présence de liquide dans l’espace laissé vide après retrait de la glande mammaire) visant à reproduire un modèle de formation de séromes post-chirurgical (présence de liquide dans l’espace laissé vide après retrait de la glande mammaire). Un dispositif visant à réduire cette formation de liquide est implanté dans l’espace créé et est laissé chez l’animal pendant plusieurs semaines. La durée de la chirurgie est estimée entre 60-90 minutes selon la complexité du modèle. Toutes les interventions sont réalisées sous anesthésie générale (inhalée ou injectable) et accompagnées d’une analgésie pré- et post-opératoire adaptée. Des examens d’imagerie non invasifs (échographie) pourront être réalisés pour évaluer la présence et le volume du sérome, avec une anesthésie courte ( 4 semaines), étant donné qu’il s’agit d’un examen court et non invasif, cet examen pourra être renouvelé chaque semaine selon les besoins, à condition que l’animal soit en bon état général.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont les suivants : - Stress lors des manipulations pour l’anesthésie et pouvant aller jusqu’à 14 jours si présence d’un pansement et mise en place d’un hébergement individuel - Douleur suite à la chirurgie. – Gêne modérée : En cas de mise en place de pansements ou de dispositifs de protection post-opératoires, pouvant limiter temporairement la mobilité ou provoquer une gêne locale - Perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie, de la chirurgie et/ou du dispositif implanté, à court terme - Hématome, œdème ou sérome non résorbé au niveau du site opératoire, pouvant entrainer une gêne locomotrice en plus de la douleur.

Devenir

Afin de répondre aux objectifs scientifiques du projet, des observations post-mortem sont indispensables. Pour cela, des prélèvements ciblés des tissus sont réalisés afin de procéder à des analyses histologiques, qui constituent la méthode de référence pour détecter des effets locaux tels que l’inflammation, la fibrose ou la nécrose. D'autres examens spécifiques sur les tissus prélevés, comme une observation macroscopique ainsi que la mesure du volume de sérome peuvent aussi etre réalisées. Compte tenu de la nature des interventions et des objectifs du projet, il n’est pas possible de maintenir les animaux en vie après la phase expérimentale. L’euthanasie est donc pratiquée conformément aux normes éthiques et réglementaires en vigueur.

Remplacement

L’utilisation de modèles animaux reste indispensable dans le cadre de l’évaluation préclinique des dispositifs médicaux, car requis par les exigences réglementaires. À ce jour, aucune méthode alternative validée (In-Vitro ou In-silico) ne permet de reproduire de manière fiable les conditions mécaniques et biologiques nécessaires à l’étude de la performance et de la tolérance locale de dispositifs destinés à un usage humain, en particulier dans le contexte de la prévention ou du traitement du sérome. La formation de sérome est un phénomène complexe impliquant des interactions mécaniques, tissulaires et immunitaires, difficilement reproductible in vitro. Les modèles cellulaires ne permettent pas de simuler la dynamique de l’espace vide sous-cutané, ni les processus de drainage, d’inflammation ou de cicatrisation associés. Donc le mécanisme de formation du sérome, complication fréquente après une chirurgie mammaire, reste difficile à modéliser. Les modèles animaux offrent ainsi une approche essentielle pour étudier ce phénomène dans des conditions réalistes. Parmi les espèces disponibles, le rat représente un modèle pertinent pour ce type d’étude en raison de sa taille adaptée, de sa bonne tolérance aux procédures chirurgicales, et de la disponibilité de données comparables dans la littérature scientifique.

Réduction

La réglementation demande d’avoir à minima 10 produits implantés par condition. Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés dans les études, plusieurs stratégies sont mises en œuvre : Mutualisation des groupes contrôle : Un même groupe témoin (utilisant un produit de référence) peut être utilisé pour comparer plusieurs groupes test recevant des produits différents. Études pilotes : Réalisées sur un nombre restreint d’animaux, elles servent à orienter les choix de développement (produit, matériel, technique chirurgicale) avant de passer à des études réglementaires plus étendues. Quand cela est possible ; implantation de plusieurs dispositifs sur le même animal réduisant de moitié le nombre d’animaux.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en groupes sociaux compatibles afin de respecter leurs besoins comportementaux et de favoriser leur bien-être. Un hébergement individuel est uniquement instauré en cas de nécessité médicale, notamment en présence d’un pansement, et limité à la durée strictement nécessaire à la cicatrisation. Les installations permettent le maintien des contacts visuels, olfactifs et auditifs entre congénères. Des enrichissements adaptés à l’espèce sont fournis de manière systématique. L’environnement est contrôlé afin de limiter le stress (ambiance sonore adaptée, manipulation douce, surveillance régulière). Les procédures chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale associée à une analgésie préventive et multimodale, conformément aux bonnes pratiques vétérinaires, afin de prévenir toute douleur, souffrance ou détresse. La profondeur anesthésique et les paramètres respiratoires font l’objet d’une surveillance continue pendant toute la durée de l’intervention. Des mesures spécifiques sont mises en œuvre pour limiter les risques per- et post-opératoires : maintien de la température corporelle à l’aide d’un dispositif chauffant, protection oculaire, réalisation des actes en conditions aseptiques strictes sur une zone préparée, et administration d’un agent de réversion en fin d’intervention afin de favoriser un réveil rapide et sécurisé. Une analgésie post-opératoire adaptée est systématiquement mise en place et ajustée en fonction de l’évaluation clinique quotidienne des animaux. La durée du traitement est modulée selon l’état général et les signes de douleur observés.Les animaux sont observés au minimum quotidiennement par un personnel qualifié et toutes les observations sont tracées. La fréquence de suivi et la surveillance sont approfondies en cas de signes cliniques. Lors des examens d’imagerie, une anesthésie adaptée est administrée afin de garantir l’immobilité et le confort de l’animal. Une analgésie complémentaire peut être mise en œuvre si la situation clinique le justifie.

Choix des espèces

Le choix du rat comme modèle animal repose sur plusieurs critères scientifiques et réglementaires. Il est largement utilisé en recherche préclinique grâce à sa physiologie bien connue et sa facilité de manipulation, avec une littérature abondante facilitant la comparaison des résultats. Sa taille et son anatomie permettent de reproduire des modèles chirurgicaux pertinents, tels que la mastectomie et la création de poches sous-cutanées, utiles pour étudier la formation de séromes. Le rat permet également des évaluations quantitatives fiables, tant macroscopiques qu’histologiques, essentielles pour l’analyse de la biocompatibilité (sécurité et performance). Enfin, son utilisation est acceptée par les autorités réglementaires et il présente une transposabilité partielle aux conditions humaines, notamment en matière de cicatrisation et de réponse inflammatoire. Ces caractéristiques en font un modèle pour ce projet. Il n’y a pas de spécification dans les textes réglementaire, donc des animaux adultes seront privilégié. Si pour un projet spécifique, des animaux plus jeunes seraient nécessaire, le projet sera revu par la SBEA.

112 porcs charcutiers vont être utilisés, tous tués à 110 jours, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent un transpondeur sous la peau, une à deux injections vaccinales intramusculaires et trois prises de sang de 10 ml, avec fièvre, baisse d'appétit et lésions musculaires possibles au point d'injection. La mise à mort sert à examiner l'encolure pour mesurer les dégâts locaux laissés par les adjuvants testés. Le porteur présente ces essais comme une recherche de meilleure tolérance pour la santé et le bien-être des animaux non-humains, et détaille aussitôt les gains attendus en croissance, en productivité et en homogénéité des lots.

Objectifs

L’objectif du projet est d’évaluer l’innocuité et l’efficacité de différentes formulations adjuvantes chez le porc charcutier. L’antigène utilisé (APP) présente un profil d’innocuité déjà bien établi. En revanche, l’association de cet antigène avec certains adjuvants peut induire des lésions locales, superficielles et/ou musculaires, susceptibles d’entraîner une réforme de l’animal. Le test de nouveaux adjuvants vise à diminuer ces effets. En termes d’efficacité, il est établi que les quantités d’anticorps spécifiques de l’APP sont directement associés à l’efficacité vaccinale. Le suivi de ces paramètres constitue donc des indicateurs pertinents pour l’évaluation de l’efficacité des nouveaux candidats adjuvants dans le cadre de ce projet.

Bénéfices attendus

Une meilleure tolérance et efficacité sont sans cesse recherchées pour améliorer la santé et le bien-être animal. L’optimisation des adjuvants vise avant tout à renforcer la réponse immunitaire, en stimulant plus efficacement les défenses naturelles de l’animal et en favorisant une production d’anticorps durable et protectrice. En parallèle, une meilleure immunité contribue à diminuer l’incidence des maladies cliniques et subcliniques, améliorant la croissance, la productivité et l’homogénéité des lots. Enfin, des animaux mieux protégés nécessitent moins de traitements antibiotiques, participant ainsi à la réduction de l’usage des antimicrobiens et à la lutte contre l’antibiorésistance

Procédures

Tous les actes se feront sur animal vigile : Pose de transpondeurs sous-cutanés (1 fois par animal, durée de l'acte moins de 2minutes), Injection d'un vaccin une à deux fois en fonction des groupes à J0 et J28 ( durée de l'acte moins de 2 minute par animal), prélèvements sangins à J0, J27 et J80 : 10ml (Durée de l'acte mois de 5 minutes par animal, contention comprise)

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues concernent principalement le stress induit par la manipulation et la contention des animaux, la douleur ainsi que les éventuels hématomes associés aux prélèvements sanguins, et la douleur liée aux injections intramusculaires. Des effets indésirables transitoires (fièvre, baisse de l’appétit) peuvent également survenir à la suite des injections. Par ailleurs, une gêne ou une douleur passagère peuvent être observées lors de l’implantation du transpondeur.

Devenir

Les animaux sont maintenus sous surveillance dans leur zone d'hébergement durant toute la procédure, jusqu'à leur mise à mort à J110. Un examen macroscopique des sites d'injection est alors réalisé au niveau de l'encolure. Le prélèvement de cette zone étant terminal, il ne permet pas le maintien en vie des individus.

Remplacement

Les modèles in vitro et ex vivo permettent aujourd’hui d’obtenir des informations précieuses sur les mécanismes immunologiques de base, mais ils ne peuvent pas reproduire l’ensemble de la complexité de la réponse immunitaire d’un organisme vivant. Les adjuvants agissent à plusieurs niveaux : activation de l’immunité innée, recrutement cellulaire au site d’injection, présentation de l’antigène, induction de la mémoire immunitaire… Ces processus impliquent une interaction dynamique entre cellules, tissus et médiateurs circulants, qu’aucun modèle in vitro ne peut entièrement reproduire. Les réactions locales (inflammation, nécrose, granulome) et systémiques (fièvre, baisse d’appétit, altération du comportement) ne peuvent être observées que chez l’animal entier. Ces effets sont essentiels à mesurer pour garantir le bien-être animal et la sécurité du vaccin avant toute application en élevage.

Réduction

Des études antérieures ont établi qu'un effectif minimal de sept animaux par groupe est nécessaire pour garantir la fiabilité statistique des résultats.

Raffinement

Le raffinement proposé repose sur plusieurs points essentiels destinés à optimiser le bien-être des animaux tout au long de l’expérimentation : 1. Conditions d’hébergement : Les animaux seront hébergés en loges sur caillebotis, équipées de chaînes et de balles servant de jouets d’enrichissement. Ils auront un accès permanent à l’eau (ad libitum) et seront nourris deux fois par jour (matin et soir). Chaque loge comprendra une zone de repos propre, distincte de la zone d’alimentation, afin de favoriser le confort et le comportement naturel des animaux. 2. Interventions et habituation Toutes les interventions seront réalisées dans le calme, avec récompense alimentaire à la clé pour limiter le stress. Une habituation progressive au jus de pomme sera mise en place dès la semaine précédant le début de l’expérimentation, afin de faciliter notamment la troisième prise de sang, identifiée comme la plus sensible. 3. Suivi sanitaire et critères de vigilance Les animaux feront l’objet d’une surveillance biquotidienne. Les paramètres suivants seront systématiquement suivis et consignés dans les données expérimentales : température, réactions au site d’injection et signes allergiques. Pour chaque critère, ainsi que pour le comportement général de l’animal, une grille de référence définit des points limites gradés et les actions de soins associées

Choix des espèces

L'objectif du projet est de tester des adjuvants pour la mise au point de vaccins porcins donc nous testons ces adjuvants sur l'espèce porcine. Les porcs seront utilisés de l'âge de 42 jours (jeune porc en croissance) à 152 jours pour coller à ce qui se fait en élevage. La primo injection du vaccin se fait souvent assez jeune (ici à 42 jours) avec un rappel 28 jours plus tard. Nous conservons les animaux jusqu'à 152 jours pour avoir un suivi de 110 jours après la primo-injection et ainsi vérifier l'innocuité du produit testés.

La production d'un médicament antirejet vendu dans plus de 80 pays repose sur 235 000 lapins, tous tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit deux injections immunisantes, subit deux prélèvements sanguins à l'artère de l'oreille en boîte de contention, puis un prélèvement intracardiaque sous anesthésie qui dure une dizaine de minutes et le tue. Le porteur reconnaît que ces ponctions répétées provoquent une anémie de deux à six jours. Il affirme qu'aucun modèle ne peut remplacer le lapin pour produire ces anticorps et rappelle que l'espèce est celle inscrite au dossier d'autorisation de mise sur le marché, ce qui verrouille le choix autant que la biologie.

Objectifs

Ce projet consiste en la production du principe actif d'un produit biologique à usage thérapeutique dit "life saving". Le médicament est un immunosuppresseur sélectif utilisé principalement pour prévenir ou traiter le rejet de greffe après une transplantation d’organe. Il s'inscrit dans un contexte de santé publique mondiale.

Bénéfices attendus

Le bénéfice de ce projet vise à produire le principe actif d’un médicament essentiel, distribué dans plus de 80 pays et reconnu comme un traitement vital pour de nombreux patients. Destiné à un usage hospitalier, ce médicament agit comme un immunosuppresseur sélectif, jouant un rôle clé dans la prévention et le traitement des rejets d’organes greffés, tant avant qu’après l’intervention chirurgicale. Le médicament est considéré comme un médicament « life saving », c’est-à-dire indispensable à la survie des patients greffés. Par ailleurs, ce médicament est également utilisé pour soigner l’aplasie médullaire. Classé parmi les médicaments critiques par l’Union européenne, il fait l’objet d’une obligation de stock minimal de quatre mois afin de garantir la continuité de l’approvisionnement et éviter toute rupture pour les patients.

Procédures

Il s'agit d’injections intra-veineuse et sous-cutanée, de prélèvements sanguins au niveau de l'artère à l'oreille sur des animaux vigiles sur lesquels une contention est assurée pendant toute la durée du prélèvement. Les différentes étapes sont les suivantes : - Étapes d’immunisation : Chaque animal vigile va recevoir une injection d’une suspension immunisante en 2 fois. Une première injection en sous-cutanée pour une durée de 1 minute, puis une deuxième injection 14 jours plus tard en intra-veineuse sur une durée de 1 à 2 minutes. - Phase de prélèvements sanguins : Un premier prélèvement sanguin est réalisé au niveau de l’artère médiane de l’oreille sur animal vigile placé dans une boîte à contention pour une durée moyenne de 5 à 6 minutes. Une fois le prélèvement terminé, de la colle chirurgicale est appliquée au niveau du point de prélèvement pour assurer l’hémostase. Le deuxième prélèvement est à l’identique du premier (au niveau de l’artère médiane de l’oreille sur animal vigile pour une durée moyenne de 5 à 6 minutes avec application de colle chirurgicale pour assurer l’hémostase. - Prélèvement terminal : Après une injection sur animal vigile par voie intra-veineuse d’un produit anesthésique (la contention dure environ 1 minute pour effectuer cette opération), l’animal alors sous anesthésie générale est prélevé par voie intracardiaque jusqu’à la mort de l’animal. Cette étape de prélèvement terminal dure environ 10 minutes.

Impact sur les animaux

Le protocole de production prévoit plusieurs étapes successives chez les animaux ; à savoir, 2 étapes d’immunisation, 2 étapes de prélèvements sanguins et 1 dernière étape de prélèvement intracardiaque : 1 - Étapes d’immunisation : Les animaux vont recevoir deux injections pour stimuler le système immunitaire. Une première injection en sous-cutanée d’une suspension cellulaire, puis une deuxième administrée 14 jours plus tard en intra-veineuse. Ces injections se font dans un délai court et peuvent provoquer une légère douleur au point d’injection (liée à la pénétration de l’aiguille et à la pression exercée lors de l’injection). La douleur est généralement immédiate et de courte durée. Elle est minimisée par l’utilisation d’aiguilles adaptées à la taille de l’animal et par la réalisation des injections par du personnel formé. 2 - Phase de prélèvements sanguins : deux ponctions sanguines sont réalisées au niveau de l’artère médiane de l’oreille. La ponction entraîne une douleur légère et brève, liée à la piqûre de l’aiguille. Les animaux peuvent manifester des signes de stress lors de la contention et de la ponction. Ces réactions sont généralement limitées et ne persistent pas après la fin de la procédure. Un petit hématome peut survenir au point de ponction, mais il est généralement minime et se résorbe spontanément en quelques heures. 3 - Prélèvement terminal : Il est effectué par voie intracardiaque sous anesthésie générale. L’induction du produit anesthésique par voie intraveineuse peut provoquer une douleur légère et brève. Ces prélèvements sanguins peuvent induire une anémie (avec une durée comprise entre 2 et 6 jours). Une étude menée en interne en 2023, basée sur la mesure et le suivi du taux d’hématocrite, a permis de démontrer que cette anémie reste légère à modérée.

Devenir

À l’issue de la procédure, l'ensemble des animaux seront mis à mort lors de la prise de sang terminale par voie intracardiaque sous anesthésie générale.

Remplacement

À ce jour, aucun modèle alternatif ne permet de remplacer le lapin pour la production d’anticorps polyclonaux destinés à la fabrication du principe actif du médicament en raison de la complexité et de la diversité épitopique requise. En effet, la diversité et la quantité d’anticorps générés par cet animal offrent une compatibilité optimale avec un large panel de patients greffés, et ce à l’échelle mondiale. Cette complexité immunologique ne peut être reproduite par les méthodes de production in vitro actuelles. Le médicament cible plus de 80 épitopes distincts des cellules immunitaires, induisant ainsi chez le patient une immunosuppression à la fois puissante et prolongée, essentielle pour prévenir les rejets de greffe.

Réduction

La procédure expérimentale mise en œuvre a été définie dans un objectif d’optimisation du rendement en sérum par animal utilisé, tout en assurant l’obtention d’un sérum présentant la concentration requise en anticorps polyclonaux. La réalisation de prélèvements sanguins répétés, effectués dans le respect des exigences réglementaires et sous contrôle du bien-être animal, permet d’accroître la quantité moyenne de sérum collectée par animal. Cette stratégie contribue ainsi à la production d’une quantité accrue de médicament à partir d’un nombre équivalent d’animaux utilisés. Enfin, le protocole prévoit l’utilisation de lapins mâles et femelles (lapins issus de l’élevage et lapins reproducteurs réformés), permettant l’inclusion de l’ensemble des animaux élevés au sein de l’établissement et participant à l’optimisation de l’utilisation des animaux conformément aux principes réglementaires en vigueur.

Raffinement

Les lapins sont hébergés dans des cages conformes aux exigences réglementaires, avec une densité adaptée et une stabilité des groupes sociaux. Un enrichissement environnemental adapté est en place : notamment avec des galets à ronger en cellulose, une stimulation sensorielle contrôlée (radio) ainsi que des plateformes de repos. Dans la mesure du possible, un maintien des groupes constitués précocement est assuré afin de limiter l’agressivité interindividuelle. Un suivi quotidien des animaux est assuré par du personnel qualifié, formé et régulièrement habilité. Des fiches de suivi individualisées permettent de consigner les soins apportés et de documenter l’évolution de l’état de santé de chaque animal. Un suivi renforcé est mis en place durant les phases de prélèvements prévues par le protocole expérimental. L’évaluation de la souffrance animale est réalisée quotidiennement à l’aide d’un poster mis à disposition en zone d’expérimentation. Toute manifestation de souffrance dépassant ces seuils entraîne l’arrêt immédiat de l’expérimentation pour l’animal concerné. Lors de la réalisation du prélèvement intracardiaque, une anesthésie générale est effectuée avec une solution de xylazine et de kétamine adaptée au poids. Enfin, lors des prélèvements sanguins au niveau de l’artère auriculaire, une application de colle chirurgicale est réalisée.

Choix des espèces

D'autres espèces animales pourraient être utilisées (exemples : cheval, chèvre...) mais le lapin est l'animal le plus approprié parce qu'il réunit à la fois faciliter d'élevage, facilité de maintien du statut sanitaire EOPS et facilité de prélèvement et d'atteinte du volume de sérum nécessaire. De plus, le lapin est l'espèce enregistrée par les Autorités de Santé Publique Internationales dans le dossier d'Autorisation de Mise sur le Marché du médicament à fabriquer. On utilise exclusivement des animaux en bon état physique et bonne santé apparente pesant au minimum 2,8 kg et âgés de 14 semaines minimum au moment de la première immunisation. Il s'agit d'un âge optimal pour avoir un lapin suffisamment mâture immunologiquement et suffisamment gros pour supporter les prélèvements de sang.

Pour évaluer la toxicité pulmonaire de trois substances candidates à un revêtement antimicrobien autodésinfectant, 360 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent la substance par voie respiratoire sous anesthésie générale, trois fois en une semaine, et sont pesés et observés jusqu'à une fois par jour. Le porteur indique que ces expositions peuvent provoquer une inflammation, une perte de poids et des signes cliniques anormaux touchant la respiration et les muqueuses, et que des points limites déclencheront des mesures correctives. La mise à mort sert à ouvrir les animaux et prélever des échantillons, et le porteur annonce que les résultats pourront donner lieu à des brevets protégeant les formulations développées.

Objectifs

Le projet dans lequel est inclus cette étude vise à concevoir et développer des produits intégrant des nanoparticules biosourcées aux propriétés antimicrobiennes, efficaces contre de nombreux pathogènes, tout en garantissant la sécurité pour l’humain et l’environnement. Il s’appuie sur une évaluation des dangers et des risques, combinant des nouvelles approches méthodologiques, notamment des tests in vitro et des études in vivo en vue d’une future validation réglementaire. Dans ce contexte, cette étude a pour objectif d’évaluer la toxicité et la toxicocinétique de l’exposition par voie pulmonaire de trois substances candidates au développement d’un revêtement antimicrobien autodésinfectant chez le rongeur (rats).

Bénéfices attendus

Le projet dans lequel est inclus cette étude a pour objectif de développer des produits intégrant des nanoparticules biosourcées aux propriétés antimicrobiennes, efficaces contre de nombreux pathogènes, tout en garantissant la sécurité pour l’humain et l’environnement. Il s’appuie sur une évaluation des dangers et des risques, combinant des nouvelles approches méthodologiques, notamment des tests in vitro et des études in vivo en vue d’une future validation réglementaire. Cette étude permettra en particulier de caractériser les effets sur la santé liés à une exposition par voie pulmonaire à des nanoparticules candidates au développement d’un revêtement antimicrobien autodésinfectant. Les résultats du projet seront publiés dans des revues scientifiques et pourront trouver des applications à court terme, tandis que des brevets pourront être déposés pour protéger les formulations développées.

Procédures

Observations cliniques et pesées (moins de 5 min) : au moins 2 fois/semaine, au maximum tous les jours. Administration par voie respiratoire sous anesthésie générale (moins de 10 min par administration) : 3 fois durant 1 semaine à raison d’1 fois/jour tous les 2 à 3 jours (traitement mercredi, vendredi et lundi).

Impact sur les animaux

Administration par voie respiratoire (modérée) : stress lié à l’anesthésie, et inflammation potentiellement induite par la méthode d’administration et l’administration par voie respiratoire des substances d’essai. De manière générale, la manipulation des animaux pourra modifier leurs réactions à la préhension et leur niveau d’activité, et une légère perte de poids pourra être observée dans les jours qui suivront les administrations (effets habituellement relevés suite à l’application de cette méthode d’administration par voie respiratoire chez des animaux témoins de même souche, âge et sexe). Les expositions aux substances d’essai pourront également induire des effets locaux et systémiques susceptibles de faire souffrir les animaux. Des signes cliniques anormaux, affectant notamment la respiration, les muqueuses et la physiologie, pourront être observés.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure pour réaliser un examen interne, et prélever et analyser des échantillons biologiques.

Remplacement

Il n’existe pas actuellement de méthodes alternatives à l’expérimentation animale qui permettent seules de déterminer la toxicité subaiguë et la toxicocinétique de nanoparticules suite à une exposition par voie pulmonaire et qui soient reconnues d’un point de vue réglementaire et scientifique. La complexité du système respiratoire, la nécessité d’une évaluation intégrée et dynamique, les propriétés spécifiques des nanoparticules, les limites actuelles des méthodes alternatives et les attentes réglementaires justifient le recours à des études in vivo. Concernant le choix des animaux, le projet suivra les recommandations des lignes directrices de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques pour les études d’exposition par inhalation (utilisation de rats mâles et femelles) à l’âge adulte et de souches couramment utilisées en laboratoire.

Réduction

Les modalités d’essai ont été définies compte tenu des résultats d’études antérieures in vitro réalisées dans le cadre du projet, des données toxicologiques et physico-chimiques disponibles sur les substances d’essai, et des objectifs de l’étude. Le nombre d’animaux qui sera utilisé a été déterminé conformément aux recommandations des lignes directrices de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques pour l’évaluation de la toxicité par inhalation, ainsi qu’en fonction de l’effectif nécessaire et suffisant pour permettre une analyse statistique pertinente et robuste des données ex vivo de pathologie clinique et de toxicocinétique qui seront générées. Les groupes seront comparés par les tests appropriés au traitement de chaque type de données et à leur distribution. Plusieurs paramètres seront évalués sur un même animal, permettant ainsi de minimiser le nombre de rats utilisés.

Raffinement

A réception des animaux au laboratoire, une période d’acclimatation d’au moins 5 jours sera respectée. Ils seront hébergés à plusieurs par cage (2 ou 3 selon leur poids) par modalité d’essai pour leur socialisation. Un animal sera séparé de ses congénères en cas de lésions, d’agressivité, de respiration anormale ou de comportement anormal. Un fond sonore sera diffusé la journée pour leur permettre de s’habituer au bruit généré par les manipulations et limiter le stress des expérimentations. Du matériau leur permettant de nidifier et du matériau en bois à ronger seront disposés dans leurs cages d’hébergement. Les administrations par voie respiratoire seront réalisées sous anesthésie générale. Les animaux seront observés attentivement au plan clinique dans les heures qui suivront chaque administration, et jusqu’à ce que leur bon état de santé soit avéré. Des points limites relatifs à l’apparition de signes de douleur et des actions correctives visant à soulager les animaux ont été définis en adéquation avec les informations toxicologiques disponibles sur les substances étudiées et les paramètres étudiés pour assurer leur bien-être.

Choix des espèces

Ces expérimentations seront réalisées chez le rat car sa physiologie est largement connue et car il constitue un modèle de prédiction des effets respiratoires et systémiques reconnu par la réglementation (cf. Document d'orientation de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques n°39). Ce projet suivra les recommandations des lignes directrices de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques d’évaluation de la toxicité par inhalation, d’utilisation d’animaux jeunes adultes, mâles et femelles, âgés au moment du traitement de 7 à 12 semaines.

106 784 lapins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacun immunisé deux fois, saigné deux fois à l'artère de l'oreille sur animal éveillé, puis tué par un prélèvement de sang dans le cœur sous anesthésie. Les deux saignées à l'oreille durent cinq à huit minutes chacune et le prélèvement final dix à douze, le porteur les décrivant comme une douleur légère de courte durée suivie d'une anémie de deux à six jours. Le sérum obtenu entre dans la fabrication d'un immunosuppresseur contre le rejet de greffe, inscrit sur la liste européenne des médicaments critiques. Une sélection génétique a été menée sur les reproducteurs de l'élevage pour augmenter la quantité de sérum prélevée par lapin, ce que le porteur inscrit au titre de la réduction du nombre d'animaux.

Objectifs

Le projet a pour objectif la production de sérum de lapin entrant dans la fabrication d'un médicament à usage humain, immunosuppresseur visant à lutter contre le risque de rejet de greffe chez l'Homme et également utilisé dans le traitement de l'aplasie médullaire.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu du projet est la production d'un médicament humain, commercialisé dans plus de 80 pays à travers le monde et considéré comme un "life saving drug", c'est-à-dire un médicament vital pour de nombreux patients. Il est utilisé en milieu hospitalier. Ce médicament est un immunosuppresseur sélectif utilisé pour lutter contre les rejets de greffe chez l'Homme en période pré et post-opératoire. Le médicament est également utilisé dans le cadre de la prévention de la réaction du greffon contre l'hôte aiguë et chronique en cas de transplantation de cellules souches hématopoïétiques ainsi que pour le traitement de la réaction du greffon contre l'hôte aiguë corticorésistante. Enfin, le médicament sert au traitement de l'aplasie médullaire. Il est inclus sur la liste des médicaments critiques de l’Union Européenne (Union list of critical medicines), pour lesquels un stock minimal de 4 mois est requis afin d’éviter toute rupture d’approvisionnement des pays.

Procédures

Les animaux sont changés de cage au moment de la mise en place en salle de protocole et pesés individuellement. Puis le protocole comprend différentes étapes pouvant impacter les animaux : - une phase d'immunisation : l’injection d'une suspension sur animal vigile simplement contenu (durée : 1 minute) et l’injection d'une suspension sur animal vigile simplement contenu 14 jours plus tard (durée : 1 à 2 minutes) - un premier prélèvement de sang à l'artère médiane de l'oreille sur animal vigile mis dans une boite de contention (durée : environ 5 à 8 minutes), puis l’application de colle chirurgicale au point de prélèvement pour éviter tout saignement. - un second prélèvement de sang à l'artère médiane de l'oreille controlatérale sur animal vigile mis dans une boite de contention (durée : environ 5 à 8 minutes), puis l’application de colle chirurgicale au point de prélèvement pour éviter tout saignement. - l’anesthésie de l’animal par injection intraveineuse d’un mélange d’anesthésiques sur animal vigile mis dans une boite de contention (durée : 1 minute), puis un prélèvement de sang terminal, jusqu'à la mort de l’animal (durée : environ 10 à 12 minutes).

Impact sur les animaux

Le protocole comprend différentes étapes sur les animaux inclus dans le projet : - une phase d'immunisation avec deux injections d'une suspension cellulaire sur animal vigile réalisées à 14 jours d’intervalle, entrainant une douleur légère de courte durée ; - une phase de prélèvements avec deux prélèvements successifs à l'artère médiane de l'oreille sur animal vigile entrainant une douleur légère de courte durée ; - un prélèvement terminal en intracardiaque sous anesthésie générale, entrainant une douleur légère de courte durée lors de l’anesthésie. Les prélèvements peuvent entrainer une anémie de courte durée (entre 2 et 6 jours) et celle-ci reste légère à modérée (selon une étude interne réalisée en 2023 sur le suivi de l’anémie des animaux par le biais de la mesure du taux d’hématocrite).

Devenir

Tous les animaux entrant dans la procédure sont mis à mort, puisque le protocole prend fin à la mort des animaux lors du prélèvement de sang sous anesthésie générale.

Remplacement

A l'heure actuelle des connaissances scientifiques, il n'existe pas de modèle alternatif au lapin pour la production d'anticorps polyclonaux tels qu'inclus dans la composition du médicament final. La diversité et la quantité d'anticorps produits par l'animal permettent une compatibilité sans équivalent avec un nombre très élevé de patients receveurs de greffes dans les différents pays du monde. Cette diversité n’est pas reproductible via la production d’anticorps in vitro. En effet, plus de 80 épitopes différents de cellules de l’immunité sont ciblés par le médicament, ce qui provoque chez le patient une immunosuppression majeure et durable.

Réduction

La procédure expérimentale appliquée a été définie afin d'obtenir la plus grande quantité possible de sérum par animal utilisé (sérum contenant la concentration requise en anticorps polyclonaux). De plus, un travail de sélection génétique mené sur les animaux reproducteurs de l'élevage a permis d'optimiser la quantité de sérum prélevée sur chaque lapin en prélèvement intracardiaque, et d'améliorer la concentration en immunoglobulines du sérum produit. Enfin, la répétition des prélèvements de sang, réalisée sous surveillance du bien-être des animaux, augmente la quantité moyenne de sérum prélevée par animal. Il est donc possible de fabriquer une plus grande quantité de médicament avec un nombre équivalent d'animaux utilisés. Enfin, les lapins mâles et femelles sont utilisés dans le cadre du protocole, ce qui permet d'inclure dans la procédure tous les lapins élevés au sein de l'établissement.

Raffinement

Les lapins sont hébergés dans des cages conformes aux exigences de la règlementation et de respect du Bien-Etre Animal, ils disposent d'un enrichissement adapté (diffusion de radio, mise à disposition de bûchettes de bois à ronger, de tunnels pour se cacher). Les animaux élevés ensemble depuis leur naissance sont de préférence hébergés dans la même cage, afin de limiter le risque d’agression entre lapins. Le suivi quotidien des animaux est assuré par des personnes expérimentées et formées régulièrement ; des fiches de suivi permettent d’enregistrer les soins adaptés prodigués aux animaux et de suivre l’évolution de l’état de santé des animaux. Un suivi renforcé est effectué sur les animaux durant les phases de prélèvements du protocole expérimental. Une évaluation de la souffrance animale en référence à une grille établie est réalisée chaque jour. La grille permet également de fixer les points limites et de cesser immédiatement l'expérimentation sur tout lapin présentant des signes de souffrance dépassée. Une prise en charge spécifique de la douleur par l'application d'un protocole d'anesthésie générale validé est appliquée lors du dernier prélèvement de sang. Enfin, l'utilisation de colle chirurgicale lors de chaque injection intraveineuse ou prélèvement de sang assure un meilleur confort à l'animal.

Choix des espèces

A l'heure actuelle des connaissances scientifiques, il n'existe aucune méthode alternative permettant de produire le sérum entrant dans la composition du médicament humain in vitro. De plus, le médicament est sous autorisation de mise sur le marché avec utilisation exclusive du lapin, espèce qui fait référence dans la production d'anticorps polyclonaux pour l'usage pharmaceutique. L’AMM du médicament fixe également l’âge et le poids requis pour utiliser les animaux dans le cadre du protocole expérimental. Les lapins ne sont inclus dans la procédure d'expérimentation animale qu'à partir de l'âge de 14 semaines et pour un poids minimum de 2,8 Kg. C'est en effet à partir de cet âge que leur système immunitaire est capable de produire les anticorps nécessaires à la fabrication du médicament humain, en quantité et concentration suffisantes. Les animaux sont également aptes à supporter les différentes phases de la procédure (prélèvements de sang répétés notamment).