Toxicologie et autres tests de sécurité

Jusqu'à quatre-vingt-dix administrations de traitement en trois mois, neuf séances d'imagerie de quatre-vingt-dix minutes sous anesthésie et douze prélèvements sanguins par animal : 3 600 souris et 200 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin pour prélever sang, tumeur et organes. Certains reçoivent une greffe tumorale, et les séances d'imagerie peuvent être précédées d'une mise à jeun de quinze heures. Le laboratoire vend ces prestations d'imagerie et de radiothérapie interne à des équipes extérieures, en mettant en avant des équipements "équivalents voire supérieurs" à ceux de l'imagerie humaine. Une partie des souris est immunodéprimée pour faciliter la prise des greffes de tumeurs humaines, d'autres sont génétiquement modifiées pour développer les pathologies étudiées.

Objectifs

Le laboratoire prend en charge des projets scientifiques en proposant plusieurs techniques d’imageries expérimentales chez l’animal de laboratoire, avec des performances technologiques équivalentes voire supérieures à celles des équipements correspondants pour l’imagerie humaine. Des agents de contraste ou des radiotraceurs sont utilisables pour chacune des modalités, et se caractérisent notamment par leur capacité à marquer les espaces vasculaires et interstitiels, ou des évènements moléculaires et cellulaires spécifiques de pathologies (cancéreuses, cardiovasculaires, rénales, métaboliques, neurologiques). L’imagerie anatomique de scanner par rayons-X est en général choisie pour sa grande résolution spatiale. Elle apporte des informations structurelles dans les pathologies affectant le squelette. En effet, elle est largement utilisée pour étudier la structure et la densité osseuse chez les rongeurs. L’imagerie nucléaire permet-elle de l’imagerie fonctionnelle moléculaire et cellulaire et présente la sensibilité la plus importante pour détecter des tissus dont les caractéristiques métaboliques ou biologiques sont anormales. Elle permet de mesurer l’activité métabolique ou moléculaire d'un organe ou d’un tissu grâce à un produit radioactif injecté au préalable (traceur). Cette approche d’imagerie est non invasive. Le laboratoire propose également la réalisation d’études théranostiques, c’est-à-dire de diagnostic couplé à la thérapie. En effet, une thérapie spécifique peut être envisagée de type chimiothérapie, immunothérapie, hormonothérapie ou bien encore le radiotraceur peut être thérapeutique (thérapie innovante appelée : radiothérapie interne vectorisée). Les études d’imageries pourront permettre de suivre l’efficacité de ces traitements. L’objectif de ce projet est donc de pouvoir prendre en charge des études nécessitant de l’imagerie anatomique ou nucléaire, couplée ou non à de la thérapie.

Bénéfices attendus

Les bénéfices de ce projet sont a) de réaliser des études d'imageries innovantes et non invasives permettant d'utiliser moins d'animaux pour obtenir des résultats fiables b) d'utiliser ces résultats chez l'Homme pour proposer des thérapies classiques adaptées ou des thérapies très innovantes comme la radiothérapie ciblée qui détruit précisément les cellules malades tout en limitant les effets sur les tissus sains.

Procédures

Les animaux pourront avoir une greffe tumorale (sous anesthésie, 1 fois, 10 minutes). Les animaux seront suivis par imagerie non invasive (sous anesthésie, 3 fois par semaine maximum et au total 9 imageries possible sur tout le protocole, 90 minutes maximum). Ces imageries pourront être précédées d'une mise à jeun de 15h maximum. Ils pourront également suivre une thérapie (animal vigile ou anesthésié suivant la voie de thérapie, 90 fois maximum pendant 3 mois pour certaines administrations, quelques minutes, 24 fois maximum pour d'autres) avec un suivi par prélèvement sanguin (animal vigile, 12 fois maximum pendant 3 mois, quelques minutes). En fin d'étude un dernier prélèvement de sang sera réalisé (animal anesthésié, 1 fois, quelques minutes).

Impact sur les animaux

Les animaux pourront développer un phénotype dommageable pouvant entrainer une sensibilité accrue aux infections, ou des douleurs modérées ou une réduction de la mobilité. Les animaux seront soumis à des anesthésies (greffe, imageries) qui pourront engendrer une baisse de la thermorégulation et dans de rares cas une détresse cardio-respiratoire. Ils pourront également ressentier de la douleur modérée et une perte légère de mobilité suite à la croissance des tumeurs greffées. L'administration des traitements pourront induire un stress aux animaux. Les injections intrapéritonéales et intramusculaires pourront induire une douleur légère au point d'injection. Les injections intraveineuse pourront induire une douleur légère au point d'injection et une irritation de la queue. Les administrations par voie orale pourront induire une irritation de l'oesophage et une fausse route dans de rares cas. Les traitements pourraient induire une perte de poids avec une altération de l'état général des animaux. Les prélèvements sanguins pourront induire une douleur légère de courte durée au point de prélèvement et un hématome dans de rares cas.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de réaliser des prélèvements pour analyse (sang, tumeur, organes).

Remplacement

Pour étudier la cinétique de biodistribution de nouveaux radiotraceurs, il n'existe aujourd'hui aucun modèle non vivant qui pourrait mimer le modèle animal vivant. Nous n'avons donc pas la possibilité de remplacer le modèle vivant utilisé.

Réduction

Ce projet nécessitera 3600 souris et 200 rats maximum sur les 5 ans d'autorisation. Ce nombre permettra de pouvoir conclure sur l'interêt d'un radiotraceur ou d'un traitement dans une certaine pathologie grâce à une bonne puissance statistique. Le nombre d'animaux a été réduit, notamment par l’utilisation de l’imagerie non invasive sous anesthésie qui permet des analyses corps entier en 3D et un recueil de données longitudinales.

Raffinement

Tous les animaux bénéficieront d'une période d'acclimatation à l'animalerie d'au moins 7 jours. Pour minimiser les dommages aux animaux, ils bénéficieront d’un environnement enrichi (outil de nidification, maisonnettes, ou batonnets à ronger) et du maintien de l’interaction sociale en étant groupés, et resteront sous surveillance tout au long du projet. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Plusieurs indicateurs physiologiques et comportementaux permettront de suivre le bien-être de l’animal. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. La douleur et le stress sont limités en apportant une anesthésie gazeuse pour les actes techniques ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.

Choix des espèces

Nous travaillons avec des souris immunodéprimées car les greffes de tumeurs humaines sont facilitées et validées sur ces animaux. Nous utiliserons également des souris avec un système immunitaire actif pour les greffes de tumeurs murines. Nous utiliserons des animaux génétiquement modifiés suceptibles de développer certaines pathologies afin de les étudier grâce à l'imagerie. Nous utiliserons des rats pour réaliser des tests d'imagerie de radiotraceurs et ou produits de contraste sur des plus gros rongeurs. Les rats seront utilisés à l'âge de 12 semaines au stade de jeunes adultes et jusqu'à 17 semaines de vie maximum. Les souris seront utlisées à l'âge de 4 à 5 semaines au stade de jeunes adultes ou entre 1 et 3 mois de vie suivant le développement du phénotype le cas échéant. Le stade jeune adulte pour les rongeurs facilite la prise des greffes. Pour les lignées transgéniques, l'âge sera justifié par le développement du phénotype (entre 1 et 3 mois).

Pour calculer des marges de sécurité avant la première administration de médicaments à des êtres humains, 720 souris, 840 rats et 800 lapins vont être utilisés dans 65 études, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent les composés par voie orale, intramusculaire, sous-cutanée ou intraveineuse, sur des durées allant d'un jour à six mois, avec prélèvements de sang, de tissus, de fèces, d'urine, de salive et de larmes. Des mises à mort intermédiaires sont prévues pour prélever les tissus aux différents temps de l'étude. Le porteur écrit à deux reprises que ce projet est "indispensable" à la première administration chez l'humain, sans que la nature des composés testés soit précisée.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de déterminer les propriétés pharmacocinétiques et pharmacodynamiques d'un ou plusieurs composés pharmaceutiques après administration unique ou répétée chez des rongeurs ou des lagomorphes. La réalisation de ce projet est indispensable à la réalisation de la première administration chez l'Homme, conformément aux lignes directrices ICH S3 M2 et ICH S3 (TK).

Bénéfices attendus

L'ensemble des études du projet vise à identifier un profil métabolique, pharmacocinétique, pharmacodynamique de biodistribution permettant le calcul de marge de sécurité chez l'Homme en gardant à l'esprit en permanence le ratio bénéfice/risque du produit concerné pour la santé humaine. La réalisation de ce projet est indispensable à la réalisation de la première administration chez l'Homme.

Procédures

Les animaux sont traités par différentes voies (principalement orale mais aussi intramusculaire, sous- cutanée ou intraveineuse…) de façon journalière (voire plusieurs fois/j) hebdomadaire, ou de manière plus espacée (ex: toutes les 2 semaines, mensuel), avec le(s) produit(s) d’intérêt. La durée de l’administration est généralement rapide (quelques secondes à quelques minutes) et peut atteindre 1 heure dans le cas de perfusion intraveineuse. La durée des études peut être courte (1j) ou longue [1 semaine, 2 semaines, 1, 3, ou 6 mois]. Des prélèvements sanguins, tissulaires, de fèces, urinaires ou/et de fluides corporels (salive, larmes) seront réalisés au cours du temps et analysés afin de déterminer les niveaux du ou des composés administrés, de leurs métabolites ou d’autres marqueurs pharmacologiques pour permettre l’analyse pharmacocinétique, pharmacodynamique et de biodistribution. D’autres prélèvements sanguins ou urinaires sont également possibles pour bilan urinaire, hémato-biochimique ou hormonal par exemple. L’ensemble de ces prélèvements sont réalisés à une fréquence et aux volumes conformes aux recommandations éthiques en vigueur. Tout prélèvement dépassant ces recommandations devra être justifié et fera l'objet d'une réévaluation par le comité d'éthique (balance bénéfice/contrainte pour l'animal). Les animaux seront examinés quotidiennement afin de déceler tout signe clinique. Les consommations alimentaire et/ou hydrique pourront être suivies. Des examens ophtalmologiques, échographiques, radiologiques, comportementaux peuvent être réalisés. Le poids corporel sera mesuré à différents temps au cours du projet. Les animaux seront euthanasiés à la fin du projet et un examen microscopique sera réalisé sur les tissus collectés si nécessaire. La manipulation des animaux durant les interventions est généralement inférieure à 1h/animal/jour (en considérant par ex. 1 journée avec 1 administration + 6 prélèvements sanguins soit environ 30 min). Jusqu’à une vingtaine d’interventions peuvent être réalisées par animal et par semaine (en considérant par exemple 1 administration quotidienne et 12 prélèvements sanguins dans la semaine). Une mise en diurèse n’excédant pas 16h est aussi possible. Une mise à jeun temporaire (en présence d’eau) peut être nécessaire (maximum 16h) pour les rongeurs. Dans certaines situations, les animaux peuvent être soumis à un hébergement individuel dans leur cage (en cas d’agressivité ou de soins individuels par exemple).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus correspondent aux effets pharmacologiques du produit administré (ex : action au niveau du système nerveux central), à l’inconfort, au stress et/ou à la douleur transitoires liés aux procédures [prélèvements, administration répétée, contention, mise à jeun éventuelle (uniquement pour les rongeurs)] et/ou aux effets systémiques (exemples : pertes de poids, baisse de consommation alimentaire) qui peuvent être observés. Un hébergement en individuel (rare), avec contacts olfactifs, visuels et sonores préservés et enrichissements additionnels, peut être requis (ex. pour suivre la consommation alimentaire individuelle ou pour des études par voie dermale).

Devenir

En parallèle des prélèvements sanguins, réalisés au cours de l’étude, l’évaluation de la pharmacocinétique, de la pharmacodynamie et de la biodistribution, peut nécessiter des euthanasies intermédiaires afin d’effectuer des prélèvements tissulaires et/ou une analyse histopathologique selon les différents temps de prélèvements définis dans l’étude. Ceci pour permettre l'évaluation de l'exposition du composé ou des composés dans le tissu cible, et /ou pour évaluer les potentiels effets toxiques sur les organes et tissus, respectivement. A ce titre tous les animaux de ce projet seront euthanasiés en fin d’étude.

Remplacement

L'évaluation pharmacocinétique, pharmacodynamique et de la biodistribution d'un composé ou de plusieurs composés administrés dans un organisme complet ne peut pas être réalisée qu'avec des études in vitro, car il n'existe pas d'alternative complète in vitro pour ce type d'évaluation en raison de la complexité d'un organisme vivant. Seule l’observation sur un organisme vivant dans son ensemble permet d’évaluer les différentes phases d’absorption, de métabolisme, de distribution et d’élimination du/des composé(s), de définir les relations et/ou interactions entre ces différentes phases et de pouvoir déterminer l’exposition du/des composé(s) administré(s) dans l’organisme.

Réduction

Le nombre d'animaux par groupe est très variable en fonction du design de l’étude et du nombre de doses testées. En effet, des animaux des deux sexes seront utilisés uniquement pour permettre l'évaluation de l'effet du sexe sur les paramètres pharmacocinétiques et pharmacodynamiques et sur la biodistribution. Par ailleurs, il peut y avoir une comparaison avec des composés de référence, un criblage de plusieurs produits, etc. Mais le nombre d’animaux par groupe correspondra au minimum permettant une analyse statistique fiable, conformément aux recommandations des lignes directrices. Ce projet permettra de réaliser 65 études, 35 chez le rat; 10 chez la souris et 20 chez le lapin, avec un nombre d'animaux déterminé à minima afin d'obtenir des résultats robustes et fiables permettant d'atteindre tous les objectifs de l'étude en procédant à toutes les analyses nécessaires.

Raffinement

En général, les doses utilisées sont des doses pharmacologiques, faibles et similaires à celles utilisées chez l'Homme. L'état général des animaux est surveillé quotidiennement. Les paramètres suivants peuvent être contrôlés régulièrement afin d’évaluer l’état de santé des animaux : poids corporel et consommation de nourriture et d’eau, température corporelle, signes cliniques, morbidité/mortalité, etc. Toute anomalie est signalée au Directeur d’étude et/ou au vétérinaire selon la sévérité et le degré d’urgence. Si un ou plusieurs points limites sont atteints (perte de poids continue, signes locaux ou généraux ne pouvant être traités/soulagés par des soins (ex : antibiotique/anti- inflammatoire), que la douleur de l’animal ne peut être soulagée ou que l’inconfort ne peut pas être suffisamment limité à son minimum, la décision d'interrompre le traitement ou d'euthanasier l'animal sera prise. Des prélèvements sanguins seront effectués selon les bonnes pratiques vétérinaires de fréquence et de volume. Certains traitements sont réalisés sous anesthésie locale ou générale pour éviter le stress, le douleur ou l’inconfort, par ex : les administrations intramusculaires et intra-articulaires. Les rongeurs et les lapins sont hébergés en groupe dans la majorité des situations. Cependant, soit en raison d'incompatibilités sociales observées parfois chez le lapin ou les souris mâles, soit dans certaines situations expérimentales rares (rongeur uniquement) un hébergement individuel peut être nécessaire. Il devra être dûment argumenté (ex : voie d’administration dermale, bilans d'élimination en collectant les urines et fèces). Le cas échéant, des enrichissements supplémentaires seront proposés et le contact visuel et olfactif sera maintenu.

Choix des espèces

Les espèces rat, souris et lapin sont des espèces de laboratoire très largement utilisée en recherche biomédicale (littérature et connaissance très larges) et sont couramment utilisées pour l'évaluation pharmacocinétique, pharmacodynamique et de la biodistribution et acceptées par les autorités. Le choix de l’espèce/souche est dicté par différents facteurs : résultats déjà existants (essais préliminaires in vitro et in vivo), voie d'administration choisie, métabolisme vitro et/ou pharmacocinétique/pharmacodynamique. De façon standard, les rats, souris et lapins seront âgés de 6 à 10 semaines, 6 à 8 semaines et 3 à 4 mois, respectivement, correspondant à un niveau « jeune adulte » de croissance et de développement nécessaire et suffisant pour conduire les expérimentations. Toutefois, ce projet pourra être effectué avec des animaux juvéniles ou avec des animaux plus âgés (> 1 an) en fonction de l’objectif de l’évaluation et de manière à ce que l’état physiologique de l’animal permette une réponse non équivoque des systèmes analysés après traitement avec le(s) composé(s) et ainsi permettre une évaluation adéquate des paramètres ciblés. Les animaux ne doivent pas être gravides.

Trois lignées de miniporcs Göttingen, dont une humanisée pour certaines immunoglobulines et une déficiente pour le récepteur à l'hormone de croissance, sont caractérisées pour le compte d'un consortium associant laboratoires publics et industriels du médicament. 126 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec administration unique ou répétée de composés à tester sur deux mois au maximum. Ils subissent des prélèvements sanguins, des examens ophtalmologiques, un enregistrement cardiorespiratoire sous gilet et parfois la pose chirurgicale d'un bouton d'accès vasculaire chez le fournisseur. Environ 24 d'entre eux pourront être réutilisés dans d'autres études et un petit nombre adopté, les autres étant tués pour des prélèvements terminaux, le porteur présentant l'ensemble comme un moyen de réduire à terme le recours aux primates non-humains.

Objectifs

Ce projet s’inscrit dans le cadre d’un consortium financé par des fonds européens. Ce consortium international implique des partenaires privés (compagnies pharmaceutiques et sous-traitants) et publics (laboratoires universitaires) et a pour but d’étendre, partager au niveau international et mettre en pratique les connaissances des modèles porcins ; le but ultime étant de renforcer l’usage raisonné des miniporcs en réduisant le recours aux primates non-humains pour les études de sécurité non clinique. Les données générées par ce projet contribueront à : -Caractériser le modèle miniporc Göttingen, le miniporc Göttingen humanisé pour certaines immunoglobulines et le microporc Göttingen (déficient pour le récepteur à l’hormone de croissance), -Ddévelopper, valider et mettre en place des modalités non invasives innovantes pour assurer un meilleur suivi clinique des animaux et permettre une meilleure évaluation des systèmes nerveux et cardiovasculaires, -Enrichir notre compréhension du système immunitaire porcin, -Découvrir et/ou valider des biomarqueurs de toxicité et d’efficacité, -Evaluer l’intérêt des modèles porcins dans le développement des biothérapeutiques, -Contribuer à l’élaboration de modèle in vitro en collaboration avec les autres membres du consortium (ex : toxicité hépatique et rénale) chez le miniporc, -Alimenter une base de données largement accessible compilant les données existantes chez le primate non-humain et l’homme en comparaison avec les données chez le miniporc ou le microporc (données existantes ou générées lors du consortium). Ces données seront exploitées par des biostatisticiens pour évaluer l’intérêt translationnel de ces modèles porcins. A noter également que le consortium comprend des comités consultatifs dédiés aux aspects réglementaires, à l’éthique et au bien-être animal pour assurer le respect des 3R.

Bénéfices attendus

À court et moyen termes, ce projet enrichira nos connaissances scientifiques et notre expertise pratique sur trois modèles porcins. Une meilleure connaissance de ces modèles permettra de les utiliser à bon escient dans l’évaluation de la sécurité des médicaments permettant ainsi : -De générer des informations essentielles avant la première administration chez l’Homme, -D'identifier les candidats médicaments les plus prometteurs, -+D'interrompre plus tôt le développement de molécules ayant un profil non satisfaisant en termes de sécurité, d’efficacité et/ou de pharmacocinétique au regard de l’indication thérapeutique. À plus long terme, ces avancées pourraient offrir une alternative pertinente à l'utilisation de primates non-humains dans l'évaluation préclinique des candidats médicaments. Dans une perspective plus large, les connaissances acquises grâce à ce projet seront partagées au sein d’un consortium européen, regroupant partenaires privés et publics. Cette collaboration favorisera l'identification et la validation de nouveaux biomarqueurs comme indicateurs précoces de toxicité. Les biomarqueurs les plus pertinents pourront être proposés comme outils innovants pour adapter les essais cliniques, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives en matière de diagnostic et de médecine personnalisée par exemple.

Procédures

Les animaux seront concernés par l’administration unique ou répétée (quotidienne ou hebdomadaire) d’un composé à tester, possibles par différentes voies (le plus souvent intra-veineuse ou orale), au cours de l’étude sur une durée maximale de 2 mois. Des prélèvements de sang ou autres fluides biologiques, associés à une contrainte légère de quelques minutes, seront nécessaires pour évaluer différents paramètres (par exemple hématologie, biochimie, immunologie) ; leur fréquence et leur volume sont conformes aux recommandations éthiques en vigueur et sont réalisés sous anesthésie/analgésie (entre 15 et 30 minutes) quand ils sont invasifs. Plus rarement, une procédure chirurgicale pourra être pratiquée chez le fournisseur afin de mettre en place un bouton d'accès vasculaire (durée d’intervention sous anesthésie générale-analgésie inférieure à 2 heures). Des mesures comme par exemple, la température corporelle, le poids sont réalisées en fonction de l’objectif de l’étude. En outre, des examens peuvent être réalisés pour évaluer les grandes fonctions physiologiques : - examen ophtalmologique sur animal vigile ou légèrement sédaté (durée maximale : 10 min, 3 fois dans l’étude) - examen cardiorespiratoire et neurocomportementale, sur animal vigile équipé d’un gilet, (enregistrement continu sur 36h, répété 8 fois maximum dans l’étude).

Impact sur les animaux

Les effets attendus chez les animaux seront limités à une contrainte modérée. Ils correspondent aux effets adverses potentiels des produits administrés pouvant se traduire chez l’animal par exemple par une baisse d’activité, une modification du comportement de l’animal, une baisse de la consommation alimentaire, des signes digestifs type diarrhée, une perte de poids et/ou une modification de la température corporelle, et/ou une sensibilité accrue aux infections. Par ailleurs, les prélèvements et examens nécessaires au cours des études pourraient entraîner des nuisances de courte durée.

Devenir

Ces études nécessitent souvent des prélèvements terminaux (analyse anatomo-pathologique ou quantification de l’exposition tissulaire du composé à tester). C’est seulement lorsque les objectifs de l’étude ne nécessitent pas ces analyses que certains animaux pourront être ré-utilisés après approbation du vétérinaire. L’estimation de ce nombre est d’environ 24 animaux. Seul un petit nombre d’animaux non génétiquement modifiés sera possiblement adoptés.

Remplacement

Ce projet s'inscrit dans une démarche globale des 3Rs visant à remplacer et/ou réduire et raffiner l'utilisation d'animaux de laboratoire, en s'appuyant sur les données qui seront générées par le consortium européen et le partage d'informations. Cette approche intègre plusieurs éléments clés : une revue bibliographique approfondie, l'utilisation de biologie moléculaire, le développement de modèles in vitro basés sur le modèle miniporc ainsi que l'analyse de données cliniques recueillies chez les patients. Pour mener à bien ces activités, une équipe pluridisciplinaire d'experts intervient pour optimiser l'utilisation des prélèvements sanguins et tissulaires générés pendant les études et pour développer des alternatives innovantes aux modèles animaux traditionnels. Le recours à l’animal de laboratoire reste cependant nécessaire car il n’existe aujourd’hui aucun modèle in vitro mimant la complexité des interactions (notamment via le système immunitaire) d’un organisme entier et les effets possibles d’un candidat médicament sur celui-ci. De plus, il est nécessaire de pouvoir identifier ou valider des biomarqueurs présents dans les fluides biologiques et/ou certains tissus (accessibles sur animal entier) et de transférer les connaissances scientifiques acquises au cours de ces études aux études cliniques.

Réduction

Le nombre d'animaux par groupe et le nombre de groupes sont définis sur des bases scientifiques (bibliographie et données historiques, lignes directrices internationales et internes) et/ou avec l’apport des biostatistiques afin d'avoir un effectif minimum mais statistiquement exploitable pour pouvoir interpréter les différents effets. Lorsque les objectifs d’étude le permettent et en accord avec le vétérinaire, certains animaux peuvent être réutilisés, ce qui participe à diminuer le nombre total d’animaux utilisés. De plus, le but ultime du consortium européen dans lequel ce projet s’inscrit est d’apporter une alternative pertinente à l’utilisation de primates non-humains en diminuant le recours à l’utilisation de ces animaux pour l’évaluation préclinique des candidats médicaments.

Raffinement

La contrainte des prélèvements et administrations sous contention est minimisée par la mise en place d’habituations et d’entrainement avec distribution systématique de récompenses alimentaires (par exemple, pour certains prélèvements sanguins, mis en hamac après training avec renforcement positif, ou habituation à la position assise pour un entrainement à l’administration par voie orale ou aux prélèvement sanguins). L’état clinique des animaux est surveillé au moins quotidiennement, des pesées ou autres mesures (températures, examens sanguins, etc.) sont réalisées régulièrement afin d’anticiper au maximum l’apparition de toute douleur et de mettre en place des mesures spécifiques (changement de dose, arrêt anticipé de l’étude, mise en place de soins de support ou analgésie) par le responsable d’étude en concertation avec le vétérinaire en application des points limites stricts et spécifiques de la procédure. De plus, des examens non invasifs complémentaires (capteurs intégrés à des gilets, vidéo-surveillance) permettront un meilleur suivi clinique des animaux tout au long des études. En outre, des prélèvements de sang ou de tissus seront effectués pour développer des nouveaux marqueurs sanguins et mettre en place une banque de tissus en collaboration avec les partenaires du consortium européen.

Choix des espèces

Les porcs sont utilisés pour la recherche biomédicale et dans des études visant à évaluer l’efficacité, la pharmacocinétique, le métabolisme et la toxicité des médicaments. D’un point de vue anatomique et/ou physiologique, les systèmes cardiovasculaires, urinaires, tégumentaires et digestifs des porcs ont, en particulier, été considérés comme utiles dans la modélisation chez l’Homme. La taille et le poids important des porcs domestiques (charcutiers) ont été considérés inadaptés à la Recherche. En conséquence, des souches plus petites ont été développées grâce à un processus de sélection (miniporcs), et sont utilisées comme animal de laboratoire car elles sont plus faciles à manipuler et nécessitent également moins de substances actives/formulation. Pour renforcer davantage la pertinence des modèles porcins à des fins scientifiques, plusieurs souches ont été récemment développées : le miniporc humanisé pour IgG1 et IgG4 permettant de limiter les réactions immunogéniques non transposables à l’Homme et le microporc transgénique déficient pour le gène du récepteur à l’hormone de croissance permettant une réduction supplémentaire de la taille des miniporcs. Les animaux utilisés sont des animaux sevrés, juvéniles ou adultes afin d’évaluer de manière satisfaisante les profils PK, PD, et toxicologiques de molécules pharmaceutiques.

Avant qu'un implant vasculaire ou un implant libérant un médicament ne soit mis sur le marché, la réglementation impose d'en tester la tolérance sur des animaux non-humains. 90 lapins vont être utilisés pour cela, tous tués à l'issue du suivi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit sous anesthésie générale, en une intervention d'une trentaine de minutes, plusieurs injections de biomatériau dans la peau et dans les muscles, en différents sites, puis jusqu'à huit prélèvements sanguins de 2 mL en vingt-quatre heures sur animal vigile. Le porteur reconnaît des démangeaisons et des douleurs au site d'implantation dues à une inflammation ou à une nécrose locale, et présente le cumul des implants sur un même lapin comme une mesure de réduction.

Objectifs

Les biomatériaux sont des matériaux conçus pour interagir avec les systèmes biologiques, qui participent à la constitution d'un dispositif à visée diagnostique, d’assistance fonctionnelle ou thérapeutique. Ils peuvent être de différente nature (métaux, céramiques, polymères) et remplir des fonctions très variées : valves cardiaques, stents, implants dentaires, lentilles, prothèses, sutures, organes artificiels, etc. Tous doivent répondre à des exigences de biocompatibilité et de performances en lien avec leur utilisation. Dans le cadre de ce projet, on s’intéresse plus particulièrement à de nouveaux biomatériaux polymériques synthétiques ou naturels. Ces matériaux se présentent sous la forme de particules solides ayant une taille de quelques dizaines de microns à quelques millimètres, ou sous forme de gel liquide. Deux utilisations sont à l’étude : agent d’occlusion vasculaire, pour dévasculariser des tumeurs ou des saignements par voie endovasculaire, et vecteur de principe actif pour libérer une substance active sur une période contrôlée (anticancéreux, anti-inflammatoire, analgésique). L’implantation de ces biomatériaux chez l’homme et chez l’animal est réglementairement précédée d’une phase au cours de laquelle ces biomatériaux sont évalués en termes de sécurité pour la personne ou l’animal qui les recevra. Le projet a pour objet l’évaluation de la biocompatibilité et de la libération de principes actifs de ces biomatériaux

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont d’ordre scientifique et technologique. Les études menées doivent permettre de vérifier la bonne tolérance de futurs produits de santé destinés à une utilisation chez l’homme ou chez les animaux, tels que des implants vasculaires ou des implants libérant de façon prolongée des molécules actives telles que des anti-douleurs. Elles correspondent à une obligation réglementaire pour le développement et la mise sur le marché de dispositifs implantables et produits combinant un agent pharmacologique.

Procédures

Les animaux subissent une intervention chirurgicale unique correspondant à l’injection du matériau sous forme de suspension en différents sites (ex. intradermique, intramusculaire). La procédure est réalisée sous anesthésie générale et dure environ 30 min. Des prélèvements sanguins peuvent ensuite être effectués pour doser une molécule libérée par le matériau ou doser un marqueur de l’état de l’animal (maximum 8 prélèvements de 2 mL sur 24h, puis repos sur une semaine). Ces prélèvements sanguins sont réalisés sur l’animal vigile et durent moins de 5 min.

Impact sur les animaux

Outre le stress engendré par la contention et la manipulation des animaux, il est possible que l’implantation des biomatériaux, la réaction de l’organisme à ces matériaux ou les doses de médicament libérées par le matériau engendre des effets indésirables sur les animaux, tels que des démangeaisons et des douleurs au site d’implantation dues à une inflammation ou une nécrose locale (événement très rare). D’une façon générale et moins sévère, l’appétit des animaux peut être diminué pendant les premières 24 à 48 h suivant la procédure d’implantation.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort à l’issue de la période de suivi et des échantillons sont collectés pour analyse microscopique de l’implant et des tissus environnants;

Remplacement

Des études de cytotoxicité sur cultures cellulaires in vitro sont réalisées au préalable dans les étapes précoces du développement du biomatériau. Des essais de libération de principes actifs dans différentes conditions sont également effectués pour les implants chargés. Cependant, les modèles in vitro ne permettent pas de modéliser la complexité de la réponse d’un organisme entier face à l’administration d’un implant ou d’une molécule thérapeutique. La réaction immunitaire, la pharmacocinétique d’un médicament ne peuvent être reproduites dans des modèles in silico ni dans des modèles in vitro. Ces modèles sont aussi insuffisants pour envisager des essais cliniques chez l’Homme. Le recours à des essais sur animaux vivants apporte des données à la fois supplémentaires et indispensables sur le comportement des biomatériaux dans les tissus vivants;

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés est déterminé d’après les recommandations des normes applicables (ex ISO10993-6 préconisant 3 animaux et 10 échantillons d’essais pour une implantation sous-cutanée) afin de pouvoir effectuer des analyses statistiques comparatives. On inclut parmi les implants des biomatériaux contrôle (matériaux référence ou produits commerciaux) dont les effets locaux sont connus. Le nombre total d’animaux est réduit d’une part en posant sur le même animal plusieurs types d’implants, en implantant le même biomatériau au même animal plusieurs fois en différents sites, et en effectuant plusieurs prélèvements sur le même implant au moment de l’analyse histologique.

Raffinement

L’ensemble des procédures sera réalisé sous anesthésie générale. Un protocole de suivi des animaux et de prise en charge de la douleur et des traitements analgésiques systématiques et symptomatiques sont mis en place. Des points-limites avec évaluation des paramètres de suivi sont utilisés afin de réduire au maximum la douleur animale. Une visite de minimum une fois par jour est effectuée pour évaluer ces paramètres. Les animaux sont hébergés et suivis dans des conditions qui respectent leur bien-être : température et hygrométrie de l’environnement contrôlés, espace suffisant, présence systématique d’enrichissement du milieu (bâtons de bois à ronger, jouets, plateformes) et alimentaire (foin, persil, carottes), nourriture et eau à volonté

Choix des espèces

• La taille et l’anatomie du lapin permettent d’utiliser le même matériel que dans les plupart des procédures cliniques sur espèces cibles. • La procédure d’implantation est simple et rapide. • Plusieurs biomatériaux et plusieurs sites d’implantation peuvent être étudiés sur le même animal • Les prélèvements sanguins peuvent être répétés sans sacrifice de l’animal, ce qui permet d’obtenir une cinétique plasmatique sur un animal et de réduire le nombre total d’animaux utilisés par rapport à des espèces plus petites. • L’espèce est couramment utilisée et référencée pour ce type de tests, qu’il s’agisse de médicaments ou dispositifs médicaux. Animaux jeunes adultes, âgé de 4 à 12 mois, de 3.5 kg ou plus. Les animaux devront avoir plus de 4 mois pour avoir atteint un poids qui permet d’injecter une plus grande quantité de matériaux que chez des animaux plus jeunes et ainsi diminuer le nombre total d’animaux utilisés. On évite également les animaux plus jeunes car les tissus sont encore en croissance. On limite l’âge maximum à 12 mois car les animaux plus âgés ne sont généralement pas disponibles chez les fournisseurs, ou bien ponctuellement avec des écarts d’âge importants ou des historiques différents, introduisant une hétérogénéité au sein du lot et un risque de biais des résultats. Tous les animaux inclus dans un protocole donné devront être du même âge à +/- 1 mois et du même poids à +/- 500g pour avoir un groupe homogène.

570 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 450 tués et 120 transférés vers un autre projet après accord du vétérinaire. Ils reçoivent le candidat médicament par voie orale, une à deux fois par jour pendant six mois, passent deux tests de mémoire, huit séries d'observations neurologiques, des évaluations d'anxiété et des tests de réflexes auditifs deux fois par semaine pendant six semaines, avec jusqu'à huit prélèvements sanguins dans une même journée. La molécule agit sur des cellules du cerveau dont l'activation excessive est associée à des troubles dégénératifs et psychiatriques, et le porteur reconnaît que ses effets indésirables ne sont pas prévisibles au départ. Parmi les bénéfices attendus, il inscrit une amélioration des connaissances scientifiques "pour le rat", et décrit l'animal comme un "passage obligatoire" avant toute administration à l'être humain.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’évaluer les effets sur la mémoire, l’anxiété, le comportement général de l’animal, l’activité locomotrice, la coordination motrice, les différents réflexes neurologiques, sur la température corporelle et le poids chez le rat d’un candidat médicament induisant des modifications au niveau des cellules spécifiques du cerveau. Ces cellules fournissent un mécanisme contre les blessures et les infections, mais l'activation chronique ou excessive est considérée comme préjudiciable et a été impliquée dans de nombreux troubles dégénératifs et psychiatriques.

Bénéfices attendus

Ce projet permet de vérifier que des composés activant les cellules spécifiques du cerveau n’induisent pas de troubles dégénératifs et psychiatriques en fonction des expositions dans le sang. Ce projet permettra également de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques pour le rat grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.

Procédures

Les animaux seront administrés avec les composés à tester par voie orale (-2 min par administration généralement 1 administration / jour pendant 3 mois et jusqu’à 2 administrations par jour pendant 6 mois au maximum) puis auront 2 tests de mémoire d’une durée maximale de 40 min et 4 fois par test en 6 mois. Les animaux seront évalués d'un point de vue neurologique par une série d'observation pour une durée maximum d’1h et 8 fois en 6 mois. L’anxiété sera évaluée pour une durée maximum de 5 minutes et 4 fois en 6 mois. Enfin, des reflexes auditifs seront évalués pour une durée maximum de 30 minutes et 2 fois/semaine sur 6 semaines. Des prélèvements de sang sur animal vigile ou anesthésié pourront être effectués (2 minutes par prélèvement) avec un maximum de 8 prélèvements par jour et 6 jours non consécutifs sur 6 mois et des prélèvements de tissus pourront être réalisés sur animaux anesthésiés en fin d'expérience.

Impact sur les animaux

La manipulation lors du passage en cage d’hébergement aux arènes de test ou pour induire l’anesthésie ou lors de l’administration du composé à tester pourra induire un stress mineur de courte durée. Lors de certaines administrations nécessitant une aiguille, telles que l'induction de l'anesthésie, ainsi que lors des prélèvements, les animaux pourront aussi subir une douleur légère et brève liée à la piqûre avec une aiguille. L'administration par voie orale qui se fera sur plusieurs mois pourra induire un léger stress de courte durée à chaque administration. L'administration sous cutanée sur plusieurs jours pourra induire un léger stress de courte durée à chaque administration. L’anesthésie peut induire un stress à l’endormissement. Dans le test de coordination motrice, les animaux pourraient ressentir un léger stress par le fait de devoir s’accrocher à un axe en rotation. Ils pourront également resssentir un stress léger lié à la chute de l’axe ou de l'arène surélevée. Dans le test de stimulation auditive, les animaux pourraient ressentir un stress par la contrainte de l'espace disponible et les stimulations auditives.Les effets potentiellement indésirables du/des produits testés ne sont pas prévisibles à l’initiation du projet. Les effets potentiellement indésirables feront l’objet d’échanges avec les membres de la Structure de Bien-Etre Animal (SBEA) pour adapter les outils d’observations des animaux afin de mettre en place les traitements de potentiels signes cliniques.

Devenir

Euthanasie des animaux pour réaliser des prélèvements d’organe/ fluides corporels à un volume ne permettant pas la survie de l’animal ou réutilisation des animaux dans un autre projet ayant un degré de sévérité sans réveil, léger ou modéré après accord du vétérinaire.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le rat car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur l'établissement d'une lésion ou d'un dysfonctionnement du système nerveux central ou périphérique. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, le rat est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.

Réduction

Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques : 60 (30 mâles et 30 femelles) / par groupe. L’analyse statistique sera adaptée au modèle.

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales (manipulation des animaux, habituation à la contention et habituation aux arènes expérimentales)• L'utilisation d'anesthésie adaptée associée à une analgésie pour la réalisation des prélèvements

Choix des espèces

Le rat est l'une des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer les effets d'un produit sur la mémoire, l'anxiété et les potentiels effets secondaires d'un produit sur le système nerveux central, la coordination motrice, l'activité locomotrice spontannée du fait des homologies entre le comportement humain et de ce rongeur et des homologies structurelles entre le système nerveux humain et de ce rongeur. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.

750 souris et 1 150 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les rats subissent la pose chirurgicale d'un cathéter dans le canal biliaire, parfois complétée d'un cathéter dans le duodénum et d'un autre dans la veine fémorale, jusqu'à deux heures d'opération, puis vingt-quatre heures d'isolement en cage à métabolisme avec privation d'eau ou de nourriture. Le porteur indique que certains animaux sont tués parce que l'isolement de vingt-quatre heures rend difficile leur retour dans un groupe social. Il présente comme bénéfice pour les rats et les souris eux-mêmes une "amélioration des connaissances scientifiques pour l'espèce utilisée", et l'animal comme un "passage obligatoire" avant toute administration à l'humain.

Objectifs

L'évaluation de l'élimination et de la toxicité sont des étapes obligatoires au cours du développement d'un nouveau candidat médicament. Chaque étude de ce projet a pour but d’évaluer les différentes voies d'élimination (hépatique, rénale, gastro-intestinale, sanguine) d'un candidat médicament et sa toxicité sur les principales voies métaboliques de l'organisme.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la découverte de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s) dans ce projet. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques pour l’espèce utilisée (rat et souris) grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.

Procédures

Les souris de ce projet pourront subir une administration (moins de 2 min) suivie d'une mise en cage à métabolisme (24h maximum) pour la collecte d’urine et/ou de fèces avec ou non des prélèvements sanguins (moins de 2 min). Les rats de ce projet pourront subir une chirurgie pour l’implantation d’un cathéter dans le canal biliaire (30 min à 1h) . Cette chirurgie pourra comprendre l’implantation d’un ou deux cathéters supplémentaires un dans le duodénum et/ou un dans la veine fémorale (1h30-2h). Les rats de ce projet pourront également subir une administration (moins de 2 min) suivie d'une mise en cage à métabolisme (24h maximum) pour la collecte de bile et/ou d’urine et/ou de fèces avec ou non des prélèvements sanguins (moins de 2 min). Les rats avec les 2 ou 3 cathéters pourront être mis à 2 reprises en cage à métabolisme séparées d’environ 1 semaine. Les animaux de ce projet pourront subir une chirurgie pour l'implantation d'une minipompe servant à la délivrance en sous cutané, intraveineux ou intrapéritonéal d'une substance (20 à 45 min), suivie d'une mise en cage à métabolisme (24h maximum) pour la collecte d’urine et/ou de fèces avec ou non des prélèvements sanguins (moins de 2 min). La mesure de la diurèse sur 24h pourra être effectuée au maximum 1 fois/semaine sur un maximum de 3 semaines après contrôle de l’état de santé de l’animal (poids et hydratation). La mesure de la diurèse sur 16h pourra être répétée au maximum 2 fois/semaine sur un maximum de 3 semaines après contrôle de l’état de santé de l’animal (poids et hydratation).

Impact sur les animaux

Les souris de ce projet pourront subir une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors de l'administration du produit, un stress lié à l'isolement en cage à métabolisme (24h) pour la collecte d’urine et/ou de fèces, avec ou non une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors des prélèvements sanguins, un stress lié à la mise à jeun. Les rats de ce projet pourront subir un stress lié à l'anesthésie gazeuse, un stress postopératoire (une légère douleur/inconfort est possible malgré les analgésiques), un stress lié à la contrainte du bouton dermique lié au cathéter pour le recueil de la bile et/ou du duodénum et/ou de la veine fémorale, une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors de l'administration du produit, un stress lié à l'isolement en cage à métabolisme pour la collecte d’urine et/ou de fèces, avec ou non une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors des prélèvements sanguins, un stress lié à la privation d'eau et/ou de nourriture.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure du fait soit des prélèvements nécessaires à l'étude soit de leur isolement pendant 24h et de la difficulté à les remettre en groupes sociaux ensuite qui sera vérifiée au cours de la mise au point du modèle de rat avec les cathéters bilaires, duodénal (et/ou fémoral ou carotide) maintenu en vie 8-10 jours.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le rat ou la souris car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur le métabolisme hépatique, intestinal et/ou rénal. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, le rat ou la souris est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.

Réduction

Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 4 à 8 / par groupe.

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole analgésique adapté pour la chirurgie et la période post-opératoire et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adaptés afin de permettre une bonne récupération des animaux, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales.

Choix des espèces

Les souris et les rats font parties des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour les modèles animaux de la recherche biomédicale et les études de médecine comparative en raison de leur similarité anatomique, physiologique et génétique avec l'homme (les rats, les souris et les humains partagent environ 95% de gènes). Les rongeurs sont des animaux de petite taille, facile d'entretien, avec un cycle de vie court et pour lesquels il existe une abondance de leurs ressources génétiques. Le rat et la souris sont donc les espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer le métabolisme d'un produit et sa toxicité sur les voies d'élimination de ce produit. Animaux adultes, à partir de 7 semaines. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.

Après ce projet, 110 des 128 cochons utilisés doivent, d'après les prévisions, être réutilisés dans un autre projet après accord du vétérinaire, et les 18 autres tués pour des prélèvements terminaux ou parce que leur état ne permet pas de les réutiliser. Tous vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour mesurer la concentration d'un futur candidat-médicament dans leur sang, leur urine et leurs tissus. Ils peuvent subir des prises de sang éveillés, jusqu'à cinq biopsies de peau sous anesthésie locale à chaque temps de prélèvement, jusqu'à trois biopsies d'organes en 24 heures sous anesthésie générale, la pose chirurgicale d'un cathéter ou d'une chambre implantable, des jeûnes de 24 heures et jusqu'à 48 heures seuls en cage à métabolisme. Le porteur présente le recours aux animaux non-humains comme "un passage obligatoire" avant toute administration à l'humain, et affirme que le porc est l'espèce "la plus adaptée", sans donner de critère.

Objectifs

Les études de pharmacocinétique sont essentielles pour étudier le devenir d'un candidat-médicament dans l'organisme. Le projet consiste à évaluer le profil phamarcocinétique d'un futur candidat-médicament chez le porc après son administration grâce à des prélèvements d'échantillons biologiques (sang, urine, tissus). Ces prélèvements permettront de mesurer la concentration du produit ainsi que d'éventuels marqueurs biologiques dans les différents échantillons à différents temps post-administration.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la découverte et la mise sur le marché de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s) dans ce projet. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques pour l’espèce utilisée (porc) grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.

Procédures

Les animaux seront administrés avec les composés à tester par différentes voies (environ 2min). Des prélèvements de sang seront enuite réalisés sur l'animal vigile (environ 2min). Des biopsies de peau (maximum 5 prélèvements par temps avec un temps de récupération minimum de 10j) sous anesthésie locale (environ 15min) ou des biopsies d'organes (maximum 3 sur 24h) sous anesthésie générale (environ 2h) pourront être réalisées. Les animaux pourront être placés dans des cages pour le recueil de l'urine (durée maximum 48h avec un temps de détente à 24h). Une chambre implantable ou un cathéter pourront être posés pour réaliser des prélèvements ou une administration (chirurgie de moins de 2h) et ensuite retirés si nécessaire lors d'une chirurgie également (environ 30min). Les animaux pourront également être mis à jeun (maximum 24h) avant les chirurgies et avant l'administration du composé.

Impact sur les animaux

Les conséquences éventuellementindésirables des produits ne peuvent pas être anticipés au début du projet. Par conséquent, des discussions seront engagés avec les responsables du bien-être animal pour ajuster les méthodes d'observation des animaux, en vue de préparer des traitements pour d'éventuels symptomes cliniques. Dans le cadre de ce projet, les animaux pourraient éprouver un stress en raison de la restriction alimentaire avant chirurgie ou avant l'adminsitration du composé, de l'induction de l'anesthésie ainsi que durant la période post-opératoire. Ils pourraient également connaitre une douleur équivalente à la piqure d'une aiguille lors de l'administration du produit et des prélèvements sanguins. Ils pourraient également subir un stress lié à leur hébergement individuel en cage à métabolisme pour la collecte d'urine ou suite à une chirurgie.

Devenir

Réutilisation des animaux dans un autre projet ayant un degré de sévérité sans réveil, léger ou modéré après accord du vétérinaire. Certains animaux pourront être euthanasiés en fin de projet pour réalisation de prélèvements terminaux ou si leur état général ne permet pas d'envisager de réutilisation.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le porc car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer la pharmacocinétique d’une nouvelle molécule. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, le porc est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.

Réduction

Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 3 ou 4/ par groupe à raison de 8 études par an. Pour obtenir un nombre suffisant de données scientifiques, le nombre d’animaux qui sera utilisé est notifié dans le paragraphe portant sur le nombre estimé d'animaux utilisés. Cependant, une réutilisation des animaux, après avis du vétérinaire, est envisagée et permettra de réduire le nombre réel d’animaux utilisés.

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole d'analgésie adapté pour la chirurgie et la période post-opératoire et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adaptés afin de permettre une bonne récupération des animaux, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales.

Choix des espèces

Ce projet pratiqué sur l'animal ne peut être remplacé par d'autres méthodes expérimentales car ces méthodes de substitution (in vitro ou in silico) n'existent pas ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Animaux sevrés en croissance et animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.

Tester des "éléments d'essais" à visée anti-inflammatoire, antibiotique, anticancéreuse ou neurologique et en suivre le passage dans le sang : 4 000 souris et 300 rats vont être utilisés sur cinq ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chaque animal reçoit le produit à l'état vigile, puis subit jusqu'à neuf prélèvements de sang en vingt-quatre heures, avant un prélèvement terminal sous anesthésie. Le porteur reconnaît que les ponctions répétées peuvent provoquer douleur et lésions internes, et présente le micro-prélèvement de 30 µL comme une mesure de réduction, puisqu'il permet de tirer neuf points de mesure du même animal. Sur le remplacement, il renvoie la décision au responsable de chaque étude et affirme qu'"aucune méthode alternative" ne reproduit la diffusion d'un produit à l'échelle de l'"organisme entier", ce qui rendrait "indispensable" le recours à l'animal entier.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de pouvoir conduire différents protocoles dans lesquels différents éléments d'essais seront testés (classe thérapeutique anti-inflammatoire, anti-néoplasique, antibiotique, neurologique principalement) ainsi que l'évaluation des excipients et des produits exploratoires. Suite à ces différentes études, l'objectif est de pouvoir identifier de nouveaux éléments qui pourront par la suite peut être donner lieu à de nouveaux médicaments. Il peut s'agir de conduire des études de pharmacocinétiques (PK) simples: suivre les paramètres de l'élément testé dans les matrices plasma/sérum principalement. Il peut s'agir de conduire des études pharmacocinétique/pharmacodynamique (PK/PD) : suivre les paramètres de l'éléments testés dans les matrices plasma/sérum principalement mais également de suivre les effets de ces éléments testés en suivant certains paramètres biologiques. Il peut s'agir de conduire des études pour mettre en avant les phases Administration, Distribution, Métabolisme et Elimination. Dans ce cas les éléments testés peuvent être suivis dans les fécès.

Bénéfices attendus

L'intéret de ce projet est de pouvoir mener différentes études en testants différents éléments d'essais sur des rongeurs. Cela permettra d'identifier les composés intéressants qui pourront peut être déboucher sur de nouveaux médicaments humains ou vétérinaires. Les différents protocoles entrant dans le scope de ce projet (études PK et/ou PD) seront primordiaux pour avoir des données sur les paramètres phamacocinétiques et pharmacodynamiques des éléments testés afin de déterminer les relations dose/effet.

Procédures

Les animaux seront soumis à différents types d'interventions : -Premier cas: administration de l'élément testé. Cela sera fait sur animal vigile par un personnel formé afin d'éviter tout stress à l'animal, - Puis des prélèvements de sang seront réalisés. En fonction de l'espèce animale, les volumes et le nombre pourront varier. Pour les rats, 9 prélèvements maximum sur 24h. Pour les souris, 9 prélèvements maximum sur 24h. La durée d'un prélèvement est inférieure à la minute. La collecte de fécès pourra se faire dans les cages d'hébergements de manière collective par groupe de molécules testées. Deuxième cas: les animaux placés sous anesthésie générale ( anesthésique gazeux) seront soumis à un prélèvement sanguin terminal. Durée du prélèvement de l'ordre de la minute.

Impact sur les animaux

Suite aux différentes administrations et durant les prélèvements sanguins, les animaux peuvent ressentir du stress, de la peur à la contention. Les prélèvements sanguins seront réalisés à différents sites de prélèvements, cependant il peut y avoir de la douleur, des lésions internes. Tous ces gestes seront réalisés par un personnel expérimenté et formé afin d'éviter au maximum toutes ces nuisances.

Devenir

A la fin de chaque procédure tous les animaux seront mis à mort. Cela sera pratiqué par un personnel expérimenté conformément à la réglementation en vigueur.

Remplacement

Pour les études rentrant dans le scope de ce projet, le responsable de chaque étude s'assurera qu'il n'y a pas de methode de remplacement possible. Aucune méthode alternative ne permettant actuellement de reproduire la diffusion d’un produit dans le sang des animaux au niveau de l'organisme entier, il est indispensable de recourir à l’animal entier. Les essais in vitro sont des tests de cinétique de dissolution et de désagrégation d'un produit. Les essais ex vivo sont des tests qui s'effectuent directement sur des organes ou tissus isolés. Ces techniques de remplacement ne peuvent pas être appliquées dans ce projet.

Réduction

Pour ce projet, il est envisagé d'utiliser environ 300 rats, 4000 souris sur une durée de 5 ans. Le nombre d'animaux inclus dans chaque étude entrant dans le scope de ce projet sera réduit au minimum pour avoir des résultats interprétables. Par exemple, en utilisant la technique du micro sampling (prélèvement de 30 µL de sang par animal), cela permettra de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés car 9 points de prélèvements pourront être réalisés sur le même animal.

Raffinement

Une attention particulière sera portée à l'enrichissement du milieu. Les animaux hébergés en groupe auront, dans leurs hébergements, la présence d'enrichissements variés et renouvelés (buchettes et balles en bois, cachettes, tunnels ...). Les animaux seront observés au minimum une fois par jour pour une prise en charge rapide. Pour préserver les sites de prélèvements au maximum, un point de compression sera réalisé aprés chaque prélèvement avec la possibilité d'appliquer de la glace afin d'éviter la formation d'hématome. Les sites de prélèvements seront alternés autant que possible et le nombre de prélèvement de sang par site sera réduit au minimum. Des points limites ont été défini. Les animaux seront observés quotidiennement et pourront être suivi par le vétérinaire désigné si necessaire.

Choix des espèces

Le rat et la souris sont les espèces majoritairement utilisées dans ces études. Ces espèces sont bien décrites et caractérisées dans la littérature et leur utilisation est conseillée pour les essais de produits pharmaceutiques. Jeunes, adultes ( environ 7 à 12 semaines) Cela dépendra de la cible concernée pour le produit testé.

105 chats et 100 chiens sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, aucun n'étant tué : tous sont gardés vivants et réutilisés. Chacun subit un prélèvement sanguin sous contention manuelle, un séjour pouvant aller jusqu'à 24 heures seul en cage à métabolisme pour recueillir urine et fèces, ou un prélèvement de peau et de muscle sous anesthésie. Ces prélèvements ne répondent à aucune question scientifique propre : ils fournissent de la matrice témoin, une référence sans molécule active, pour valider les méthodes de dosage d'études réglementaires menées par ailleurs. L'avenant fait passer le nombre de chats de 35 à 105 sans approche statistique déclarée, le porteur écrivant six fois qu'il est "indispensable" de recourir à "l'animal dans son ensemble".

Objectifs

Avenant: suite au renouvellement et à l'accroissement de notre colonie, le nombre de chat est augmenté de 70. L'objectif de ce projet est de fournir des échantillons témoins c'est à dire ne contenant pas le produit test qui sera analysé ( par exemple du sang, du serum, du plasma, des excretas, des biopsies cutanées et musculaires et des liquides céphalo-rachidien) afin de permettre le dosage des échantillons. Il est indispensable d'avoir à disposition de la matrice témoin ou exempte de molécule active pour pouvoir valider la méthode de dosage et valider les dosages.

Bénéfices attendus

Il est indispensable d'avoir de la matrice témoin. Il s'agit d'échantillons témoins c'est à dire ne contenant pas le produit test qui sera analysé pour pouvoir valider la méthode de dosage et valider les dosages. Cela est indispensable pour valider les résultats d'une étude.

Procédures

Les animaux seront soumis à un seul prélèvement de sang. La durée du prélèvement sera de l'ordre de la minute. Ce prélèvement sanguin servira à fournir de la matrice témoin en plasma ou en sang. Pour générer de la matrice d'urine ou de féces, les animaux seront placés en cage à métabolisme de façon individuelle pour une durée maximale de 24h. Les animaux auront un contact visuel et auditif entre eux. Les échantillons d'urine ou de féces seront juste collectés sans aucune manipulation particulière de l'animal. Pour générer des matrices tissulaires , les animaux seront préalablement anesthésiés. Ces gestes seront réalisés par un personnel formé selon les bonnes pratiques vétérinaires et la règlementation en vigueur. La durée de l'anesthésie est de l'ordre de la minute et la durée de l'euthanasie est de l'ordre de quelques minutes (estimation entre 1 à 2 minutes)

Impact sur les animaux

Pour pouvoir générer de la matrice témoin il est indispensable de recourir à l'animal dans son ensemble. L'animal subira une contention manuelle pour pouvoir réaliser un prélèvement sanguin. Le temps d'immobilisation même de courte durée pourra induire un stress chez l'animal. Dans le cas de recueil d'excrétas, l'animal devra la plupart du temps être hébergé en cage à métabolisme (pour une durée maximale de 24h) pour pouvoir collecter des échantillons d'urine ou de fèces témoins. Ce type d'hébergement entraînant un isolement de l'animal qui peut également engendrer un stress.

Devenir

Les animaux seront gardés en vie: dans le cas de prélèvement sanguin classique (volume inférieur à 20 % du volume circulant de l'animal) et dans le cas de collecte d'excrétas (urine, féces) ou dans le cas de prélèvement tissulaire sous anesthésie générale.

Remplacement

Aucune méthode alternative ne permettant actuellement de générer de la matrice témoin, il est indispensable de recourir à l’animal dans son ensemble . En effet la non utilisation de matrice témoin entraine un bias dans la méthode. Si l'échantillon qui permet la quantification est différent de celui à quantifier, la méthode n'est pas exacte.

Réduction

100 chiens et 105 chats sont prévus dans ce projet. C'est le nombre d'animaux minimal pour générer de la matrice témoin sur une durée de 5 ans. Aucune approche statistique faite pour ce projet. Les mesures prises pour réduire le nombre d'animaux sont l'utilisation d'une méthode avec un seuil de quantification faible , l'appareillage utilisé devra avoir un seuil de détection faible afin de réduire au maximum la quantité d'échantillon utilisé pour la quantification. Le nombre d'échantillon nécessaire pour la quantification sera réduit afin d'assurer l'exactitude de la méthode. Avenant: suite au renouvellement et à l'accroissement de notre colonie, le nombre de chat est augmenté de 70.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupe, à même le sol. De l'enrichissement sera présent autant que possible. Pour l'espèce chien , des balles, des cordes, des tablettes seront présentes. Pour l'espèce chat, des griffoirs, coussins, cordage seront présents autant que possible dans les hébergements. Les animaux seront manipulés par un personnel formé et tout geste sera fait selon les bonnes pratiques vétérinaires et conformément à la réglementation en vigueur. En ce qui concerne les prélèvements de sang pour les matrices témoins sang / plasma, 7.5% du volume de sang circulant prélevé en 24h donne lieu à une récupération d'une durée d'une semaine pour l'animal. 10 % du volume de sang circulant prélevé en 24h donne lieu à une récupération d'une durée deux semaines pour l'animal. 15 % du volume de sang circulant prélevé en 24h donne lieu à une récupération d'une durée de quatre semaines pour l'animal.. Pour la collecte d'excretas ( matrice d'urine ou de fèces), l'animal sera placé en cage à métabolisme pour une durée maximale de 24h et sera réduite autant que possible. Les animaux auront un contact visuel et auditif entre eux. Dans ce projet les points limites sont : - Problèmes hématologique ou biochimique, dans ce cas l'animal ne sera pas inclus dans ce projet - Douleur observée au niveau du site de prélèvement avant la réalisation du prélèvement lui même, l'animal pourra être prélevé au niveau d'un autre site ou il n'y aura pas de prélèvement du tout. - Animal ayant un comportement inhabituel (prostré, poils ébouriffé, signes d'agressivités). Dans ce cas, l'animal sera observé plusieurs fois par jour pour suivre les signes comportementaux et sera exclu du projet. Cette décision sera prise en accord avec le vétérinaire désigné. - Animal présentant une perte de poids supérieur à 20 % par rapport à son poids basal. L'animal sera exclu de ce projet - Animal présentant des fèces liquides, diarrhéiques. En fonction de la fréquence et de la durée cela pourra éventuellement conduire à une exclusion du projet en accord avec la décision du vétérinaire responsable

Choix des espèces

Dans les études précliniques, il est très souvent nécessaire d'avoir de la matrice témoin (sang, serum, plasma, tissus, excretas). Ceci est indispensable pour pouvoir valider la méthode de dosage et valider les dosages. Les espèces chiens et chats sont largement utilisés dans ce type d'étude en tant qu'espèces non rongeurs Cela dépendra des matrices témoins. S'il s'agit de prélèvement sanguin un animal de stade jeune adulte conviendra le mieux. S'il s'agit d'un prélèvement de tissus, un animal adulte vieillissant pourra plutôt être sélectionné. Cela dépendra des objectifs de l'étude pour laquelle la ou les matrices témoins seront collectées.