Toxicologie et autres tests de sécurité
Etudes de toxicologie chez le rongeur présentant une altération génétique du système immunitaire
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 450
1500 souris et 450 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent des administrations répétées de composés chimiques ou biologiques par diverses voies, avec des prélèvements sanguins pouvant atteindre 20 % du volume circulant et jusqu'à une vingtaine d'interventions par semaine, pour évaluer la toxicité de candidats médicaments sur des rongeurs génétiquement modifiés au niveau du système immunitaire. Le porteur indique que les effets attendus vont de la perte de poids aux atteintes rénales, hépatiques ou immunitaires liées à la souche et au produit testé. Il affirme que ces études réglementaires "nécessitent encore" l'animal et ne peuvent pas être réalisées in vitro.
Objectifs
Ces études peuvent servir à mettre en évidence la nécessité de travailler avec un type de rongeurs en particulier, en recherchant/vérifiant les homologies avec l'homme (par exemple vérification de la liaison du candidat médicament à sa cible pharmacologique dans cette espèce). Ces études permettent d’obtenir des données sur la réponse immunitaire, la toxicité éventuelle du composé, de bien choisir les doses dans les premières études règlementaires, et peuvent également être des études règlementaires. Elles peuvent permettre de comprendre grâce à des investigations perfectionnées les mécanismes de toxicité (toxicité rénale, hépatique, testiculaire...) ou les profils d’immunotoxicité, afin d'établir la pertinence de ces effets observés chez le rongeur en comparaison avec l'humain, avec pour objectif d'assurer la santé des patients humains. Elles permettent également de sélectionner un composé possédant un rapport efficacité/toxicité optimal dans une espèce rongeur. L'efficacité d'un composé peut également être testée sur un modèle pathologique ou un animal transgénique, ici des animaux génétiquement altérés au niveau du système immunitaire. Il est attendu d'utiliser en moyenne 30 rats ou 50 souris par étude et de réaliser jusqu'à 15 études rat et 30 études souris sur la durée du projet (soit environ 3 études rat/an et 6 études souris/an).
Bénéfices attendus
Le développement de composés pharmaceutiques ou chimiques requiert des explorations in vivo chez le rongeur ainsi que des études réglementaires à proprement parler. Ces études peuvent être demandées par les autorités réglementaires, pour affiner ou mettre en place des conditions expérimentales, ou pour répondre à des questions de sécurité, ou pour explorer les mécanismes d’action. Ces études peuvent donc servir à affiner les expériences en amont des études réglementaires qui devront être réalisées par la suite, en permettant de limiter le nombre global d'animaux utilisés dans le développement d'un produit. Elles peuvent aussi directement contribuer à assurer la sécurité non-clinique des médicaments en comprenant mieux leurs mécanismes.
Procédures
Les animaux sont traités, par différentes voies (principalement orale et injection intramusculaire, sous-cutanée ou intraveineuse) de façon journalière ou hebdomadaire (ex : composés biologiques), avec le produit d’intérêt. La durée des administrations est généralement rapide (quelques secondes à quelques minutes) et peut atteindre 30 minutes maximum, dans le cas de perfusions intraveineuses chez le rat. La durée des études peut être courte (un jour) ou longue [en général de 1, 3 ou 6 mois pour les études règlementaires].. Des prélèvements sanguins et urinaires sont également possibles pour bilan hémato-biochimique ou hormonal par exemple ; ils sont réalisés à une fréquence et aux volumes conformes aux recommandations éthiques en vigueur : -Prélèvements multiples: -jusqu’ à 7,5% du sang total circulant peut être prélevé en 24h sans récupération - jusqu’ à 10% du sang total circulant peut être prélevé en 24h avec 7 jours de récupération - jusqu’ à 15% du sang total circulant peut être prélevé en 24h avec 2 semaines de récupération - jusqu’ à 20% du sang total circulant peut être prélevé en 24h avec 3 semaines de récupération -Prélèvement unique: maximum 15% du volume sanguin circulant 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). La manipulation des animaux durant les interventions est généralement inférieure à 1 heure par animal par jour (en considérant, par exemple, une 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, une administration quotidienne et 12 prélèvements sanguins dans la semaine). Une mise en diurèse, n’excédant pas 18h est aussi possible.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus correspondent : - au phénotype dommageable de la souche utilisée (ex : sensibilité aux infections opportunistes...) ; - aux effets pharmacologiques du produit administré (ex : action au niveau du système nerveux central), à l’inconfort lié aux procédures (prélèvements, administration répétée) ; - aux effets systémiques (ex : pertes de poids, baisse de consommation alimentaire) qui peuvent être observés.
Devenir
Les études de toxicologie incluent souvent une analyse histopathologique pour évaluer les potentiels effets toxiques sur les organes et tissus. De plus, les animaux ayant un phénotype dommageable pendant les études ou bien se développant avec l’âge, aucun animal ne sera gardé à l’issue de ces études.
Remplacement
L’évaluation de la toxicité de candidats médicaments selon les règlementations en vigueur nécessite encore l’utilisation d’animaux, et ces études ne peuvent pas être réalisées in vitro. Il n’existe pas encore de méthode alternative in vitro pour mettre en évidence certains effets, en raison notamment de la complexité des organismes vivants, et en particulier des réponses immunitaires. De plus, certaines études ne peuvent pas être réalisées dans des souches sauvages ou transgéniques à phénotype non- dommageable qui ne sont pas adaptées à la recherche de mécanismes d’action ou d’un effet toxique spécifique (ex : immunotoxicité…). Un animal transgénique ou exprimant certaines caractéristiques ou déficiences dans le système immunitaire représente parfois un meilleur modèle pour l’évaluation d’un produit.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe est très variable en fonction du design de l’étude: un ou deux sexes, animaux satellites ou non pour analyses de toxico-/pharmacocinétique ou pharmacodynamie, nombre de temps intermédiaires pour des sacrifices ou analyses spécifiques, type de marqueurs mesurés (sensibilité des méthodes d’analyse), comparaison avec des composés de référence, nombre de doses testées, criblage de plusieurs produits, etc. Pour les études à objectif règlementaire, le nombre d’animaux est précisé dans les lignes directrices correspondantes. En se basant sur des tests statistiques, comprenant a minima des tests de normalité, analyse de la variance et tests comparant les moyennes des groupes, le nombre d’animaux utilisés sera le minimum possible en fonction de ces considérations et des objectifs de l’étude.
Raffinement
L'état général des animaux est surveillé quotidiennement. Les paramètres suivants peuvent être contrôlés régulièrement (en fonction des signes attendus) afin d’évaluer l’état de santé des animaux : poids corporel et consommation de nourriture et d’eau, température corporelle, signes cliniques, morbidité/mortalité (liste non exhaustive). Toute anomalie est signalée au Directeur d’étude et si besoin, 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...) et que la douleur ne peut pas être suffisamment limitée à son minimum, la décision d'interrompre le traitement ou d'euthanasier l'animal sera prise. Prélèvements sanguins : Des techniques de prélèvement (ex : veine caudale, sublinguale, jugulaire, sous-mentonnière, mandibulaire...) sont utilisées quand elles sont compatibles avec les volumes de sang/fréquences à obtenir. Certains traitements peuvent être réalisés sous anesthésie pour éviter stress, douleur ou inconfort, comme par exemple les administrations intramusculaire, intra-articulaire ou intra-vésicale Les animaux sont hébergés conformément à la Directive 2010/63 avec enrichissements. En général l’hébergement est groupé mais peut être individuel si un protocole expérimental particulier le requiert ou si des problèmes de comportements antisociaux sont anticipés chez certains animaux (notamment les souris mâles âgées de plus de 6 semaines); dans ce cas, ce choix devra être dûment argumenté. Des portoirs ventilés pourront être utilisés selon le phénotype dommageable, le cas échéant après avis du vétérinaire sanitaire.
Choix des espèces
Le choix du rongeur est justifié par : - les objectifs de l’étude : disponibilité d’un modèle de maladie, rongeurs utilisés pour d’autres études précliniques, présence du récepteur pour le composé, données de pharmacocinétique, pharmacodynamie, modèle de déficience dans un gène ou d’un mécanisme d’intérêt, - la comparaison possible avec d’autres études dans ces espèces, - la quantité de données disponibles sur la souche, - des aspects pratiques de manipulation, - sa place dans la phylogénie (l'utilisation de rongeurs sera privilégiée, en première intention, plutôt que celle du chien, du porc ou du primate). Les animaux ont en général 6 à 8 semaines d’âge en début de traitement, correspondant à un âge de croissance, selon les recommandations générales de la règlementation. L’âge peut varier en fonction des objectifs de l’étude (par exemple animaux juvéniles de moins de 6 semaines, matures de plus de 8 semaines, âgés...).
Evaluation du profil pharmacocinétique d’un candidat médicament chez le chien
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
150 chiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réutilisés dans d'autres projets puis proposés à l'adoption. Ils reçoivent un candidat médicament par des voies variées, parfois par endoscopie sous anesthésie d'une heure, avec jusqu'à neuf prélèvements sanguins et des séjours de 24 à 48 heures en cage à métabolisme pour recueillir leurs urines. Le porteur indique un stress lié au jeûne et à l'isolement et une douleur équivalente à une piqûre. Il affirme qu'aucune méthode de substitution ne permet d'évaluer la pharmacocinétique et décrit le chien comme l'espèce la plus adaptée.
Objectifs
Le projet consiste à évaluer le profil pharmacocinétique d'un candidat médicament chez le chien grâce à des prélèvements, répétés dans le temps, d'échantillons sanguins et/ou d'urine après administration du produit à tester. Le but est de mesurer la concentration plasmatique et/ou urinaire du produit et/ou de ses métabolites, et d'éventuels marqueurs biologiques après 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. Du fait de la cible thérapeutique, ces composés pourraient avoir aussi une application en médecine vétérinaire. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques sur l’espèce utilisée (Chien) 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 (orale, intrapéritonéale, sous-cutanée, transdermique, intramusculaire ou intraveineuse) avec -2 min par administration. Les produits pourront également être administrés par endoscopie, dans ce cas les animaux seront soumis à une anesthésie d'environ 1h. Des prélèvements de sang seront réalisés sur l’animal vigile au niveau de la veine céphalique, veine saphène ou veine jugulaire (2 minutes par prélèvement). Ces prélèvements seront en général de 1 à 2 mL, avec un maximum de 9 prélèvements et/ou dans la limite de 20% du volume sanguin total sur 24h. Les animaux pourront éventuellement être mis à jeun la veille de l’administration pour une durée qui est fonction du produit testé. Pour les recueils urinaires, les animaux seront placés en cage à métabolisme sur une durée de 24h en général qui peut être augmenté jusqu’au 48h au maximum.
Impact sur les animaux
Les chiens de ce projet pourront subir un stress lié à la privation de nourriture avant administration du produit, une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors de l'administration et de l'anesthésie, un stress lié à l'isolement en cage à métabolisme (24h à 48h) pour la collecte d’urine et une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors des prélèvements sanguins. Les effets potentiellement indésirables du/des produits ne sont pas prévisibles à l’initiation du projet. Ils font donc l’objet d’échange avec les responsables Bien-Etre Animal pour adapter les outils d’observation des animaux afin de mettre en place des traitements de potentiels signes cliniques.
Devenir
Réutilisation des animaux dans un autre projet ayant un degré de sévérité sans réveil, léger ou modéré après accord du vétérinaire. Lorsque les animaux ne peuvent pas être reutilisés (4 à 5 ans après leur arrivée), ils pourront être mis à l'adoption ( généralement via le GRAAL) si leur état de santé le permet.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le chien 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 chien 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’etudier le devenir des médicaments dans l'organisme (analyses pharmacocinétiques). Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse pharmacocinétique : 3 à 6 animaux par groupe. Pour des études exploratoires, un nombre inférieur d’animaux pourra être utilisé. 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, • 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
Le chien est l'une des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour la réalisation d’études de pharmacocinétique permettant d’étudier le devenir (absorption, distribution, métabolisation, élimination), d’un produit testé, dans le sang et/ou les urines (lorsque le chien est utilisé au cours du développement préclinique de ce produit). Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Toxicité aiguë par voie orale, cutanée et par inhalation. Lignes directrices de l’OCDE n°423, 402 et 436
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 1400
1 400 souris et 1 400 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils sont gavés, exposés par voie cutanée sous pansement pendant 24 heures ou placés en contention jusqu'à quatre heures pour une exposition par inhalation, afin de déterminer la dose de substances chimiques qui doit être considérée comme létale. Le porteur indique que l'exposition peut provoquer des effets locaux et systémiques faisant souffrir les animaux, la mortalité observée conditionnant la poursuite des études. Il affirme qu'il n'existe pas de méthode alternative reconnue sur le plan réglementaire, ces études in vivo étant "indispensables".
Objectifs
Les industriels doivent montrer qu’ils maîtrisent les risques de l’exposition aux substances chimiques qu’ils utilisent et/ou souhaitent mettre sur le marché pour répondre aux exigences réglementaires (règlementations REACH, CLP, Biocides, etc.). Les tests qui s’avèrent nécessaires pour en caractériser les dangers doivent être réalisés suivant les lignes directrices de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques pour les essais de produits chimiques. L’objectif de ces études est d’évaluer la toxicité aiguë de l’exposition par voie orale, cutanée et par inhalation à des substances chimiques chez le rongeur (rats ou souris). Suivant des signes de toxicité, la mortalité et la morbidité observées après l’exposition aux substances, elles permettront de les catégoriser selon le Système Général Harmonisé de classification et d'étiquetage des produits chimiques et de déterminer dans quelle gamme de doses elles doivent être considérée létale.
Bénéfices attendus
Ces études renseigneront sur les effets sur la santé de l’exposition aiguë par voie orale, cutanée et par inhalation à des substances chimiques pour répondre à des requis réglementaires ou des questionnements sanitaires.
Procédures
A réception les animaux seront identifiés par un marquage à la queue, puis manipulés au moins 2 fois par semaine, au maximum tous les jours, pour être pesés et observés au plan clinique. Toxicité orale aiguë : Ils seront mis à jeun de la veille du traitement jusqu’à 3 à 4h après pour les rats, et de 3 à 4h avant le traitement jusqu’à 1 à 2h après pour les souris. Pour le traitement, les animaux seront maintenus vigiles manuellement en contention (< 3 min) et gavés avec la solution d’essai. Suivant les modalités d’administration de la substance, une ou plusieurs contention et gavage seront pratiqués. Toxicité cutanée aiguë : Pour la tonte, ils seront maintenus vigiles manuellement en contention (< 3 min) et rasés à l’aide d’une tondeuse dédiée aux petits animaux. Pour une manipulation plus aisée, ils pourront au préalable être anesthésiés. Pour le traitement, les animaux seront maintenus vigiles manuellement en contention (< 3 min) et la substance appliquée au niveau de la zone rasée du dos et du flanc. Elle sera maintenue en contact avec la peau au moyen d'un pansement de gaze poreux et d’un sparadrap non irritant et un bandage entourant le corps de l’animal pendant 24h. Ils pourront pour cela être placés en contention au moyen de tubes dédiés. Ils seront dans ce cas, préalablement à l’exposition, habitués à la contention en étant stabulés dans les tubes jusqu’à 30 min par jour durant 3 jours consécutifs. Après l'exposition, ils seront maintenus vigiles manuellement en contention (< 3 min) et la zone exposée essuyée à l’aide d’un papier absorbant imbibé d'eau ou d’un solvant approprié pour éliminer tout résidu de substance. Toxicité aiguë par inhalation : Préalablement à l’exposition, les animaux exposés en mode « nez seul » seront habitués à la contention en étant stabulés dans les tubes jusqu’à 30 min par jour durant 3 jours consécutifs. Durant l’exposition, les animaux seront placés individuellement pendant (au maximum) 4h dans des loges dans une enceinte d’exposition en mode « corps entier » ou maintenus en contention dans des tubes en mode « nez seul ». Après exposition, suivant les objectifs de l’étude, les animaux pourront être soumis à une mesure de la température rectale. Ils seront pour cela maintenus vigiles manuellement en contention durant quelques minutes (< 5 min).
Impact sur les animaux
Toxicité orale aiguë : Préalablement au traitement par voie orale, les animaux seront mis à jeun. Réalisé sur animaux vigiles, le gavage et la contention manuelle nécessaire pour le réaliser constituent un stress pour les animaux. Une régurgitation de la solution d’essai pourra également être observée au moment ou suite au gavage. Toxicité cutanée aiguë : Préalablement au traitement cutané, les animaux seront rasés au niveau du dos et du flanc. La tonte et la contention manuelle nécessaire pour la réaliser, si elle est pratiquée sur animaux vigiles, constituent un stress pour les rongeurs. De plus, la présence du pansement et, le cas échéant, le placement en tube de contention durant 24h après exposition pourra gêner les animaux, impacter leur mobilité et constituer un stress. Toxicité aiguë par inhalation : En cas d’exposition « nez seul », la contention imposée par le placement dans les tubes constitue un stress pour les animaux, car ils seront durant cette période immobilisés et ne pourront se nourrir et s’abreuver. La mesure de la température rectale, si elle est réalisée, constitue également un stress. Dans les 3 types d’études, la manipulation des animaux pourra modifier leurs réactions à la préhension et leur niveau d’activité pendant et après l’exposition à la substance, et une légère perte de poids pourra être observée dans les jours qui suivront. L’exposition à la substance pourra également induire des effets locaux (notamment cutanés, oculaires et au niveau des muqueuses) et systémiques (notamment gastro-intestinaux et respiratoires) susceptibles de faire souffrir les animaux. Des signes cliniques anormaux pourront être observés et leur physiologie être affectée.
Devenir
Conformément aux lignes directrices de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques, tous les animaux seront mis à mort selon une méthode autorisée au temps de sacrifice défini à l’issue de chaque procédure.
Remplacement
Il n’existe pas actuellement de méthodes alternatives à l’expérimentation animale qui permettent seules de déterminer la toxicité aiguë de substances suite à une exposition par voie orale, cutanée ou par inhalation et qui soient reconnues d’un point de vue réglementaire. Les études in vivo sont pour cette évaluation indispensables. Concernant le choix des animaux, le projet suivra les recommandations des lignes directrices de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques n°423, 402 (utilisation de rats ou de souris femelles, ou de mâles si des informations sur la toxicité de la substance le justifient) et 436 (utilisation de rats mâles et femelles, ou uniquement d’un des deux sexes si des informations sur la toxicité de la substance le justifient) à l’âge adulte et de souches couramment utilisées en laboratoire.
Réduction
Le nombre d’animaux qui sera utilisé suivra les recommandations des lignes directrices de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques. Une analyse des données bibliographiques disponibles sur la substance et ses analogues sera réalisée préalablement à l’étude pour déterminer la dose initiale à tester parmi les niveaux prédéfinis par la ligne directrice, la plus proche de celle qui devrait a priori permettre de la catégoriser (choix justifié par des données toxicologiques sur la substance) ou la plus pertinente pour limiter le nombre d’animaux utilisés (dose définie par la ligne directrice en cas d’absence d’informations). Pour l’évaluation de la toxicité aiguë par voie orale et par inhalation, le taux de mortalité et le nombre d’animaux moribonds déterminent la poursuite des études. Pour l’évaluation de la toxicité aiguë par voie cutanée, la gravité des signes anormaux sera évaluée par rapport à un mode opératoire interne défini sur la base de données bibliographiques et données historiques du laboratoire. L’occurrence de signes de toxicité et le taux de mortalité déterminent la poursuite de l’étude. Pour les 3 types d’études, seule une analyse descriptive des données sera réalisée.
Raffinement
Les conditions d’hébergement des animaux seront enrichies pour favoriser leur bien-être. Ils seront hébergés préférentiellement à plusieurs par cage (par dose) pour leur socialisation. Un fond sonore sera diffusé la journée pour leur permettre de s’habituer au bruit généré par les manipulations et ainsi limiter le stress pouvant être ressenti durant les expérimentations. Du matériau leur permettant de nidifier et du matériau en bois à ronger seront également disposés dans leurs cages d’hébergement pour favoriser leur développement cognitif. Les animaux seront observés attentivement au plan clinique dans les heures qui suivront le traitement, et jusqu’à ce que leur bon état de santé soit avéré. Des points limites et des actions correctives spécifiques au projet ont été définis. En cas de pathologie pouvant être soulagée (anomalies externes), un traitement médicamenteux pourra être administré s’il n’interfère pas avec les objectifs de l’étude. Des critères supplémentaires à ceux listés dans la présente demande pourront être définis au cas par cas suivant les informations toxicologiques disponibles sur la substance étudiée. Le cas échéant, ils seront indiqués dans le protocole de l’étude. En particulier dans l’étude de toxicité cutanée aiguë, les animaux pourront être anesthésiés avant d’être tondus pour limiter le stress de la manipulation. Dans les études de toxicité aiguë par voie cutanée et par inhalation, en cas de mise en contention durant l’exposition, des tubes semblables à ceux utilisés pour l’exposition des animaux seront disposés dans les cages d’hébergement pour leur permettre de se cacher et se familiariser avec le dispositif d’exposition. Au préalable, les animaux seront habitués à la contention imposée par le placement dans les tubes en y étant stabulés jusqu’à 30 min par jour durant 3 jours consécutifs. Les tubes seront tapissés de matériaux absorbants pour assurer le confort des animaux. Après chaque jour d’habituation, de la nourriture sera déposée dans leurs cages d’hébergement en guise de récompense.
Choix des espèces
Ces expérimentations seront réalisées chez le rongeur car sa physiologie est largement connue et car il constitue un modèle de prédiction des effets toxicologiques reconnu par la réglementation (cf. Document d'orientation de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques n°39). Ce projet suivra les recommandations des lignes directrices de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques n°423, 402 et 436, d’utilisation du rat ou de la souris, de souches communément utilisées en laboratoire pour la réalisation de ces études, d’animaux adultes (âgés au moment de l’exposition de 8 à 12 semaines), d’un poids de ± 20% du poids initial moyen des animaux traités au préalable, et de femelles nullipares et non gravides le cas échéant.
Biodistribution et toxicologie des cellules Tregulatrices genetiquement modifiees dans un modele tumoral
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
588 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Immunodéficientes, elles reçoivent une greffe de cellules tumorales humaines sur les deux flancs et des injections répétées de cellules thérapeutiques, avec suivi du volume tumoral et imagerie sous anesthésie sur huit semaines. Le porteur indique que les tumeurs peuvent provoquer douleur, difficulté à se déplacer et à se nourrir, émaciation et prostration. Il affirme que le recours aux souris est "nécessaire" pour un produit de thérapie cellulaire destiné à l'humain, aucune méthode in vitro ne reproduisant selon lui la complexité de l'organisme.
Objectifs
Avant toute administration de produit à visée thérapeutique chez l'homme, la mise en évidence de l'efficacité et de l'innocuité du produit doit être démontrée chez l'animal. Dans le cas présent, le produit développé par notre société est un produit de thérapie cellulaire et doit répondre aux lignes directrices d'étude des produits ATMP (Advanced Therapeutic Medicinal Product). Parmi les études précliniques constituant le dossier de soumission d'essai clinique, des données de pharmacologie, de sécurité et de persistance/biodistribution sont demandées dans des modèles pertinents pour la pathologie ciblée. Les objectifs du projet sont de mettre en place un modèle de xénogreffe utilisant des cellules tumorales Jurkat exprimant un antigène d'intérêt spécifique du récepteur chimérique exprimé par des Tregs humains génétiquement modifiés afin de 1) de vérifier la distribution du produit dans des modèles de souris relevants 2) vérifier l'activation des cellules constituants le produit thérapeutique au site d'inflammation après reconnaissance de leur antigène cible et 3) de vérifier la persistance et l'absence de toxicité du produit
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont de : 1) obtenir des données précliniques préliminaires de distribution du produit 2) d'obtenir des données de sécurité/d'absence de toxicité du produit thérapeutique
Procédures
L'injection des cellules prend entre 30 secondes et 1 min par souris selon la voie d'injection, deux injections par animal à plusieurs jours d'intervalle selon la procédure. L'analyse du volume tumoral sera faite sur animaux vigiles 2 fois par semaine pendant 8 semaines maximum soit 16 contentions. En cas de stress de l'animal ou souffrance due à la tension/traction de la peau de la tumeur, cette mesure du volume tumoral pourra être faite sous anesthésie générale gazeuse en air avec de l'isoflurane (4% (induction), maintenance 1-2%, 2 fois par semaine pendant 8 semaines maximum soit 16 anesthésies. Dans le cas où nous injecterons un produit permettant la survie du produit thérapeutique, l'animal recevra au maximum 7 injections supplémentaires (injection tous les 3 jours pendant 14 jours maximum, 30 secondes à 1 minute par animal). Pour l'analyse par bioluminescence, les souris seront injectées avec un produit permettant la bioluminescence. L'injection prend environ 1 min par animal à chaque analyse hebdomadaire, 3 analyses maximum. Pour cette analyse par bioluminescence, les souris seront anesthésiées avec de l'isoflurane (4% (induction), maintenance 1-2% en air) pendant le temps de l'imagerie (3 anesthésies maximum). L'analyse dans le bio-imager prend environ 15min pour 5 souris à la fois.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables sont l'apparition d'une tumeur solide au niveau des deux flancs de l'animal engendrant une douleur et des difficultés à se déplacer, l'inactivité, une difficulté à s'alimenter ou boire résultant à une émaciation de l'animal. Ils peuvent également comprendre une perte de poids, un aspect hirsute du poil, la prostration (l'animal présente un dos voûté, reste recroquevillé dans un coin de la cage et ne se déplace plus).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de chaque procédure pour la récupération d'échantillons biologiques
Remplacement
L'emploi des modèles animaux est nécessaire au projet car il n'existe pas à l'heure actuelle de méthodes alternatives permettant de reproduire in vitro la complexité physiologique des échanges entre les nombreux types cellulaires et l'impact du micro-environnement sur la stabilité de nos cellules.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisé, chaque groupe contiendra le nombre minimum indispensable à l'obtention de résultats statistiquement pertinents. De nombreux tests in vitro permettant une sélection importante de nos cellules seront effectués afin de valider leur qualité et leur efficacité avant les tests in vivo
Raffinement
Dans une approche éthique, nous prévoyons de limiter au maximum le nombre d'animaux avec des scores cliniques sévères et mettre en place des points limites adaptés. Nous utiliserons également une litière adaptée (douce, non-poussiéreuse) et un enrichissement qui favorise l'expression des comportements normaux de la souris (enfouissement, nidification...). Un apport de gel hydrique dans la cage est réalisé pour simplifier l'accès des animaux à une source hydrique et sera mis à disposition des animaux dès le début de leur hébergement pour les habituer à cette source hydrique. Les souris immuno-déficientes sont hébergées en portoir ventilé par groupe de 5 souris maximum par cage dans la zone stérile de l'animalerie. La nourriture et l'eau sont stérilisées avant administration. Pour la préhension des animaux et éviter le stress nous utiliserons un tunnel auquel nous les habituerons lors de leur phase d'acclimatation. Les procédures seront faites sous anesthésie générale gazeuse en air pour le confort de l'animal. Les anesthésies gazeuses en air seront pratiquées sur un tapis chauffant. Nous utiliserons également l'imagerie in vivo par bioluminescence (méthode non invasive). Les animaux seront alors manipulés sous une hotte stérile avant la mise en place dans la chambre d'analyse fermée et stérilisée pour maintenir leur statut stérile au maximum puis replacés dans leur cage stérile.
Choix des espèces
Seules les souris immunodéficientes acceptent les greffes de cellules humaines. L'injection de cellules humaines dans une souris immuno-compétente ne serait pas possible car les cellules et les tissus humains seraient rejetés par le système immunitaire de la souris (xénogreffe). Souris adultes de 6 à 10 semaines (âge généralement utilisé pour les xénogreffes de cellules tumorales dans la littérature scientifique). Ces souris ont aussi un leur poids relativement stable en fin de croissance, pour la facilité de manipulation, de prélèvement et d'analyses d'échantillons, d'évaluation physique (bien-être)
Développement de la thérapie génique pour la surdité chez le primate non humain (PNH)
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles sensoriels
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
72 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie de l'oreille interne d'une à deux heures sous anesthésie, une injection de vecteur viral, des prises de sang et des prélèvements de liquide cérébrospinal, pour tester une thérapie génique de la surdité avant un passage chez l'Homme. Le porteur indique des effets possibles comme une perte d'équilibre et un nystagmus transitoires, et décrit ce projet comme "indispensable" au dossier réglementaire de première administration humaine. Il affirme que la souris ne permet pas cette translation et conclut à la "nécessité" du primate.
Objectifs
Le projet est réalisé pour vérifier et optimiser la transduction du vecteur viral (soit le composé d’intérêt de la thérapie génique développée), d’en évaluer l’impact sur la fonction auditive ainsi que sa sécurité chez le PNH afin de préparer, chez l’Homme, la restauration de la fonction auditive, en cas de surdité profonde héréditaire, à l’aide du vecteur précédemment sélectionné. La réalisation de ce projet est indispensable à la réalisation de la première administration chez l'Homme et fait partie des dossiers présentés aux autorités.
Bénéfices attendus
Suite à ce projet, le traitement pourra être testé en clinique, avec l’objectif ultime de palier la surdité tout en préservant la structure de l’oreille interne, laissant ainsi la possibilité pour le patient d’avoir ultérieurement un autre traitement tel que la pose d’un impant cochléaire par exemple.
Procédures
Chirurgie : sur animaux sous anesthésie générale, tous les animaux de l’étude, selon les protocoles d’usage vétérinaire. Considérant que la procédure chirurgicale commence avec l’anesthésie de l’animal et se termine au réveil de l’animal, la durée de chirurgie est estimée entre 1 heure (traitement unilatéral) et 2 heures (traitement bi-latéral). Prises de sang : sur animal vigile, tous les animaux de l’étude, contention manuelle, nombre de prélèvements selon les études mais toujours 1) dans le respect du volume maximal prélevable et 2) avec un temps de récupération des animaux entre 2 prises de sang. Les prises de sang, incluant la durée de contention de l’animal, sont de courte durée (environ 1 à 2 minutes) Liquide de l’oreille, liquide cerebrospinal : sur animal sous anesthésie générale ou à la nécropsie, tous les animaux de l’étude, 1 prélèvement par occasion, au maximum 2 occasions par animal (à la chirurgie et à la nécropsie)
Impact sur les animaux
Les nuisances correspondent essentiellement à la chirurgie et aux conséquences de la chirurgie. Suite à la chirurgie, et selon sa durée (si traitement uni- ou bi-latéral, durée entre 1h et 2h), les animaux peuvent présenter une phase de réveil plus ou moins longue (variabilité inter individuelle), toujours sous surveillance étroite des techniciens et l’appui des vétérinaires. Il est possible qu’après la chirurgie, les animaux présentent une baisse légère et ponctuelle de leur prise alimentaire et de leur poids. Les effets indésirables potentiels sont une perte d’équilibre et/ou un nystagmus (mouvement d'oscillation involontaire et saccadé du globe oculaire) transitoire(s). Dans tous les cas, une analgésie et une surveillance péri-opératoire sont mis en place (ex : les animaux sont suivis quotidiennement avec plusieurs examens quotidiens sur au moins 10 jours post-chirurgie avec contrôle vétérinaire).
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés pour permettre la collecte de tissus, fluides pour évaluer la toxicité du test item, la biodistribution du test item.
Remplacement
Il n'existe pas de système in vitro à l'heure actuelle pour la validation de l’efficacité et de la sécurité de la transduction des différents sérotypes de vecteurs viraux présélectionnés dans le modèle murin. Nécessité d’optimiser la chirurgie, la dose et le sérotype viral chez le PNH afin de pouvoir ensuite transférer cette stratégie à l’humain.
Réduction
Le nombre d'animaux est estimé en fonction de la variation attendue concernant les différents paramètres explorés : transduction du vecteur dans les cellules ciliées, modification des seuils en PEA. Cette estimation du nombre a été déterminée pour permettre la détection d'une différence de 10% minimum de transduction virale entre les cellules ciliées des cochlées et pouvoir détecter une éventuelle variation de 10 dB à deux fréquences sur les PEA des oreilles injectées et non injectées afin de vérifier l'absence d'effets indésirables de la technique et/ou du virus pouvant causer une perte de l'audition. Les tests statistiques seront choisis en fonction des paramètres comparés. Cette procédure permet d'optimiser le nombre d'animaux utilisés dans chaque série, soit en utilisant les deux oreilles avec une condition différente pour chacune, soit en utilisant à chaque fois l'oreille controlatérale comme témoin expérimental.
Raffinement
Pendant la phase pré-opératoire et de réveil et ensuite pendant au moins 10 jours après la chirurgie, sont surveillés étroitement : l’activité et la mobilité dans les volières des animaux, les interactions sociales et les expressions faciales, l’apparence physique (aspect de la fourrure traduisant les phases de toilettage entre congénères, poils drus), les éventuels écoulements nasaux et/ou oculaires, les postures inhabituelles, la réponse aux stimuli, la consommation alimentaire, le poids, le clignement des yeux/mobilité des paupières (signes cliniques de paralysie faciale, en raison de la chirurgie intracochléaire), par les techniciens avec l’appui des vétérinaires. A chaque paramètre évalué est associé un score de sévérité. La somme permet de définir un score total. Selon le résultat, le vétérinaire est consulté pour mise en place des soins pour soulager l’animal (ex. traitement anti-inflammatoire). Par exemple, en cas de dessèchement de l’oeil, une pommade (Ocrygel ou équivalent) sera utilisée. Egalement, suite à la chirurgie, des rations additionnelles de fruits et de légumes peuvent être proposées aux animaux pour favoriser la prise alimentaire dès 24 heures après la chirurgie afin d’éviter la perte de poids, et les animaux peuvent être regroupés dès leur réveil complet après chirurgie pour permettre les interactions physiques entre congénères et favoriser le retour au comportement physiologique, dont la consommation de fruits/légumes. S’ajoute également le suivi quotidien de la fréquence cardiaque et de la température corporelle sur ces 10 jours (et plus si l’état de l’animal l’exige). Afin de limiter la douleur et la souffrance des animaux, toutes les interventions chirurgicales sur les animaux se feront sous anesthésie générale, renforcée par des compléments analgésiques et antiinflammatoires appropriés, selon les procédures vétérinaires approuvées. Leur état de santé sera surveillé tout au long de l'étude et évalué grâce à la mise en place de points limites, qui permettront d'intervenir immédiatement s'il y a signe d’inconfort ou de souffrance et de veiller au bien-être des animaux.Les animaux seront hébergés au minimum par deux et un programme d'enrichissement adapté est mis en place tout au long de l'étude.
Choix des espèces
Les études préalables menées chez la souris ne peuvent être translatées de façon sûre et efficace à l’Homme sans passer par une étude intermédiaire dans une espèce présentant une organisation de l’oreille comparable à celle de l’Homme. Le choix de macaca fascicularis est justifié par le fait que l’on trouve dans cette espèce une organisation du système auditif, une dimension et une structure de l’oreille moyenne et interne comparable à celles de l’Homme. Des études préalables ont également mis en évidence une différence morphologique critique entre l’oreille moyenne de souris et celle de macaque. Seuls ces derniers présentent une structure de la fenêtre ovale similaire à ce que l’on retrouve chez l’Homme (absence d’artère stapédienne qui existe chez la souris) et permet de rendre possible la translation de la technique d’injection locale dans l’oreille interne à l'Homme. Animaux (2 à 6 ans). La nécessité de travailler avec des animaux de cet âge est de pouvoir avoir un système auditif bien développé au moment de l’étude.
Vaccination du veau contre le virus respiratoire syncytial bovin : optimisation d’un candidat vaccin sous-unitaire aux capacités immunitaires en période néonatale (avenant DAP 30899)
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
30 bovins, veaux et génisses, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent deux vaccinations intramusculaires, sept prises de sang et trois prélèvements par poche, puis des écouvillonnages nasaux, pour tester un candidat vaccin contre le virus respiratoire syncytial bovin. À la fin, tous sont tués pour prélever des tissus lymphoïdes et du sang. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de modèle in vitro pour évaluer la réponse vaccinale et relie l'intérêt du projet à la réduction des antibiotiques en élevage.
Objectifs
La vaccination contre le virus respiratoire syncycial (VRS) bovin a été identifiée comme une priorité en élevage en raison de la prévalence de cette infection virale (qui touche les veaux dans leur première année) et de la morbidité et mortalité qu’elle occasionne. De plus, le VRS bovin peut favoriser la survenue de surinfections bactériennes et pour prévenir ce risque, les éleveurs traitent fréquemment avec des antibiotiques dès l’apparition de troubles respiratoires dans leur troupeau. Un vaccin efficace dès le plus jeune âge en élevage aura un impact fort sur la santé et le bien-être des veaux. Un enjeu majeur de la vaccination contre le VRS chez le veau est d’induire une immunité protectrice dans les premières semaines de vie, en présence des anticorps d’origine maternelle (acquis par la buvée du colostrum). Notre candidat vaccin est une protéine virale, la protéine de fusion F, produite in vitro sous une forme stabilisée dite préfusion (preF). Un candidat vaccin similaire est également en cours de développement pour protéger contre le virus respiratoire syncytial humain responsable des bronchiolites infantiles. Or il a été montré chez l’homme que les déterminants antigéniques portés par cette protéine preF qui sont reconnus par les anticorps neutralisant l’infection virale, diffèrent entre les nouveau-nés (0-2 mois) et les enfants plus âgés (6 mois et au-delà). Pour les bovins, nous avons déjà fait la preuve de l’efficacité du vaccin preF pour protéger contre l’infection virale après une seule administration par voie intramusculaire avec un adjuvant vétérinaire classique. Le projet actuel a pour premier objectif d’identifier les déterminants antigéniques qui sont dominants en réponse au vaccin preF chez les veaux de 2-3 semaines et qui sont mineurs chez les veaux plus âgés (6-9 mois). Notre deuxième objectif est de concevoir un nouveau candidat vaccin ne comportant que ces déterminants antigéniques dominants en période néonatale puis de l’évaluer chez des veaux de 1 mois pour son efficacité meilleure par comparaison avec preF en présence des anticorps d’origine maternelle.
Bénéfices attendus
- Un vaccin efficace contre le VRS dès le plus jeune âge en élevage aura un impact fort sur la santé et le bien-être des veaux qui sont fortement affectés par des infections respiratoires. Un vaccin efficace réduira l’utilisation des traitements antibiotiques par les éleveurs lorsque des troubles respiratoires apparaissent dans leur troupeau et que les éleveurs veulent prévenir le risque de sur-infections bactériennes. - Comprendre comment élaborer des vaccins efficaces dans la période néonatale en présence des anticorps d’origine maternelle est une avancée majeure en vaccination pour les animaux d’élevage, de compagnie et aussi pour le nourrisson.
Procédures
Les 30 animaux du projet seront soumis aux 3 gestes techniques suivants : 1) Vaccination 2 fois en intramusculaire J0 et J30 post-vaccination et moins de 5 minutes par animal. 2) Prise de sang/poche : 7 prises de sang une fois par semaine en moyenne et 3 poches de sang à 20 jours d'intervalle entre 5 à 10 minutes par animal. 3) Ecouvillonage nasal non invasif et moins de 5 minutes par animal.
Impact sur les animaux
Les vaccins évalués dans ce projet sont de type protéique sous-unitaire (inerte, non réplicatif) et adjuvés avec un adjuvant vétérinaire classiquement utilisé pour les bovins. De ce fait les réactions locale et systémique attendues sont faibles (évenutellement douleur locale et fièvre), et la durée de la phase inflammatoire sera limitée à quelques heures. Il est possible que cette zone soit douloureuse localement dans les 24 à 48 heures. Une réaction cliniquement détectable de plus de 24 h entrainerait la mise en place d’un traitement anti-inflammatoire. La contention de l’animal pour les prises de sang engendre du stress et que la prise de sang peut également engendrer un hématome.
Devenir
Tous les animaux (n = 30) seront mis à mort à la fin de l’étude. Des tissus lymphoides seront prélevés et des poches de sang pour collecter pour récupérer les cellules immunitares.
Remplacement
Il n'a pas de modèles in vitro alternatifs pour évaluer la réponse vaccinale.
Réduction
Des effectifs de 5 génisses de 6-9 mois et 5 veaux mâles ou/et femelles de 3-4 semaines seront suffisants pour isoler des lymphocytes B du sang ou des ganglions en réponse à la vaccination. Des expériences antérieures nous ont en effet permis de valider la quantité d’antigène preF, l’adjuvant et la voie de vaccination pour générer des réponses anticorps robustes. Trois individus dans chaque groupe avec les réponses les plus fortes seront sélectionnées pour l’analyse des répertoires. Ce sont également nos données antérieures qui nous ont permis de déterminer le n=5 par groupe de veaux de 2-3 semaines pour avoir des comparaisons statistiquement significatives. Ce nombre d’animaux permettra de réaliser des tests statistiques non paramétriques. Les bovins pourront recevoir un traitement si nécessaire lors de la vaccination car il y a un risque de réponse inflammatoire locale modérée avec une légère fièvre pendant 24h.
Raffinement
Les bovins sont hébergés en groupe dans une animalerie conventionnelle fermée, avec un environnement enrichi (pierre de sel, brosse, paille, aire d’exercice). Cependant les animaux sont suivis plusieurs fois par jour (enrichissement social) pour détecter les signes cliniques précoces et afin de prendre une décision rapide en cas d'atteinte des points limites. Les bovins pourront être traités avec des anti-inflammatoires ou des antalgiques en cas de réaction à la vaccination. Une réaction cliniquement détectable de plus de 24 h entrainerait la mise en place d’un traitement anti-inflammatoire à base de méloxicam (voie sous-cutanée), éventuellement répétée après 48h. Il sera mis en place une récompense positive, type céréales ou boucons de paille, après chaque prise de sang.
Choix des espèces
Le bovin est l'hôte naturel du virus respiratoire syncytial bovin et le veau doit être protégé par la vaccination. Veaux de 2-4 semaines : période néonatale avec présence d’anticorps circulants spécifiques du virus respiratoire syncytial bovin et d’origine maternelle. Génisses de 6-9 mois : stabilisation d’un répertoire B de type adulte
Mise en oeuvre des études pharmacocinétiques/pharmacodynamies chez les rongeurs
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 1500
Cochons d'Inde : 100
2 000 souris, 1 500 rats et 100 cochons d'Inde vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit un composé à tester puis subit jusqu'à neuf prélèvements de sang en vingt-quatre heures et des séjours en cage à métabolisme en isolement, certains portant un dispositif chirurgical pour recueillir la bile, pour mesurer le devenir de molécules candidates. Le porteur reconnaît un stress lié à la contention et à l'isolement ainsi que des douleurs et des lésions internes possibles aux sites de prélèvement. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne reproduit la diffusion d'un produit dans l'organisme entier, ce qui rendrait le recours à l'animal "indispensable".
Objectifs
L'objectif de ce projet est de pouvoir conduire différents protocoles dans lesquels différents éléments d'essai seront testés (classe thérapeutique anti inflammatoire, anti cancéreux, antibiotique, neurologie 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 pas la suite peut être donner lieu à de nouveaux médicaments. Il peut s'agir de conduire des études de PK simple: suivre les paramètres de l'élément testé dans les matrices plasma/serum principalement. Il peut s'agir de conduire des études PK/PD: suivre les paramètres de l'éléments testés dans les matrices plasma/serum principalement mais également de suivre les effets de ces éléments test 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 test peuvent être suivis dans les urines, fécès, bile ...
Bénéfices attendus
L'intéret de ce projet est de pouvoir mener différentes études en testants différents éléments d'essai sur des rongeurs. Cela permettra d'identifier les composés intéressants qui pourront peut être déboucher sur de nouveaux médicaments humain ou vétérinaires. Les différents protocoles entrant dans le scope de ce projet (études PK, études PK/PD, études ADME) seront primordiaux pour avoir des données sur les paramètres phamacocinétiques et pharmacodynamiques des éléments testés pour pouvoir déterminer les relations dose/effet.
Procédures
Les animaux seront soumis à différents types d'intervention - Premièrement l'administration de l'élément test. Cela sera fait sur animal vigile par un personnel formé pour 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 et les cobayes, 9 prélèvements maximum sur 24h, volume prélevé environ 60 μL Pour les souris, 9 prélèvements maximum sur 24h , volume prélevé environ 30 μL. La durée d'un prélèvement est inférieur à la minute. Les animaux pourront être placés en cage à métabolisme pour des recueils d'excrétas si demandés. La durée de l'hébergement dans ces cages à métabolisme sera réduite au maximum. Jusqu'à 7 jours maximum pour le recueil d'urine ou de fecès et jusqu'a 72h maximum pour le recueil de bile. Les animaux auront un contact visuel et auditif entre eux.
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, mais il peut y avoir de la douleur, des lésions internes. Lors des recueils de bile, de fécès ou d'urine, les animaux seront hébergés en cage à métabolisme. Cela signifie un hébergement individuel. Cela peut également occasionner du stress pour l'animal. Si l'animal a subit une chirurgie pour un recueil de bile, ou une administration duodénale cela necessite que l'animal porte un dispositif particulier qui peut influer sur sa liberté de mouvements. Tous ces gestes seront réalisés par un personnel expérimenté pour éviter au maximum toutes ces nuisances
Devenir
A la fin de cette procédure tous les animaux seront mis à mort. Cela sera pratiqué par un personnel expérimenté conformément à la réglementation en vigueur.
Remplacement
Aucune méthode alternative ne permettant actuellement de reproduire la diffusion d’un produit dans le sang des animaux ni d'évaluer les effets d'une molécule sur un ou plusieurs paramètres pharmacodynamiques au niveau de l'organisme entier, il est indispensable de recourir à l’animal entier.
Réduction
Pour ce projet, il est envisagé d'utiliser environ 1500 rats, 2000 souris, 100 cobayes sur 5 ans. Ce sont des chiffres approximatifs pour 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) ou en utilisant des animaux cathétérisés cela permettra de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés car 9 points de pK pourront être réalisés sur le même animal.
Raffinement
Une attention particulière sera portée à l'enrichissement du milieu. Animaux hébergés en groupe autant que possible avec présence d'enrichissement au maximum au niveau des hébergements ( présence de buchettes, cachettes, tunnels ...) Les animaux seront observés quotidiennement pour une prise en charge rapide. Pour préserver les sites de prélèvement 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 seront alterner autant que possible et le nombre de prélèvement de sang par site sera réduit au minimum.
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 (OCDE) pour les essais de produits pharmaceutiques. Le cobaye est minoritairement utilisé mais peut permettre d'identifier des métabolites absents chez les deux précédentes espèces, par exemple. Nouveau nés, jeunes, adultes. Le stade de développement sera justifié pour chaque étude. Cela dépendra de la cible concernée pour le produit testé.
Effets de différents candidats médicaments sur la fonction cardio-vasculaire chez le mini-porc vigile en utilisant la télémétrie
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
120 mini-porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis réutilisés, après accord du vétérinaire, dans une autre étude du même projet ou dans un autre projet. Chacun subit une chirurgie d'environ trois heures sous anesthésie générale pour l'implantation définitive d'un émetteur de télémétrie, parfois suivie d'une heure de plus pour poser une chambre vasculaire, et peut être réopéré pour repositionner un cathéter. Les candidats médicaments sont ensuite administrés sous contention, par voie orale, intraveineuse ou quatre autres voies, avec des mises à jeun pouvant durer 30 heures, et leurs effets sur le cœur et les vaisseaux sont enregistrés sur des porcs éveillés. Après chaque chirurgie, les porcs restent isolés six à huit jours, isolement dont le porteur écrit qu'il engendrera "un stress de durée moyenne et d'intensité modérée", avant d'ajouter qu'il "permettra aussi d'accélérer la récupération post-chirurgicale".
Objectifs
Chaque étude de ce projet consiste à évaluer les effets cardio-vasculaires de différents candidats médicaments chez le mini-porc éveillé, en utilisant un dispositif électronique permettant la mesure et l’enregistrement automatique des paramètres cardio-vasculaires (télémétrie). Pour cela, une chirurgie initiale est prévue afin d'implanter de manière définitive ce dispositif électronique. Les enregistrements se font dans les pièces d'hébergement, sur des animaux libres de leurs mouvements.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la découverte de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires. 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.
Procédures
Dans ce projet les animaux pourront être soumis à deux types de chirurgie sous anesthésie générale : une chirurgie d'implantation d'un émetteur de télémétrie (dispositif permettant la mesure des paramètres cardiovasculaires), et parfois une chirurgie d'implantation de chambre vasculaire (dispositif permettant l'administration intraveineuse de produit, ou la réalisation de prélèvements sanguins). La durée de ces interventions sera d'environ 3h pour l'implantation de l'émetteur, plus 1h supplémentaire en cas d'implantation de chambre vasculaire. En cas de besoin, l'animal pourra être soumis à une nouvelle chirurgie pour repositionner le cathéter de l'implant ou de la chambre vasculaire, voir pour changer la chambre (durée 1h environ). Les animaux seront maintenus pendant l’administration du candidat médicament (ou du placebo) par voie orale, intrapéritonéale, sous-cutanée, transdermique, intramusculaire ou intraveineuse (bolus ou perfusion) (durée 1 -2minutes). Et si l’administration se fait par une perfusion de longue durée (supérieure à 1h), les animaux porteront des gilets (avec une minipompe embarquée) pendant maximum 24h. Ainsi, les effets sur les paramètres cardiovasculaires seront évalués. Cette évaluation se fera chez un animal éveillé et libre de ses mouvements dans sa pièce d'hébergement pendant plusieurs heures ou jours. Dès que possible, les animaux seront hébergés avec un animal congénère afin de ne pas être isolé. Des prélèvements sanguins, sans anesthésie, pourront être effectués durant les phases expérimentales (moins de 2min par prélèvement).
Impact sur les animaux
Les contentions des animaux pour induire l'anesthésie ou administrer le produit peuvent engendrer un stress mineur à l'animal. Dans ce projet, les animaux seront anesthésiés à une ou plusieurs reprises, pour l'implantation de l'émetteur de télémétrie, et dans certains cas, de la chambre vasculaire. Ces chirurgies peuvent induire des douleurs post-chirurgicales qui seront réduites au maximum grâce à une anesthésie, une analgésie et un protocole de soins post-opératoire. Les animaux seront isolés pendant la période de récupération post-opératoire (6 à 8 jours après chaque chirurgie). Cet isolement engendrera un stress de durée moyenne et d'intensité modérée (désocialisation). Cependant en contrepartie, l'isolement permettra aussi d'accélérer la récupération post-chirurgicale. Les animaux pourront également être soumis à des prélèvements de sang (moins de 2min/prélèvement, et 2mL max par prélèvement). Par ailleurs, les animaux seront mis à jeun avant les chirurgies, et parfois avant l'administration du produit à tester. Cette période de jeun durera au maximum 30h. La mise à jeun engendre un stress physiologique et psychologique d'intensité modérée mais de courtes durées. Enfin, les effets potentiellement indésirables provoqués par le candidat médicament à tester font l'objet d'échanges avec les fabricants du candidat médicament afin d'adapter les outils d'observation des animaux, pour anticiper au mieux de potentiels signes cliniques.
Devenir
Réutilisation des animaux dans une étude du même projet ou 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 mini-porc car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets cardiovasculaires de ces candidats médicaments. Or, avant toute utilisation chez l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité ou la sécurité d'un médicament. A ce jour, le mini-porc est l’une des espèces les plus adaptées à ce type de modèle car il présente un système cardiovasculaire proche de celui de l'homme.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe (n=4 à 8 par groupe) est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences, et d’effectuer des analyses statistiques robustes. 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, •l'utilisation de la télémétrie sans fil (animal libre de ses mouvements pendant les phases d'enregistrement), • la validation du système de télémétrie et la validation pharmacologique du modèle, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • l'utilisation d'une chambre vasculaire permettant des prélèvements sanguins sans une restriction physique importante • Le suivi d’éventuels signes cliniques, • La détermination des points limites, • 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 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, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire.
Choix des espèces
Le mini-porc est une espèce animale adaptée et couramment utilisée pour évaluer les effets cardio-vasculaire d'un candidat médicament car son système cardiovasculaire est physiologiquement et anatomiquement proche de celui de l'homme. 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.
Effet de candidats médicament sur la sécrétion acide gastrique chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
2 000 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré et sévère. Ils reçoivent les composés à tester, puis subissent une chirurgie de ligature de l'estomac, une partie d'entre eux étant réveillés malgré la laparotomie et les sutures, avant d'être tués au plus tard trois heures après pour mesurer l'acidité gastrique. Le porteur reconnaît qu'il ne peut exclure une douleur liée à la chirurgie et que les composés peuvent provoquer des ulcères. Ces tests relèvent d'exigences réglementaires de pharmacologie de sécurité, et le porteur affirme qu'il n'existe pas de méthode alternative in vitro pour un système intégré.
Objectifs
L’objectif du projet est de déterminer les effets de candidats médicaments sur la sécrétion acide gastrique chez le rat afin 1) d’identifier et éventuellement prévenir l’apparition d’effets secondaires tels que des ulcérations ou 2) de déterminer d’éventuels effets anti-ulcérogènes.
Bénéfices attendus
Ces études font partie des requis en termes de pharmacologie de sécurité pour des candidats médicaments susceptibles de moduler la sécrétion acide gastrique ou de moduler les effets de molécules connues comme inductrices de la sécrétion acide gastrique (par exemple les anti-inflammatoires non-stéroïdiens). Elles sont requises pour une meilleure connaissance des effets secondaires potentiels de candidats médicaments et pour une information complète du clinicien et/ou du patient. Elles peuvent conduire à la mise en œuvre d'une surveillance de signaux d'alerte gastro-intestinale et/ou de mesures de protection gastrique. La procédure réalisée sur un animal anesthésié pendant toute la durée de l'expérimentation permettra de limiter la souffrance animal.
Procédures
Trois heures au maximum avant la chirurgie, les animaux vont recevoir les composés à tester. Les rats sont ensuite anesthésiés et une incision est réalisée pour permettre la ligature de la sortie de l’estomac (le pylore). Pendant toute la durée de la chirurgie (maximum 20 minutes), l'animal est placé sur tapis chauffant. Après avoir refermé la cavité abdominale, l'animal est remis soit dans sa cage, soit maintenu sous anesthésie pour le restant de l'expérience. Au maximum 3 heures après la chirurgie, l'animal est euthanasié et l’acidité (pH) et le volume du contenu de l’estomac sont mesurés. Un prélèvement sanguin pourra être effectué juste avant le prélèvement de l’estomac pour déterminer les taux de candidats médicaments.
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue dans ce projet est celle liée à la chirurgie surtout lors de la procédure avec réveil de l’animal : même s’il y a administration d’un analgésique (buprénorphine), nous ne pouvons exclure à minima une gêne, voire une douleur résultant de la laparotomie, de la ligature du pylore et des sutures des couches musculaires et cutanés. Dans une moindre mesure, les autres nuisances attendues sont celles liées au stress de la mise à jeun, au stress de l’administration des candidats médicaments (contention, piqure…) et aux effets sur les sécrétions d’acide gastrique (possible apparition d’ulcères).
Devenir
Du fait du protocole (prélèvement de l'estomac), l'ensemble des animaux est mis à mort à l'issue chaque procédure.
Remplacement
A notre connaissance, il n'existe pas de méthodes alternatives in vitro reportées dans la littérature qui permettent d'évaluer les effets de candidats médicaments sur la sécrétion acide gastrique dans un système intégré.
Réduction
Dans ce projet, le nombre d'animaux sera adapté à la puissance statistique requise pour pouvoir tirer des conclusions valides des résultats obtenus et ce en tenant compte des variabilités et dynamiques de la réponse physiologique suivie décrites dans la littérature et mesurées dans des essais antérieurs réalisés au laboratoire. Les volumes de sécrétion gastrique ainsi que l'acidité seront comparés en fonction des traitements. Le cas échéant, des prélèvements sanguins seront réalisés en parallèle pour obtenir des informations supplémentaires (par exemple des taux de candidats médicaments) sur ces mêmes animaux. Une prise en compte des données de pharmacocinétique dans le choix de doses et le(s) temps d'euthanasie post administration sera effectuée.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par l'usage de procédures rigoureuses, la formation du personnel, la détermination des points limites adaptés et au recours aux procédures d'euthanasie dès que nécessaire. Avant expérimentation, les animaux sont hébergés en groupe de 4 maximum dans une cage avec enrichissement (tunnel, balle, brique de bois à ronger, sizzle pad) dans une animalerie à température et hygrométrie contrôlées. La souffrance liée à la chirurgies sera limitée par l'administration d'antidouleurs. La procédure "pilote" a pour objet de raffiner l'expérimentation animale, en effet elle permettra de travailler sur un animal anesthésié toute la durée de la procédure et ainsi d'éviter les souffrances liées à la procédure classique.
Choix des espèces
A ce jour, le rat constitue un bon modèle pour une approche expérimentale in vivo des effets sur la sécrétion acide gastrique. La physiologie de l'estomac de cette espèce est largement documentée, d'un point de vue expérimentale l'estomac du rat est suffisamment grand pour le geste chirurgical et pour les mesures de volume et l'acidité des sécrétions. Des animaux adultes seront utilisés. Ce projet n'a pas pour objet d'étudier les effets sur la sécrétion acide gastrique à d'autres stades de développement.
Effets de différents candidats médicaments sur la fonction cardio-vasculaire chez le rat vigile en utilisant la télémétrie
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
970 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réutilisés ensuite dans d'autres projets après avis vétérinaire. Ils subissent une chirurgie d'implantation d'un émetteur de télémétrie de 1h30 à 2h, parfois une seconde chirurgie pour une mini-pompe, puis reçoivent des candidats médicaments par diverses voies pendant plusieurs jours, avec des périodes d'isolement et de mise à jeun jusqu'à 20 heures. Le porteur décrit ces atteintes comme un stress modéré et transitoire. Il affirme qu'avant toute administration à l'homme l'animal constitue un "passage obligatoire" et qu'il n'existe pas de méthode de substitution pour évaluer les effets cardiovasculaires.
Objectifs
Chaque étude de ce projet consiste à évaluer les effets cardio-vasculaires de différents candidats médicaments chez le rat éveillé en utilisant un enregistrement automatique des paramètres cardio-vasculaires (télémétrie). Pour cela, des chirurgies sont prévues afin d'implanter de manière définitive un dispositif d'enregistrement. Les enregistrements se feront en cage de vie et sur des animaux libres de leur mouvements.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la découverte de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires. 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.
Procédures
Les procédures de ce projet nécessitent différents types d'interventions. Dans un premier temps, une chirurgie sous anesthésie générale sera pratiquée afin d'implanter un dispositif (émetteur de télémétrie) permettant l'enregistrement automatique des paramètres cardio-vasculaires (durée: 1h30-2h). Les animaux seront tenus afin de pouvoir leur administrer des produits anesthésiques et analgésiques (durée: environ 1-2minutes). Après la chirurgie d’implantation de l’émetteur de télémétrie, 10 à 15 jours de récupération, au minimum, sont prévus avec isolement des animaux pour optimiser la cicatrisation. Pour certains protocoles, une seconde chirurgie pourra être pratiquée après récupération de la première chirurgie (durée: 30-45min). Le but de cette seconde chirurgie est d’implanter une mini-pompe sous la peau pour perfuser le produit à tester de façon continue. Dans ce cas, les soins post-opératoires ne pourront pas être suspendus et leurs durées seront fonction du type de mini-pompe implantée (durée maximale: 1 semaine). Le candidat médicament ou du placebo seront administrés aux animaux par voie orale, intrapéritonéale, sous-cutanée (continue ou non), transdermique, intramusculaire ou intraveineuse (bolus ou perfusion ou continue) (durée 1-2minutes et non applicable pour les administrations continues via une mini-pompe). Ainsi, leur potentiel effet sur les paramètres cardiovasculaires pourra être évalué. Cette évaluation se fera chez un animal éveillé et libre de ses mouvements dans sa cage d'hébergement pendant plusieurs heures ou jours. Dès que possible, les animaux seront hébergés avec un animal compagnon afin de ne pas être isolé. Des prélèvements sanguins pourront être effectués durant les phases expérimentales sur animal vigile ou anesthésié (durée des prélèvements: moins de 3min). Pour certains protocoles, des animaux pourront être mis à jeun (durée maximale: 20 heures). En cas de mise à jeun, une période minimale d’une semaine sera respectée entre chaque expérience de télémétrie (à l'inverse de 24h sans mise à jeun).
Impact sur les animaux
Les contentions des animaux vigiles pour induire l'anesthésie et administrer le produit peuvent engendrer un stress mineur à l'animal. La chirurgie d'implantation d'un émetteur de télémétrie et la potentielle chirurgie d'implantation d'une mini-pompe peuvent induire des douleurs post-chirurgicales qui seront réduites au maximum grâce à une anesthésie, analgésie et un protocole de soins post-opératoire. Post-chirurgie.s, les animaux pourront être isolés: 10/15 jours maximum post chirurgie d'implantation de l'émetteur de télémétrie et éventuellement, 1 semaine supplémentaire maximum post chirurgie d'implantation d'une mini-pompe. Cet isolement engendra un stress de durée moyenne et d'intensité modérée (désocialisation). Cependant en contrepartie, l'isolement permettra aussi d'accélérer la récupération post-chirurgicale. Finalement, les animaux pourront être mis à jeun avant l'administration du produit (et de façon exceptionnelle, avant les chirurgies). Cette période de jeun durera maximum 20h. La mise à jeun engendre un stress physiologique et psychologique d'intensité modérée mais de courtes durées.
Devenir
Réutilisation des animaux dans un autre projet ayant un degré de sévérité sans réveil, léger ou modéré après accord du vétérinaire (sauf en cas de prélèvements d’organes / fluides corporels à un volume ne permettant pas la survie de l’animal).
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 la fonction cardiovasculaire. 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’une des espèces les plus adaptées à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe (6 à 12) est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. L'utilisation de la télémétrie permet de faire des suivis sur de longues périodes. De plus, en général, les mêmes animaux sont utilisés pour les administrations des placebos et des produits (avec un temps de récupération entre les 2). Ainsi, la technique de télémétrie permet de diminuer le nombre d'animaux en ne multipliant pas les animaux pour l'étude de divers temps et groupes expérimentaux. Enfin, une réutilisation des animaux pour plusieurs études, après avis du vétérinaire, est envisagée et permettra aussi de réduire le nombre réel d’animaux utilisés.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement est obtenu par : l'utilisation d'animaux libres de leurs mouvements pendant les enregistrements, la mise au point de procédures rigoureuses, la formation du personnel, un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, la validation du système de télémétrie et validation pharmacologique du modèle, le suivi des signes cliniques et des points limites, le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, des protocoles chirurgicaux avec une anesthésie et une analgésie adaptées et maitrisées, le suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux ainsi que des soins adaptés afin de permettre une bonne récupération des animaux. L'ensemble des mesures décrites ci-dessus permet de réduire les contraintes potentielles pour l'animal à leur minimum.
Choix des espèces
Le rat est l'une des espèces de rongeurs les plus couramment utilisées pour évaluer les effets d'un produit sur le système cardiovasculaire car il s'agit d'une espèce bien connue et décrite dans les premières étapes de l'évaluation des effets cardiovasculaires des candidats-médicaments. Des animaux adultes seront utilisés. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité, de la durabilité de nouvelles méthodes pour l’hémostase.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Diagnostic des maladies
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Moutons : 30
30 cochons et 30 moutons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils subissent des prélèvements sanguins réguliers et des interventions chirurgicales sous anesthésie pouvant durer plusieurs heures, pour évaluer jusqu'à une dizaine de dispositifs destinés à l'hémostase chirurgicale. Tous sont euthanasiés en fin de projet pour une évaluation nécropsique et histopathologique des tissus et des implants. Le porteur affirme qu'il est "indispensable" de recourir à l'animal, que l'expérimentation sur l'"organisme entier" est "incontournable" et qu'aucun modèle cellulaire ne peut la remplacer.
Objectifs
L'hémostase est l'ensemble des mécanismes biologiques qui assurent le maintien du sang à l'intérieur des vaisseaux et qui se mettent en place pour arrêter le saignement lorsqu'un vaisseau est blessé spontanément ou secondairement à une intervention chirurgicale. Quand les techniques conventionnelles sont insuffisantes, l’hémostase peut être améliorée en chirurgie par les hémostatiques chirurgicaux. Les hémostatiques chirurgicaux regroupent des médicaments et des dispositifs médicaux qui ont un champ d’utilisation très large à l’hôpital. Ceci est expliqué par les nombreux facteurs de risques hémorragiques liés aux patients et à la chirurgie. A ce jour, il n’existe encore aucune stratégie thérapeutique validée pour orienter le chirurgien vers le choix de produit le plus adapté à chaque situation. Ce projet de recherche s’intéresse au traitement des plaies vasculaires et à l’hémostase chirurgicale et a pour objectif ultime de développer de nouvelles approches multimodales. Ces stratégies intéressent directement le développement de modèles animaux pertinents afin de valider de nouvelles approches thérapeutiques pour s'assurer de l'innocuité et de l'efficacité de ces dispositifs. On entend par dispositif implantable tout dispositif destiné à être implanté de façon invasive en totalité dans le corps humain ou à remplacer une surface épithéliale grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer en place après l'intervention. Jusqu'à une dizaine de dispositifs pourront être évalués dans ce projet. En l'absence de méthodes de remplacement pour reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire, l'évaluation et le développement des nouveaux dispositifs et techniques pour l’hémostase chirurgicale par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives requièrent une phase pré-clinique de recherche et de développement sur l'animal vivant. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans la phase initiale du projet, puis ces versions entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour valider les dispositifs, méthodes et techniques selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour maîtriser l’hémostase chirurgicale et péri-chirurgicale, éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation qui handicapent les patients, et réduire le traumatisme tissulaire, corollaire de ces interventions, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - la mise à jeun (12 heures) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - les suites post-opératoires (inflammation, douleur : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique), pour cela des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple la protection des plaies, l'usage de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables. A l’heure actuelle ce projet ne peut pas être réalisé à l’aide de modèles cellulaires ou simulé par d’autres techniques de remplacement.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, Rayons X …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (Anti Inflammatoire Non Stéroïdiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifique sont appliqués tout au long du projet. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie qui ressemble à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions, ce qui impose l’expérimentation sur des gros animaux pour mimer l’anatomie de patients humains qui vont de l’enfant à l’adulte de grande taille. Les différences interspécifiques de la nature tissulaire, de la forme, de la taille anatomique et aussi de la fonction requièrent l’emploi de plusieurs espèces différentes pour optimiser l’expérimentation et l’évaluation des dispositifs évalués dans ce projet. Les animaux utilisés pourront être de tous les stades de développement : juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Biodistribution et suivi pharmacologique de vecteurs conjugués VHH chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système nerveux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
240 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Sur animal vigile, elles reçoivent des injections intraveineuses ou sous-cutanées de vecteurs-médicaments et des prélèvements de sang à la queue, pour mesurer la biodistribution de molécules censées passer la barrière du cerveau. Le porteur, une société privée, indique un risque de choc anaphylactique parmi les effets possibles. Les bénéfices médicaux annoncés pour les patients sont renvoyés au long terme.
Objectifs
Les neuropathies, myopathies, et maladies rares font partie des causes majeures de handicaps sévères dans le monde. A l'heure actuelle, les besoins médicaux actuels restent malheureusement très insatisfaits, sans aucuns traitements curatifs, ou palliatifs. Les maladies neurodégénératives telles qu’Alzheimer ou démences associées, les maladies lysosomales, les myopathies (Duchenne) sont des exemples d'enjeux de santé publique. C’est dans ce contexte scientifique que notre société a développé un savoir-faire qui consiste en la conjugaison de vecteurs (peptides) à des pro-drogues ou médicaments capables de passer les barrières physiologiques naturelle et dons d’atteindre plus efficacement les tissus cibles (cerveau, muscles…). En effet, la plupart de ces médicaments restent inefficaces par manque de passage et d'accès aux régions ou organes à traiter. L’objectif principal de notre société sera donc de proposer de nouvelles formulations capables de reconnaitre leurs partenaires naturels spécifiques, au niveau des barrières cellulaires protectrices de l'organisme et d'utiliser leurs mécanismes naturels de passage cellulaire pour atteindre le tissu cible. Par cette technique du cheval de Troie, nous faciliterons le passage de médicaments à travers la Barrière Hématoencéphalique (BHE) vers le système nerveux central (SNC). A travers cette demande de projet nous souhaitons développer et optimiser nos « vecteurs » (VHH) pour améliorer la délivrance d’agents au fort potentiel thérapeutique. Par des approches systémiques, en administrations intra-veineuses ou dermiques, en sous cutanées, nous tenterons d’améliorer le potentiel d’actions de nos vecteur-médicaments, sur une lignée murine de fond consanguin, génétiquement modifiée et humanisée pour le récepteur cible de ce projet.
Bénéfices attendus
> Choix d’une lignée murine "Humanisée" pour le récepteur : La transposition de nos recherches sur un modèle murin, aux récepteurs humanisés, permet d’appréhender les futurs développements pré-cliniques de nos molécules et les possibles effets secondaires ou toxicités associées. De plus, elle assure de développer au maximum les études sur le modèle souris avant la phase préclinique et la transposition à l’homme, qui aurait nécessité des séries de tests sur divers modèles animaux. Enfin, le fait de pouvoir humaniser notre cible endogène chez la souris constitue un excellent outil stratégique et scientifique, se traduisant par une réduction importante du nombre d’animaux au sein des études, par un gain de temps considérable (et donc économique), tout en réduisant par la suite de potentiels essais sur modèles animaux plus gros. D'un point de vue médical, sur du plus long terme, le potentiel de ciblage thérapeutique de nos Vecteurs médicaments (VHH) constitue l'objectif majeur de nos recherches, avec à terme, un bénéfice attendu qui pourrait permettre des avancées majeures en validant sur un modèle souris pathologique, puis à terme, dans le milieu médical et sur le quotidien des patients.
Procédures
Cette procédure ne présente pas d’anesthésie, pas d’analgésie, ni de chirurgie avec réveil. Les manipulations expérimentales, sur animaux vigiles, (Pesées, intraveineuses ou sous-cutanées, prélèvements intermédiaires de sang) seront précises et rapides (≤ 2min). • Posologie : Les pesées (calculs posologies), annotations queues des souris (marqueur spécifique pour animaux), et l’ensemble des gestes à suivre seront réalisés par le même expérimentateur. En cas de procédure à doses répétées (≥ 24h), une pesée sera systématiquement effectuée avant chaque administration. • Administrations de VHH : Les administrations se font sur animaux vigiles au niveau caudal pour les intraveineuses, à la base du crâne (nuque), pour les sous-cutanée. Pour les administrations répétées (x3 maximum), un délai de minimum 24 à 48h sera respecté entre deux administrations. • Prélèvements intermédiaires : Des prélèvements sanguins intermédiaires seront réalisés en cours de cinétique, à différents « time points » sur animaux vigiles en contention spécialisée. Par une micro-incision de l’extrémité caudale, 3 à 5 gouttes de sang (≤50μl) suffiront pour quantifier la 1/2 vie plasmatique de nos VHH. Ces prélèvements de sang se feront aux temps intermédiaires de 4h, 24h, 72h ou encore 168h, en fonction des groupes, contrôles et VHH.
Impact sur les animaux
Dans ce projet nous chercherons à limiter au maximum le stress induit aux animaux. Ainsi, nous ne modifierons pas leur quotidien (cycles) et garderons les mêmes cages et aliments (absence de faim). Les animaux seront groupés par 4, ce, dès leur réception par les animaliers (absence isolement). Une salle spécifique servira de stabulation lors des cinétiques, elle présentera les mêmes conditions de vie qu’en hébergement. Dans ce projet, il n’y aura pas d’anesthésie, pas d’analgésie, ni d’intervention chirurgicale avec réveil (absence douleur, lésions). Les administrations, précises et rapides, se feront sur animaux vigiles et tenus en contention pour les intraveineuses (réduction stress et peur). De plus, nous proposons d’étudier nos VHH sur des temps d’incubations majoritairement courts. Certaines cinétiques pourront être élargies à 1 ou encore maximum 3 mois, en fonction du délai d’action pharmacologique. Si on se fie aux données de la littérature et notre expertise, les cinétiques d'incubations de quelques semaines à 3 mois ne suffisent pas pour générer des effets indésirables ou engendrer des conséquences physiologiques. En effet, les conjugués administrés présentent des demi-vies dites « relativement courtes », de quelques heures à quelques jours, seuls les effets cibles pharmacologiques de nos médicaments optimisés peuvent nécessiter des cinétiques plus longues avant d’en mesurer pleinement leurs efficacités. Ici, post-administration, le principal risque se trouve être la réaction immunitaire (choc anaphylactique), ainsi que d’autres effets indésirables (réaction allergique ; détresse cardio-respiratoire ; modification et troubles comportementaux). Mais là encore, ces problématiques sont étudiées en amonts et en post-expérimentales (immunogénicité) couplées à de la littérature et le savoir de nos experts en chimie et pharmacologie. Nos composés VHH administrés aux souris ne doivent pas présenter de toxicité, il en va de l’intérêts des animaux mais aussi de l’étude. Malgré ces précautions, une observation comportementale des animaux sera faite de manière quotidienne, à la recherche du moindre signe de souffrance, le tout accompagné d'un suivit du poids, du début des administrations à la fin des cinétiques, afin de s'assurer que les animaux ne perdent pas plus de 10% de poids initial.
Devenir
En fin de procédure, tous les animaux seront euthanasiés pour réaliser les prélèvements tissulaires en point final. Si, entre temps, en cours de cinétique, un individu atteint un point limite, l'animal sera également euthanasié en urgence après validation du vétérinaire et porteur de projet.
Remplacement
Pour mener à bien nos projets, nous envisageons de réaliser des expériences sur le petit animal de laboratoire, ici la souris, 1er modèle animal disponible se rapprochant de l’homme pour l’étude des mécanismes physiologiques in vivo. Il n'existe à l'heure actuelle aucun modèle prédictif de bio-informatique capable d'apporter toutes les réponses aux problématiques de la pharmacocinétique. Le modèle vivant, ici la souris, reste pour l'instant le seul système physiologique qui intègre la complexité de l'ensemble des paramètres physiologiques, mécanistiques et homéostasiques, indispensables pour pouvoir étudier une efficacité pharmacologique chez les mammifères. Le principal désavantage concerne donc le recours à l’utilisation d’animaux. Il s’agit pour cela de définir à minima et au plus juste le nombre d’individus. Les faibles cohortes d'animaux permettront d’obtenir un maximum de résultats, suffisant pour l’obtention de données statistiques significatives.
Réduction
L’optimisation de nos vecteurs et voies d’administrations permet d'envisager une médication optimisée et réduite (doses moins importantes), de limiter les possibles effets secondaires, mais aussi le nombre d’individus au sein de la procédure (Réduction). Le nombre total d’animaux se répartit sur de petits groupes de n=4, à raison de 240 souris/an, réparties sur 10 études de 24 individus. Cette estimation est basée sur notre expérience et d’anciens projets, similaires, réalisés sur le modèle souris par la société. Pour une analyse statistique, le faible « n » (4 individus), sera suffisant et nous orientera vers des tests statistiques adaptés (non-paramétriques) permettant d’utiliser un faible nombre de souris sans compromettre les objectifs de l’étude. Sur de l’expérimentation in vivo, tous les paramètres ne sont pas maîtrisés, et sont basés sur des populations aléatoires de souris ou chaque animal présente des variables individuelles. En fin de procédure, une liste ciblée de tissus à prélever nous évitera une utilisation abusive et inutile des souris et permettra d’optimiser la procédure sur plusieurs types de post-expérimentations. La réalisation de prélèvements sanguins intermédiaires (Prélèvement caudal ≤50 μl) en cours de cinétique permet d'obtenir des données de ½ vies plasmatiques supplémentaires, ce qui va également dans le sens d'une optimisation et réduction du nombre d’animaux.
Raffinement
La formation initiale et l’expérience du personnel sont nécessaires afin d’appréhender les moindres signes et/ou comportements caractéristiques d’une douleur ou gène chez l’animal (Annexe II : grille score et points limites). Nous porterons une attention particulière à la phase amont de l’expérimentation. Elle regroupe l’ensemble des préparatifs, l’adaptation, le conditionnement et la stabulation des animaux pour un minimum de 14j dès réception. La veille des tests, les souris sont sorties de l’animalerie dans une pièce cyclée (12h/12h), insonorisée, armoire ventilée, sous température et hygrométrie contrôlées, avec nourriture et boisson ad libitum. Ils sont ainsi maintenus dans un contexte familier (pour les odeurs), dans la même cage (taille standard pour portoir ventilé + couvercle à filtre), un maximum de 4 individus par cage, litières (copeaux de bois) et raffinements (maison en carton et Sizzle-Nest). Les animaux sont ainsi isolés du lieu d’expérimentation (odeurs et bruits) pour éviter toute communication de stress et angoisse. Cette procédure ne présente pas d’anesthésie, pas d’analgésie, ni de chirurgie avec réveil. Les manipulations expérimentales, sur animaux vigiles, (Pesées, intraveineuses ou sous-cutanées, prélèvements intermédiaires de sang) seront précises et rapides (≤ 2min). La simplicité des administrations nous permet facilement d’envisager différentes stratégies pharmacologiques plus complexes, à doses uniques ou répétées (x3 maximum) (administration i.v. 5.5ml/kg, s.c. 10ml/kg). Des points limites seront établis en cours de cinétique, lors du suivi des animaux. Un score modéré (7-9) conduira automatiquement à une exclusion et sortie de l’étude, puis à l’euthanasie (cf. 3.3.3) du ou des animaux en question (Pas de maintiens isolés inutiles, ni de soins ou d’utilisation d’analgésique). En point final de l'étude, les animaux seront tous euthanasié sans stress ni douleur, pour collecter les tissus d'intérêt. La lignée humanisée utilisée n’a jusqu’alors jamais présenté d’apparitions de phénotypes dommageables chez les animaux. Nous utiliserons des animaux issus du même élevage et fournisseur.
Choix des espèces
Les rongeurs représentent cette famille de petite taille, facile d'utilisation et d’élevage, et idéale pour la mise en place de premières études précliniques. Le développement préclinique nécessite tôt ou tard une première approche in vivo, sur un modèle animal tel que le rongeur, dans notre cas, la souris. C’est le modèle le plus standardisé et utilisé en expérimentation animale, car sa physiologie, bien connue (mammifère), est relativement proche de l’homme. Le modèle rongeur facilite les manipulations, les injections et observations comportementales. Il est aussi plus adapté et intéressant pour la partie pharmacologie (diminution des posologies). En pratique, on l’utilise principalement pour la facilité de mise en place des expérimentations et l’obtention de groupes allant jusqu’à 4-5 individus sans trop de contraintes de stabulation. Notre modèle souris humanisé est particulièrement avantageux dans notre projet car il présente l’avantage d’avoir notre cible endogène humanisée (récepteurs). Les données obtenues sur ce modèle permettront notamment une extrapolation plus pertinente au modèle humain, d’envisager un gain de temps dans le développement futur du projet, mais aussi, d’éviter un certain nombre d’études et une utilisation significative d’animaux. Les animaux seront utilisés pour réaliser des suivis pharmacologiques, des échantillonnages de tissus, organes ou liquides physiologiques, ceci à des fins scientifiques. Pour notre procédure, nous utiliserons des animaux dits « jeunes adultes », ayant une moyenne de 8 à 12 semaines. A cet âge, nous limitons ainsi les variations inter individus qui peuvent avoir un impact sur les mécanismes physiologiques et les modulations de l'expression de certaines protéines. Ce stade « jeune adulte » présente un poids moyen de 25-27g environ, ce qui s’avère plus intéressant en termes de posologies (réduction des doses).