Autres tests de tolérance et d’efficacité

Jusqu'à 800 séries de sons par session d'enregistrement, jusqu'à 20 administrations dans la vie de l'animal, deux à dix mois en cage individuelle avec contrôle alimentaire : 400 rats porteurs d'une mutation du gène de l'X fragile vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chacun subit d'abord une neurochirurgie d'environ une heure sous anesthésie générale, qui laisse un connecteur fixé à son crâne dont la cicatrisation doit être surveillée. Les prélèvements sanguins, jusqu'à trois par semaine, se font sous anesthésie générale quand le protocole l'exige. L'objet est d'évaluer par électroencéphalographie des candidats médicaments en cours de développement, le porteur présentant le recours à un modèle animal comme le moyen d'optimiser un développement pharmaceutique qu'il décrit comme long et coûteux.

Objectifs

L’objectif du projet est d’évaluer des signaux électroencéphalographiques (EEG) dans un modèle animal de syndrome du chromosome X fragile, qui est une maladie génétique entrainant un déficit intellectuel, des troubles du comportement et des anomalies physiques. Les patients présentant le syndrome de l’X fragile présentent des troubles mentaux approchant ceux du spectre autistique : anxiété sociale, hypersensibilité sensorielle, retard mental. Ce syndrome est causé par la mutation d’un gène unique. Un modèle de rat porteur d’une mutation analogue du même gène est disponible, et ce rat mutant présente des caractéristiques qui rappellent fortement le syndrome de l’X fragile. L'électroencéphalographie est un outil de choix pour aborder l’activité cérébrale, en raison de son caractère transposable entre le rat et l’homme. En effet, les activités cérébrales de base sont largement conservées chez les mammifères. Les observations effectuées chez le rongeur permettent donc de prédire des résultats chez l’homme. Il est donc intéressant d’utiliser ce rat mutant pour évaluer des candidats médicaments en cours de développement et visant à améliorer la qualité de vie des patients victimes du syndrome X fragile. Ces candidats médicaments seront évalués sur le rat mutant, et leurs effets seront évalués à travers l’électroencéphalographie. Des marqueurs biologiques mesurés permettront d’évaluer l’impact sur les rats mutants, et permettront de prédire une efficacité chez le patient. Ces marqueurs biologiques seront de deux types. Des marqueurs spontanés seront évalués : les animaux seront laissés libres, éveillés et dans des conditions calmes, sans intervention dans leur environnement. Les différences spontanées entre les rats mutants et contrôles pourront être comparées, et les effets des candidats médicaments sur ces différences seront évalués. Des marqueurs évoqués seront également évalués : les animaux seront toujours laissés libres et éveillés, et des stimulations sonores leur seront présentées. Ces stimulations sonores induiront des réponses neuronales qui seront mesurées et quantifiées. A nouveau, les différences entre les deux types de rats seront comparées, et les effets des candidats médicaments seront évalués.

Bénéfices attendus

Le développement de nouveaux médicaments est très coûteux et prend beaucoup de temps. Afin d’optimiser ce développement et ainsi fournir aux patients des traitements efficaces, l’utilisation d’un modèle animal pertinent est nécessaire. L’utilisation d’une lignée de rats mutants, modélisant le syndrome X fragile humain, permettra de mettre en évidence de nouvelles molécules thérapeutiques susceptibles d’améliorer la qualité de vie des patients victimes de ce syndrome.

Procédures

L’ensemble des animaux de ce projet vont subir une neurochirurgie d’environ une heure, réalisée sous anesthésie générale. Les animaux pourront être soumis à des stimulations sonores une à deux fois par semaine. Une diminution de l’activité locomotrice et une déshydratation passagère pourront être observées. Une douleur modérée pourra apparaître dans les heures suivant l’intervention chirurgicale. Les animaux pourront être soumis à des stimulations sonores qui seront réalisées sur l’animal éveillé une à deux fois par semaine. Les pulsations sonores individuelles dureront un maximum de 100 ms à une intensité de 90 dB maximum. Ces pulsations sonores seront regroupées soit en paires avec 1 seconde d’écart entre les 2 sons, soit en train de 2 secondes avec un son toutes les 25 ms. Chacune de ces séries de sons pourront être répétées jusqu’à 800 fois au cours d’une session d’enregistrement : jusqu’à 400 fois avant administration et jusqu’à 400 fois après administration. Lors des tests pharmacologiques le nombre d’administrations (durée d’une minute en moyenne) sera limité à 20 dans la vie de l’animal, avec un minimum de 3 jours entre chaque jour d’administration. Lors des tests pharmacologiques en administrations répétées, les injections pourront être réalisées jusqu’à deux fois par jour, sur une durée maximum de 28 jours. Différents prélèvements sanguins pourront être faits au cours des procédures expérimentales. Ils seront conduits sous anesthésie générale si nécessaire, en fonction du protocole établi dans chaque étude (durée : moins de 20 min par prélèvement). Le nombre de prélèvements sanguins sera limité à 3 par semaine. Les animaux seront hébergés en cage individuelle tout le long du projet (entre 2 à 10 mois) et seront soumis à un contrôle alimentaire tout au long de leur hébergement (quelques mois).

Impact sur les animaux

Le modèle de rats utilisé ne présente pas d’effets indésirables aboutissant à une mortalité précoce des animaux. La chirurgie aboutira à la présence d’un connecteur attaché au crâne de l’animal. La cicatrisation autour de ce connecteur devra être surveillée et soignée. Des administrations pharmacologiques nécessiteront la manipulation des animaux, induisant un stress. Au point d’injection, des indurations ou des inflammations locales et temporaires pourront apparaître. Les prélèvements sanguins induiront un stress de contention, une douleur brève au point de prélèvement. Malgré les études toxicologiques préalablement conduites et exigées avant tout test de composé sur nos animaux, certains effets indésirables non attendus peuvent survenir, notamment une perte de tonus musculaire, une somnolence ou à l’inverse une excitation du fait des mécanismes d’action des molécules testées. Un stress pourra être induit par l’hébergement individuel et le contrôle alimentaire.

Devenir

Ce projet implique l’implantation de dispositifs d’enregistrement de signaux électroencéphalographiques. De plus, dans certains cas, une vérification d’exposition aux molécules testées et une caractérisation histologique des tissus cérébraux seront nécessaires. Les animaux seront donc tous mis à mort à la fin du projet.

Remplacement

Cette étude nécessite l'utilisation de modèles animaux car elle cible des mécanismes physiopathologiques complexes, produit par le cerveau dans son ensemble qui ne peut pas être modélisé par un système plus simple (ex. culture cellulaire ou informatique).

Réduction

Le nombre d'animaux sera limité au nombre minimum nécessaire par groupe sans compromettre les objectifs du projet. Il a été estimé selon notre expérience antérieure nous ayant permis d'obtenir un nombre suffisant d’animaux enregistrés pour réaliser les tests statistiques précédents et garantir la prédiction d’effets transposables à l’humain.

Raffinement

Le raffinement a été appréhendé à travers les conditions d'expérimentation et d'hébergement qui sont optimisées afin de s'assurer du bien-être des animaux tout au long des procédures expérimentales. Le projet prévoit des procédures engendrant des douleurs post-opératoires modérées. Toutefois, les animaux recevront un protocole de soins pré et postopératoires comprenant une anesthésie, des antidouleurs, des anti-inflammatoires et une évaluation clinique quotidienne. Des critères d’arrêt anticipé de l’expérimentation en cas de survenue d’une complication ont été identifiés. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long des expériences et évalué grâce à une grille codifiant le niveau de douleur et définissant les points limites adaptés. Cela nous permettra d’intervenir immédiatement et de manière appropriée dès le moindre signe de souffrance. Pour les expériences d’enregistrement EEG en réponse à des stimulations sonores , ces stimulations seront limitées à une intensité sonore en dessous de l’intensité dommageable et qui n’induit pas de réaction de stress sur les animaux.

Choix des espèces

Nous utiliserons une lignée de rats mutants, dont la mutation est similaire à celle présente chez les patients du syndrome de l’X fragile. Le choix de l’espèce est donc directement lié à cette similarité : la mutation de ce même gène chez l’homme et le rat induit en effet des troubles similaires dans les deux espèces. Les animaux sont manipulés au minimum à l’âge de 8 semaines puisque nous souhaitons évaluer les modifications des activités électriques chez des animaux adultes. A ce stade, le cerveau est mature et présente des caractéristiques intéressantes pour reproduire les troubles observés chez le patient humain.

15 lapins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour l'analyse histologique de leur fémur. Chacun passe environ une heure sous anesthésie gazeuse pour l'implantation, puis trois passages en IRM sous anesthésie, en hébergement individuel. Le porteur indique que les lapins supportent mal l'anesthésie et la chirurgie, qu'ils auront probablement des difficultés à s'en remettre et pourraient perdre leur mobilité. L'étude vise à valider un implant osseux résorbable, le porteur écrivant que les essais sur l'animal sont "indispensables" et que le recours aux animaux non-humains est de toute façon rendu obligatoire par le règlement européen pour obtenir un marquage CE.

Objectifs

Les implants métalliques, bien qu’ils soient largement utilisés dans la reconstruction osseuse, présentent des limitations significatives. Ils ne permettent pas une régénération complète de l’os, nécessitent souvent une seconde intervention chirurgicale pour leur retrait, et peuvent entraîner des complications telles que des infections. Ces contraintes renforcent le besoin urgent de développer des alternatives résorbables et biocompatibles, capables de s’intégrer dans l’organisme tout en évitant ces problématiques. Le projet repose sur l’utilisation d’un implant associant deux matériaux complémentaires. L'un est un polymère biodégradable, offrant un support mécanique temporaire grâce à sa résistance et sa stabilité initiale, tout en se dégradant progressivement pour permettre la régénération osseuse sans résidus toxiques. L'autre quant à lui, est reconnu pour sa bioactivité, favorisant la croissance osseuse grâce à ses propriétés de supportde la repouse osseuse. De plus, son action antibactérienne contribue à limiter les risques d’infections, un avantage notable par rapport aux implants métalliques conventionnels. Le choix du modèle animal repose sur le lapin, dont le métabolisme osseux est proche de celui de l’humain. Il fait partie des modèles animaux préconisés par la norme. Cela garantit une évaluation fiable de la biocompatibilité et de la résorption des implants dans un contexte physiologique pertinent. Le design de l’étude a été établi en conformité avec la norme, qui encadre l’évaluation biologique des dispositifs médicaux dans l’os, notamment les tests sur les effets locaux après implantation. L’imagerie IRM sera utilisée pour suivre l’évolution des implants in vivo, permettant une analyse détaillée et non invasive des performances de l'implant dans le temps. En fin d'étude les animaux seront euthanasiés pour réaliser des études histologiques des os.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour ambition de transformer durablement les pratiques dans le domaine de l’ostéosynthèse en proposant une approche thérapeutique améliorée : un implant bioactif et résorbable, évitant ainsi une seconde intervention et diminuant le risque d’infection. Il permettra également de répondre aux exigences réglementaires concernant les dossiers en vue d’une mise sur le marché, et ainsi assurer la sécurité des patients recevant les produits.

Procédures

Les animaux seront anesthésiés chimiquement pour la réalisation de la procédure chirurgicale et les IRM. Les injections d'anesthésiques se feront dans le muscle et seront très bref, quelques secondes. Les animaux seront ensuite maintenus anesthésiés grâce à une anesthésie gazeuse. Ils resteront anesthésiés (gazeuse) le temps de réalisation des différents actes, soit 1h environ que ce soit pour la réalisation de la chirurgie ou l'acquisition des images IRM. Il y aura 3 IRM par animal pour toute l'étude

Impact sur les animaux

Les produits développés sont constitués de produits biocompatibles. Il s'agit de composants très bien documentés pour une utilisation chez l'Homme. Ils sont par ailleurs évalués en premier lieu sur des cellules : les effets néfastes attendus chez l'animal après implantation sont donc mineurs, et constitués majoritairement d'inflammation locale légère à modérée. L’hébergement individuel provoquera un inconfort chez l’animal. Les effets attendus sur les animaux peuvent être dus à l’anesthésie (sédation profonde, difficulté de récupération,), ou à la chirurgie (inflammation de la zone opérée.). Les lapins étant très sensibles à l’anesthésie et aux procédures chirurgicales, ils auront probablement des difficultés à s'en remettre avec potentiellement une perte de la mobilité. Les contentions pour les actes techniques (anesthésie) ou quotidiens (pesée) engendreront un stress chez les animaux, les contentions seront de courte durée, quelques minutes par animal. Aucune mise à jeun n’est nécessaire avant les anesthésies.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés en fin d'étude afin de réaliser des analyses sur le fémur.

Remplacement

Les essais de tolérance et de compatibilité avec les tissus sur l'animal sont indispensables en complément des tests sur les cellules, lors de la mise au point d'un dispositif médical. En effet, seule l'implantation dans un organisme complet et vivant permet d'évaluer d'éventuelles réponses immunitaires/inflammatoires, et de caractériser les phénomènes de dégradation et d'intégration des différents produits. Par ailleurs, le recours aux animaux est rendu obligatoire par le Règlement Européen, pour l'élaboration des dossiers pour l'obtention d'un marquage CE (équivalent de l'AMM mais pour les dispositifs médicaux).

Réduction

Le nombre d'animaux utilisé est basé sur, la norme ISO 10993. Nous utiliserons 5 lapins par étude afin d’avoir le minimum d’observation demandé par la norme. Plusieurs études sont prévues car conformément à la norme ISO 10993, une nouvelle évaluation doit être fait en cas de modification du dispositif médical (modification de l’état de surface ou modification d’un matériau). Nous prévoyons de réaliser une étude par an sur 3 ans soit 15 lapins pour l’ensemble du projet.

Raffinement

Tout d’abord le premier point de raffinement est l’utilisation de l’IRM. En effet, l'IRM est une technique non invasive, permettant d'obtenir des images internes du corps des animaux sans avoir à recourir à des interventions chirurgicales ou à l'extraction de tissus. Il est possible de suivre l’évolution d’un phénomène biologique ou pathologique dans le temps sans avoir à euthanasier des animaux pour obtenir des échantillons à différents stades de l'étude. Toutes les manipulations des animaux seront réalisées dans un contexte de renforcement positif, basé sur des interactions amicales avec les personnels en charge des soins, afin de permettre des manipulations avec un minimum de stress et de contraintes. Lors de la phase de chirurgie, les animaux seront placés sur un tapis chauffant, de l’ocrygel sera appliqué sur les yeux et les paramètres physiologiques des animaux seront régulièrement suivi. Lors de la période post-opératoire, une surveillance accrue sera mise en place pour s’assurer de la bonne récupération des animaux. Les animaux seront suivis quotidiennement avec une pesée une fois par semaine dont la fréquence pourra être adaptée. La récupération post-opératoire pourra être améliorée par mise à disposition d’aliment gelifié. Des points limites adaptés au projet et suffisament prédicitif ont étés mis en place.

Choix des espèces

Le choix du modèle animal repose sur le lapin, dont le métabolisme osseux est proche de celui de l’humain. Cela garantit une évaluation fiable de la biocompatibilité et de la résorption des implants dans un contexte physiologique pertinent. Il fait partie des modèles animaux préconisés par la norme ISO 10993. Nous choisissons des lapins matures pour l’implantation de dispositifs médicaux et le suivi de l’évolution dans l’os car, à cet âge, la matrice osseuse est complètement développée et stabilisée.

Tester des valves mitrales et des médicaments avant leur mise sur le marché suppose ici de provoquer d'abord un infarctus. 100 cochons et 100 moutons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une à trois chirurgies de trois à quatre heures pour installer l'insuffisance cardiaque, puis une quatrième d'environ quatre heures pour l'implantation du dispositif, avec un risque d'arythmie, de fibrillation et d'arrêt cardiaque sur la table d'opération. Le porteur écrit que le client commanditaire s'engage à ne pas refaire un essai déjà mené, et prévoit que les animaux ne remplissant pas le critère d'inclusion après l'infarctus soient utilisés pour de la formation ou réutilisés dans un autre projet, les autres étant tués pour analyser les tissus au contact du dispositif.

Objectifs

Ce projet vise à évaluer la tolérance (ou sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé cardiovasculaire (exemple : médicaments, dispositifs médicaux implantables de remplacement ou réparation de valve mitrale) dans un modèle d’insuffisance cardiaque gauche. Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir la sécurité des patients et l’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. La création d’un modèle animal d’insuffisance cardiaque gauche permet de reproduire des conditions très similaires à la future utilisation clinique de ces produits et permettre de tester leur efficacité dans cet environnement. Ce projet pourra se conduire dans plusieurs EU partenaires, afin d'obtenir des résultats d'imagerie spécifique non disponible dans notre EU.

Bénéfices attendus

Ce projet permet d'obtenir des données de performance et de tolérance de produits de santé cardiovasculaire dans un modèle d’insuffisance cardiaque induit. En mimant au plus près la situation pathologique des patients (cardiopathie comme par exemple l’insuffisance cardiaque gauche), ces études permettront de mieux appréhender la réaction de l’organisme au produit à tester, et ainsi améliorer la sécurité et/ou les performances du produit, avant sa mise sur le marché.

Procédures

Les animaux seront soumis à 1 à 3 interventions chirurgicales pour la création du modèle d’insuffisance cardiaque (induction d’un infarctus du myocarde), puis à une intervention chirurgicale pour l’implantation du produit à tester (exemple : remplacement/réparation de la valve mitrale), ou bien une injection du produit à tester (exemple : médicament). Les interventions chirurgicales sont d’une durée d’environ 3 à 4h (pour la création du modèle d'insuffisance cardiaque), et d’environ 4h pour l'implantation du produit à tester. Si le produit à tester est un médicament à injecter, cette durée sera raccourcie au temps d'injection du produit. Les interventions chirurgicales ont toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), analgésie et antibiothérapie. Des prélèvements sanguins peuvent être réalisés en cours d'étude. Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres type d'interventions non douloureuses (exemple imagerie : échocardiographie, angiographie, scanner, IRM) peuvent être réalisées sous anesthésie légère (à minima une session de contrôle est réalisée par procédure, qui peut être répétée en fonction de la durée de l'étude). Le scanner ou l'IRM sont externalisés dans des EU partenaires (EU1 et EU2), la durée de l'intervention est d'environ 1h dans l'EU1, et 1h30 dans l'EU2.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont un risque d’arythmies, d’extrasystoles ventriculaires, tachycardie ventriculaire, fibrillation ventriculaire, pouvant aller jusqu’à l’arrêt cardio-respiratoire et au décès sur la table de chirurgie, en cas d’échec de la réanimation. Les autres nuisances sont une douleur et stress liés à la chirurgie, perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie pendant quelques jours, les hématomes, œdèmes ou infections au niveau des sites d’accès pour les cathéters ou du site opératoire (si chirurgie d’implantation), une hémorragie et une ischémie.

Devenir

A l'issue de la procédure de création d'un modèle d'infarctus du myocarde, les animaux sont maintenus en vie. S'ils valident le critère d'inclusion, ils entrent alors dans la procédure d'injection ou implantation d'un produit de santé cardiovasculaire . S'ils ne le valident pas, ils seront utilisés à des fins de formation ou ré-utilisés dans le cadre d'un autre projet, après accord du vétérinaire. A l'issue de la procédure d'injection ou implantation d'un produit de santé cardiovasculaire, des observations post-mortem sont nécessaires pour répondre aux objectifs du projet. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes au contact du produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques pour évaluer l’élasticité). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.

Remplacement

A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant de mimer une condition pathologique telle que l’insuffisance cardiaque gauche, afin d’évaluer la performance et la tolérance de produits de santé cardiovasculaire, en raison des interactions complexes s’établissant entre le tissu cible (cœur) et le produit injecté ou implanté.

Réduction

Le client demandant la réalisation de ces tests s'engage à ne pas faire renouveler à l'identique un essai déjà mené précédemment. Par ailleurs pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu), pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêt à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes" sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc).

Raffinement

Des mesures sont mises en place pour limiter : Le stress des animaux : une période d’acclimatation pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable est réalisée à leur arrivée dans l’établissement utilisateur. Ensuite, et avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations. Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (en fonction de l'espèce : jouets), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires). Les transports des animaux vers les EU partenaires (séance d'imagerie) seront organisés dans le respect du bien-être animal et de la réglementation en vigueur (durée transport jusqu'à 1h30). Mesure de raffinement pendant le transport : ajout de litière, animaux en groupe. Un contrôle clinique de chaque animal est réalisé par du personnel qualifié (vétérinaire, technicien ou zootechnicien) au départ et à l'arrivée. Lors des séances d'imagerie externalisées, afin de limiter le stress des animaux, une période de repos de minimum 1h sera respectée entre la réception des animaux et l'anesthésie et entre le réveil des animaux et le transport retour vers notre EU. La douleur des animaux : la chirurgie est réalisée sous anesthésie et analgésie (à base de morphiniques). En phase post-opératoire, les suivis quotidiens sont renforcés et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (désinfection des sites chirurgicaux à une fréquence adaptée). Les signes cliniques servant de points limites ont été définis, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Les prises de sang peuvent être réalisées sous anesthésie générale (injectable et/ou volatile, lors d'une phase de chirurgie par exemple) ou sous sédation légère avec au besoin une analgésie, afin de maitriser le stress et la douleur potentielle. Les conséquences de l’anesthésie/chirurgie : du gel oculaire est appliqué au niveau de la cornée lors des anesthésies des animaux pour prévenir l'assèchement oculaire. Une attention particulière est portée à la lutte contre l'hypothermie : température de la salle, isolation du sol, couvertures, lampes chauffantes si besoin. En cas de doute, une mesure de la température rectale est réalisée.

Choix des espèces

Les ovins et les porcins sont généralement de bons modèles en raison des similarités cardiovasculaires et hématologiques avec l'Homme. Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. Le stade de développement est pertinemment sélectionné en fonction de l'utilisation clinique du produit ou de sa taille par exemple. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. Cas particulier des porcs domestiques : étant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines) est la plus appropriée dans ce projet.

73 100 animaux non-humains vont être utilisés sur la durée du projet, 26 000 souris, 26 000 rats, 11 500 lapins, 4 800 cobayes et 4 800 hamsters dorés, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chacun reçoit des administrations par voie orale, intraveineuse, intra-artérielle, sous-cutanée, intradermique, intrapéritonéale, intramusculaire ou intranasale, possiblement quotidiennes jusqu'à la mise à mort, avec des prélèvements répétés. Le porteur indique que ces gestes peuvent provoquer des douleurs aux sites d'administration et de prélèvement, ainsi que celles liées à la toxicité éventuelle de la substance testée. Il s'agit d'une prestation pour l'industrie pharmaceutique et agroalimentaire, une centaine d'études par an, dont le bénéfice annoncé, améliorer la santé humaine, reste énoncé comme une finalité générale.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’évaluer la pharmacocinétique, l'immunogénicité et la biodistribution de substances pour l’industrie pharmaceutique chez les rongeurs, de type rat, souris, hamster et cobaye et chez les lagomorphes de type lapin. La pharmacocinétique permet d'étudier le devenir d'une substance, contenue dans un médicament, dans l'organisme après son administration selon différentes voies d'administration. L’immunogénicité permet d’étudier une réponse immunitaire induite par les vaccins et les adjuvants. La biodistribution permet d’étudier le devenir d'un candidat médicament dans l'organisme par l'analyse de l'évolution de ses concentrations dans l'urine, les fèces et le/les organe(s) cibles au cours du temps. Le nombre d'étude par an est d'environ 29 études pour la pharmacocinétique, 36 études pour l'immunogénicité et 36 études pour la biodistribution. Le nombre d'études par espèces est le suivant : Pour les pharmacocinétiques : - Rats : 10 études/an - Souris : 10 études/an - Cobayes : 3 études/an - Hamsters : 3 études/an - Lapins : 3 études/an. Pour les biodistributions : - Rats : 10 études/an - Souris : 10 études/an - Cobayes : 3 études/an - Hamsters : 3 études/an - Lapins : 10 études/an. Pour l'immunogénicité : - Rats : 10 études/an - Souris : 10 études/an - Cobayes : 3 études/an - Hamsters : 3 études/an - Lapins : 10 études/an.

Bénéfices attendus

Ce projet permet d’évaluer les essais de pharmacologies ainsi que la reponse de l’organise face a des substances et dispositifs pharmaceutiques ou agro-alimentaires sur des modèles animaux. Le bénéfice attendu est donc de pouvoir développer et tester ces substances ou dispositifs sur l’Homme afin de proposer des vaccins, des traitements ou des produits agro-alimentaires. In fine, l’objectif est d’améliorer la santé humaine.

Procédures

Les animaux sont utilisés dans le cadre d’études de pharmacocinétique, de biodistribution ou d’immunogénicité. Les animaux recevront des administrations par voie orale, intraveineuse, intra-artérielle, sous-cutanée, intradermique, intrapéritonéale, intramusculaire, ou encore intra-nasale selon les besoins de l’étude. Ces administrations peuvent être quotidiennes jusqu’à la mise à mort des animaux. En fonction de l’étude, si l’administration sur animal vigile n’est pas possible, il peut être réalisée une anesthésie générale et la mise en place d’une analgésie adaptée. La durée de chaque traitement ne dépassera pas 10 minutes par animal. Les prélèvements durent 10 minutes maximum par animal. Le nombre maximum de prélèvements peut varier en fonction de l'étude mais ne peut dépasser les volumes et fréquences défini dans Diehl et al., A good practice guide to the administration of substances and removal of blood, including routes and volumes, J. Appl. Toxicol. 21, 145-23 (2001).

Impact sur les animaux

La procédure de pharmacocinétique peut provoquer des douleurs au niveau des sites d’administration et de prélèvements et du stress lié aux prélèvements répétés. La procédure de biodistribution et d’immunogénicité peut provoquer des douleurs diverses dues à la potentielle toxicité de la substance test. Ainsi que des douleurs liées aux prélèvements répétés pouvant se dérouler en cours d’étude.

Devenir

A l’issue de chaque procédure, tous les animaux sont mis à mort pour réaliser des analyses vitro et ex-vivo.

Remplacement

Le développement de produits pharmaceutiques ou de dispositifs médicaux nécessite de réaliser des expériences chez l’animal dans le cadre du développement préclinique et des essais réglementaires, afin d’évaluer l’activité des produits dans un organisme complet et complexe. Des tests in vitro sont réalisés au préalable. Il est nécessaire de recourir aux animaux afin de tester une substance dans un organisme complexe. Les procédures décrites dans ce projet permettent d’obtenir des informations relatives au temps que passe la substance dans l’organisme pour la pharmacocinétique. La biodistribution permet d’obtenir des informations sur le déplacement de la substance dans l’organisme. Et l’immunogénicité perme d’assurer le potentiel protecteur et l’innocuité des vaccins et adjuvants testés. Ces signes ne peuvent être observés qu’avec l’utilisation d’animaux.

Réduction

Pour chaque protocole, le nombre d’animaux est réduit au minimum requis tout en permettant d’obtenir des résultats statistiquement fiables. Par exemple, un nombre minimum d’animaux est requis pour les essais réglementaires, chaque groupe est composé de 10 animaux minimum (5 mâles et 5 femelles minimum). Les analyses statistiques seront effectuées à l'aide d'un logiciel, comme décrit dans les procédures internes.

Raffinement

De l’enrichissement comme des bâtonnets à ronger, des huttes/tunnels, du papier kraft/coton ou encore des jouets sont ajoutés dans les cages. Les animaux sont hébergés en groupe sociaux compatibles. En fonction du mode d’administration et en fonction de l’observation des animaux, si les points limites adaptés sont atteints, nous mettrons en place une analgésie adaptée. En fonction du projet, le poids corporel des animaux sera enregistré deux fois par semaine jusqu’à la fin de l’expérience. Si nécessaire, une pesée plus régulière peut être réalisée. Les animaux sont observés quotidiennement et un monitoring (observation du déplacement, posture, paralysie, comportement, respiration, aspect des yeux, de la peau, des poils, des muqueuses et des excrétions dans la cage) est mis en place en fonction des observations quotidiennes. La perte de poids sera évaluée en fonction du poids de départ de chaque animal. Selon les essais et besoins expérimentaux, une observation de la tolérance locale (observation de l’apparition et de l’évolution d’œdème ou d’érythème au niveau du site d’administration) après chaque traitement peut être réalisée. Des points limites spécifiques sont développés pour chacune des procédures décrites.

Choix des espèces

Les rongeurs et les lagomorphes sont des mammifères de petite taille ayant un organisme similaire à l’Homme. Leur génotype est connu et ils sont faciles à héberger. Les animaux utilisés seront des adultes ou des jeunes adultes, car ils nécessitent un système immunitaire et des organes totalement développés et fonctionnels.

Gardées vivantes et réintégrées au troupeau après un mois de repos minimum, 140 vaches laitières sont réutilisables d'une étude à l'autre. Elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une mammite leur étant provoquée par inoculation de bactéries ou d'un immunostimulant dans le canal du trayon. Suivent trois à six administrations de traitement par le trayon, dix à douze prélèvements sanguins en vingt-quatre à quarante-huit heures, des palpations de la mamelle à chaque traite et des prises de température rectale plusieurs fois par jour, le gonflement et la douleur de la mamelle pouvant durer une semaine. Le porteur range parmi les bénéfices attendus la guérison de l'animal, mais aussi "le rendement de l'éleveur" et le développement de médicaments par l'industrie vétérinaire.

Objectifs

L’objectif du projet est d’évaluer chez la vache laitière, l’efficacité de nouveaux traitements dirigés contre les mammites. Au cours de ce projet, l’efficacité de traitements sera évaluée sur des animaux présentant des mammites expérimentales infectieuses ou non infectieuses. Les modèles d’infection et d’inflammation sont des modèles mis en place d’après des modèles décrits dans la littérature et adaptés pour induire des signes légers à modérés de mammite sur une courte durée. Les traitements sont testés chez l’espèce de destination et de ce fait une sélection préalable de formulations ne présentant pas de risque pour l’animal sera réalisée (composants du médicament, volume à administrer). Les traitements seront administrés par voie intramammaire ou par injection (intraveineuse, intramusculaire ou sous-cutanée) selon les bonnes pratiques vétérinaires d’administration. Plusieurs études pourront être conduites afin d’améliorer le type de formulation, la combinaison de différents traitements, la voie, la dose ou la fréquence d’administration des traitements testés.

Bénéfices attendus

Une mammite se traduit par une diminution de la production de lait et une modification de sa composition avec des variations importantes selon la bactérie responsable de la mammite et selon sa gravité, une modification possible de la mamelle et de l’état général de l’animal. Certains cas de mammites sévères peuvent entrainer des dommages permanents à la glande mammaire avec un arrêt de la production de lait, et dans le pire des cas, la mort de l’animal. L’efficacité d’un traitement dirigé contre les mammites peut se démontrer par la guérison de l’infection (élimination de la bactérie infectante) mais aussi par une amélioration clinique (disparition des signes inflammatoires induits par l’infection). Dans le cadre de la recherche et du développement de médicaments vétérinaires, les produits destinés à prévenir ou guérir les infections permettent de limiter les conséquences d’une maladie, d’améliorer de façon notable le bien-être de l’animal et le rendement de l’éleveur. La preuve de concept d’efficacité de nouveaux traitements doit être évaluée sur l’animal présentant les caractéristiques de la maladie ciblée. Au-delà du bénéfice pour l’animal avec la guérison de la maladie, ce projet bénéficiera aux producteurs laitiers, vétérinaires d’exploitation et à la santé publique.

Procédures

Tous les gestes techniques seront réalisés sur animaux vigiles. Tous les animaux entrant dans une procédure auront tous les gestes techniques associés à l’exception de la voie d’administration des traitements qui pourra varier selon les groupes dans une même procédure (exemple comparaison d’une voie d’administration intramammaire par rapport à une administration intraveineuse) et des prélèvements sanguins qui ne seront pas obligatoirement réalisés lors des procédures impliquant des traitements par voie intramammaire. Voici l'ensemble des gestes pouvant être effectué sur un animal : - Inoculation de la solution induisant la mammite (1 à 10 mL) via le canal du trayon, 1x par procédure - Administration du (des) traitements : Par voie intramammaire via le canal du trayon, 1 ou 2 applicateurs / quartier, généralement 3 à 6 administrations à 12h/24h d’intervalle (après chaque traite). Par voie générale, une administration unique - Prélèvements Lait : lors de la traite biquotidienne sur tout ou partie de l’étude. - Prélèvements Sang : 10 à 12 prélèvements pendant les 24 à 48 heures suivant l’administration du traitement - Mesures de température rectale : 1 à plusieurs fois par jour sur tout ou partie de l’étude. - Palpation de la mamelle : lors de la traite biquotidienne sur tout ou partie de l’étude.

Impact sur les animaux

Dans le cadre de l’évaluation de l’efficacité d’un traitement, les vaches devront d’abord présenter les signes de mammite. A cette fin, des mammites expérimentales seront induites chez l’animal. Les nuisances ou effets indésirables attendus seront plus ou moins importants selon le type de mammite induite et seront principalement : - une modification de l’apparence du lait (présence de quelques grumeaux dans le lait), - un gonflement de la mamelle, - une douleur de la mamelle à la palpation ou lors de la traite, - une diminution de la production laitière, - une augmentation transitoire de la température rectale de l’animal, - une légère modification de l’état général de l’animal, - un stress modéré dû aux manipulations multiples et inhabituelles dans les conditions d’hébergement hors procédure. Selon l’agent utilisé pour induire la mammite, ces nuisances et effets indésirables pouvant impacter le bien-être de l’animal pourront persister jusqu’à 1 semaine. Des nuisances légères liées à certaines interventions sur l'animal sont attendues (Par exemple, lors de la réalisation d'injections ou de prises de sang).

Devenir

Tous les animaux utilisés dans le projet seront réintroduits dans le stock des animaux hébergés dans les locaux de l’EU. L’effet cumulatif est évalué par le vétérinaire de l’EU en collaboration avec le(s) directeurs(s) d’étude(s) selon le type de produits administrés. Les animaux peuvent être réutilisés après une période de repos suffisante entre 2 études pour s’assurer de l’élimination totale de l’organisme du dernier traitement administré ; cette durée ne peut être inférieure à 10 fois la demi-vie du produit si celle-ci est connue ou 1 mois si celle-ci n’est pas connue. Tout autre délai devra être justifié et validé par le vétérinaire de l’EU. De plus, tout animal réutilisé fait l’objet d’une visite du vétérinaire de l’EU qui certifie que l’animal a pleinement recouvré son état de santé et de bien-être général et peut être ré-inclus dans une nouvelle étude sans dommage pour lui.

Remplacement

Il n’existe pas de méthode alternative pour reproduire une infection ou une inflammation de la glande mammaire et évaluer l’efficacité d’un traitement. Une mammite est une maladie multifactorielle impliquant : • L’animal : statut physiologique, état de santé… • L’agent déclencheur : virulence, capacité à pénétrer les cellules de l’hôte, à former des biofilms pour les bactéries, / dose ou puissance des immunostimulants… • L’environnement : conditions d’élevage, qualité de l’alimentation, hygiène de traite…

Réduction

Dans la mesure du possible, des approches in vitro sont réalisées afin de sélectionner les meilleurs candidats pour un passage in vivo et limiter le nombre d’animaux inclus dans les procédures. La mamelle de la vache est constituée de 4 quartiers anatomiquement et physiologiquement indépendants. Afin de réduire le nombre d’animaux en limitant l’impact sur le bien-être de l’animal, les infections expérimentales seront induites autant que possible sur deux quartiers. Le calcul du nombre d’animaux minimum nécessaire a de plus été estimé grâce à des études préliminaires. Si plusieurs études sont nécessaires, elles seront réalisées successivement, et les animaux pourront être réutilisés dans les études suivantes après totale guérison et une période de repos de 30 jours minimum. Il sera possible de réduire le nombre d’animaux par groupe, au cas par cas, selon la finalité de l’étude. Cette décision sera dûment justifiée dans le plan d’étude spécifique à la procédure suivie dans le cadre de ce projet.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans les conditions standards d’élevage d’un troupeau laitier à savoir hébergement en groupe, en stabulation ou en extérieur selon la saison. Les vaches incluses dans une procédure expérimentale sont généralement hébergées en intérieur sur tapis de sol dans les zones prévues pour le repos et avec des tapis antidérapages sur les zones de circulation. Un système de ventilation et d’aspersion est prévu en période de forte chaleur. La stabulation est nettoyée quotidiennement (robot racleur) et des brosses automatiques sont à disposition des animaux en permanence. Tous les actes sur les animaux seront réalisés par du personnel expérimenté ou par le vétérinaire. L’utilisation d’un modèle de mammite non infectieuse permettra d’induire des signes transitoires de mammite en s’affranchissant de la stimulation par les bactéries présentes lors d’un infection bactérienne. Les administrations intramammaires (bactéries ou immunostimulants pour l’induction des mammites et traitements) seront effectuées en salle de traite et aucune contention particulière des animaux ne sera nécessaire. Dans le cas d’un traitement par voie générale (intraveineuse, intramusculaire, sous-cutanée), les animaux seront maintenus au cornadis durant la période du traitement (généralement moins de 5 min) en accord avec les pratiques vétérinaires habituelles. Dans le cas de prélèvements de lait réalisés lors des procédures (1 et 2), les animaux seront en salle de traite et aucune contention particulière des animaux ne sera nécessaire pendant les prélèvements. Dans le cas des prélèvements sanguins ou des prises de températures rectales réalisés si besoin lors des procédures, les vaches seront maintenues au cornadis durant la période nécessaire à l’activité (généralement moins d’1 heure). Le maintien des vaches au cornadis sera fait en accord avec les pratiques vétérinaires habituelles et facilitera la collecte des échantillons et/ou des données, permettra de diminuer le stress de l’animal, et réduira les risques pour le personnel.

Choix des espèces

L’espèce de destination des traitements contre les mammites étant la vache laitière et l’absence d’alternative à l’utilisation d’animaux justifie l’utilisation des vaches dans ce projet. L’objectif du projet est l’évaluation de nouveaux produits destinés au traitement des mammites chez des vaches laitières en lactation. Ceci correspond à des animaux adultes de plus de 2 ans dans les pratiques classiques d’élevage laitier. Les mammites pouvant apparaitre à tout stade de la lactation, les études pourront inclure des animaux à partir de 15 après vêlage jusqu’au tarissement.