Recherche appliquée

Identifiées par une puce sous la peau, anesthésiées, puis infestées dans l'abdomen par la forme larvaire d'Echinococcus multilocularis, 500 souris voient la masse parasitaire grossir pendant cinq mois au moins, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Elles sont pesées chaque mois puis chaque semaine jusqu'à un poids limite de 65 grammes, et le porteur indique que la masse abdominale finit par gêner leur locomotion. Une ulcération de la peau du ventre frottant contre la cage entraîne la mise à mort immédiate. Les autres sont tuées pour récolter le parasite, qui servira à infester des renards en captivité et à produire des œufs.

Objectifs

L’échinococcose alvéolaire due à une infection par le parasite Echinococcus multilocularis est une maladie rare en France. Cependant, elle est fatale si non traitée et nécessite un traitement quotidien à vie qui peut entrainer des effets secondaires importants. La longue période asymptomatique (5-10 ans) rend extrêmement difficile l’identification des sources de contamination (contact avec carnivore, sol, aliments souillés, …) par ingestion accidentelle d’œufs microscopiques excrétés dans l’environnement par les carnivores infestés. La disponibilité de matériel biologique du stade larvaire du parasite permet notamment l’infestation de renards. La production de fèces de renards contenant des œufs est indispensable pour la mise au point, validation et matériel de référence pour la réalisation d’analyses de diagnostic chez l’animal dans le cadre de la surveillance du parasite mais aussi la détection de la contamination environnementale et alimentaire ainsi que l’évaluation de la viabilité des œufs dans ces matrices ou le test de molécules en vue d’améliorer le traitement chez l’humain. L’objectif du projet est de maintenir au laboratoire un isolat du parasite Echinococcus multilocularis sur hôtes intermédiaires afin de pouvoir disposer facilement d’un matériel parasitaire de bonne qualité. La maîtrise de l’infection des hôtes intermédiaires en captivité permettra : 1/ De fournir du matériel larvaire de référence pour la mise au point de nouveaux outils diagnostiques. 2/ De produire des larves parasitaires pour les infestations de renards (hôtes définitifs).

Bénéfices attendus

L’ensemble des prélèvements récoltés permettra de produire du matériel de référence pour le développement d’outils de diagnostic qui contribueront à une meilleure connaissance de la répartition/ circulation des pathogènes étudiés et à une meilleure compréhension des mécanismes qui aboutissent à la contamination de l’homme par ce parasite. Les larves de parasite produits permettront de compléter, suite à l’infestation des renards en captivité, le cycle parasitaire d’Echinococcus multilocularis pour obtenir des vers adultes et des œufs de parasite.

Procédures

identification par puce sur animaux anesthésiés par voie sous-cutanée :

Impact sur les animaux

L'infection par le parasite, entraine une prise de poids progressive des souris, en raison du développement de la masse parasitaire dans l’abdomen, qui à terme entraine des difficultés de mobilité/locomotion. En cas d’ulcération cutanée lié aux frottements de l’abdomen sur les parois de la cage les animaux seront immédiatement mis à mort.

Devenir

L'ensemble des animaux sont mis à mort afin de récolter la masse parasitaire.

Remplacement

Il n'existe actuellement pas de méthode alternative pour produire des protoscolex en laboratoire, en dehors de l’infestation des hôtes intermédiaires.

Réduction

Le projet utilisera environ 100 souris par an, soit 500 sur 5 ans. Cela se justifie par un temps de développement de la forme larvaire qui est de 5 mois minimum et par un succès du maintien de la forme productrice de larves parasitaires qui est d’environ 66%. Ces paramètres nous obligent pour assurer le maintien des trois souches larvaires de répéter l’infestation tous les trois/quatre mois sur des lots d’environ 15 souris. Aucune analyse statistique n'est prévue.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des zones dont la température et l’hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Les souris ont en permanence accès à l’eau et à la nourriture et ne sont jamais isolées, elles restent avec leurs congénères. Les souris sont dans un environnement avec un cycle d’éclairage de 12h par jour. Les animaliers sont formés à procéder à l’amélioration des conditions d’hébergement par ajout de carton, abris plastique et cellulose, bâton de bois dans les cages... Les animaux sont surveillées tous les jours et seront pesés mensuellement jusqu’à 3 mois, puis à partir du 4eme mois les pesées seront hebdomadaires afin de contrôler si les animaux atteignent le poids limite de 65 gr. De la nourriture et de l'hydrogel seront disposés au sein même de la cage en cas de problème d’accès à la mangeoire située sur la grille. Une anesthésie par isoflurane est assurée pour les infestations par voie intra-péritonéale. Une grille de score est mise en place pour vérifier l'atteinte des points limites définis dans le projet, et l'atteinte d’un score supérieur ou égal à 60, entrainera l’administration d’un analgésique dans l’eau de boisson.

Choix des espèces

Les hôtes intermédiaires du parasite Echinococcus multilocularis sont les rongeurs sauvages et plus particulièrement les campagnols. Comme il n'existe pas de méthode alternative pour produire des parasites, il est nécessaire d'utiliser le modèle souris, pour obtenir du matériel parasitaire larvaire utilisable pour le développement des outils diagnostiques et pour l’infestation des hôtes définitifs en captivité. Notre expérience a montré que le stade de développement n'avait pas d'influence sur la sensibilité du parasite et le développement de la forme larvaire. Les animaux seront commandés au stade adulte et au poids de 30-35 gr.

Un assemblage de biomatériaux est implanté chirurgicalement chez 54 rats sous anesthésie générale, et la moitié d'entre eux reçoit ensuite six séances d'irradiation réparties sur trois semaines. Ces procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré et le porteur y attend des douleurs postopératoires, une dermatite radio-induite, des difficultés d'alimentation, de l'anxiété et de l'agressivité. Le texte annonce 54 animaux puis décrit la moitié du groupe comme "25 rats", écart que rien ne vient expliquer. Trois mois après la dernière intervention, tous sont tués et le dispositif retiré, les analyses d'intégration ne se faisant pas sur animal vivant.

Objectifs

La présente demande couvre une partie d’un large projet multidisciplinaire qui vise à développer une solution innovante pour résoudre un problème clinique pour lequel les solutions actuelles ne sont pas optimales : la reconstruction osseuse immédiate et personnalisée pour les cancers de la tête et du cou, tout en limitant la morbidité. Nous souhaitons modifier le procédé chirurgical standard de reconstruction des os du visage - qui consiste actuellement à utiliser un fragment d’os du patient - en proposant un dispositif idéal, combinaison de 4 biomatériaux. Le succès de ce projet permettra donc d'éviter le risque de séquelles esthétiques et morbides sévères aux patients atteints d’un cancer de la tête et du cou et ayant besoin d’une reconstruction osseuse, et ainsi d’améliorer leur qualité de vie et réduire le fardeau économique pour la collectivité. Le projet repose sur un consortium de 7 partenaires experts dans le domaine de la recherche clinique humaine et vétérinaire, du dispositif médical, et de la caractérisation des biomatériaux. Le dispositif médical mis au point sera constitué par un assemblage de 4 éléments distincts qui seront associés le jour de l’intervention. Plus particulièrement la partie du projet qui fait l’objet de cette présente demande d’autorisation a pour but d'évaluer l’efficacité de cet assemblage en termes de capacité à s’intégrer avec ou sans radiothérapie. La tenue du dispositif médical post-irradiation reste un challenge, compte tenu de l’impact de la radiothérapie sur les tissus environnant. La biocompatibilité sera évaluée par analyse du tissu autour de l’implant dans les différentes conditions. Cet essai est nécessaire avant l’essai clinique de reconstruction osseuse faciale par la procédure mise au point sur des animaux de compagnie souffrant de cancers de la cavité orale dans le cadre d’une médecine « One Health », puis sur des patients atteints de cancers de la tête et du cou.

Bénéfices attendus

A moyen terme, le projet permettra d'éviter le risque de séquelles esthétiques et morbides sévères aux patients atteints d’un cancer de la tête et du cou et aux animaux de compagnie ayant besoin d’une reconstruction osseuse, et ainsi d’améliorer leur qualité de vie et réduire le fardeau économique pour la collectivité. Le dispositif médical mis au point dans le cadre du projet pourra également bénéficier aux animaux de compagnie, pour lesquels il n’existe actuellement pas de solution de reconstruction des os de la face. Plus particulièrement, cette étude de chez le rat irradié est cruciale puisqu’elle permettra de donner les premières preuves de faisabilité d’utilisation du dispositif médical suite à une radiothérapie avant de passer à des essais cliniques sur des animaux de compagnie souffrant de cancer de la tête et du cou.

Procédures

Les 54 rats vont subir 1 chirurgie d’implantation du dispositif sous anesthésie générale d’environ 30 minutes. La moitié des animaux (25 rats) sera ensuite irradiée 2 fois par semaine pendant 3 semaines (soit 6 séances d’une heure maximum par animal à chaque fois), 4 semaines après l’implantation. 3 mois après la chirurgie (groupe contrôle),ou 3 mois après la dernière séance d’irradiation (groupe expérimental) seront mis à mort et explantés pour analyse.

Impact sur les animaux

Les animaux seront surveillés avec attention (comportement, prise alimentaire) et seront pesés de manière hebdomadaire durant toute l'expérience : 1. Douleurs post-opératoires qui seront prise en compte par une antalgie adaptée 2. Difficultés à l'alimentation 3. Infection du site opératoire 4. Mauvaise cicatrisation 5. Dermatite radio induite 6. Effets secondaires systémiques : tels que des effets sur le poids corporel, le métabolisme, ou d'autres paramètres physiologiques. 7. Problèmes de comportement tels que l'anxiété, la dépression ou l'agressivité.

Devenir

Tous les rats seront euthanasiés trois mois après la dernière intervention (implantation ou radiothérapie, selon le groupe). Les analyses qui seront faites pour vérifier l’intégration des DMs ne permettent pas de maintenir les animaux en vie.

Remplacement

Cette étude vise à évaluer l’intégration d’un nouveau dispositif médical (DM) dans un de tissu irradié (modèle de radiothérapie). Il n’existe à ce jour et à notre connaissance aucun modèle in vitro permettant une telle évaluation. Il est nécessaire de vérifier la tolérance du biomatériau dans une étude préalable à l’utilisation chez l’Homme

Réduction

Le projet s’inscrit dans la démarche One Health (une seule santé). En effet, il est prévu que le DM mis au point soit aussi testé chez des chats et chiens atteints de cancers oraux dans le cadre d’une étude clinique vétérinaire. Les données générées lors de cette étude permettent de réduire l’utilisation d’animaux de laboratoire tout en offrant une solution de reconstruction pour les animaux participant à cette étude clinique. Le nombre d'animaux nécessaire a été réduit par une analyse statistique optimale ainsi que le choix de modèles animaux et de protocoles déjà validés dans la littérature. Le protocole d’irradiation a été défini avec la société européenne d’oncologie vétérinaire .

Raffinement

Les procédures seront réalisées dans le respect du bien-être animal pour limiter la souffrance, la douleur ou l’angoisse des animaux,. Les animaux ne seront jamais seuls en cage (sauf si un isolement est nécessaire, notamment en post-opératoire). Les animaux seront surveillés avec attention chaque jour (comportement, cicatrice) et seront pesés de manière hebdomadaire durant toute l'expérience. La douleur sera prise en charge dès que nécessaire. La taille des DM a été adaptée à la morphologie des animaux. Dans les jours suivants la chirurgie et les séances d’irradiation, une surveillance renforcée des animaux sera mise en place (Un enrichissement environnemental dans les compartiments sera réalisé avec mise en place de cachettes, de papier, coton pour réaliser des nids. Des points limites seront respectés pour éviter toute souffrance excessive. L'ensemble du personnel est qualifié et compétent en matière d'expérimentation animale, et l'animalerie possède l'agrément et le plateau technique nécessaires. A noter que les animaux ne pourront pas être réutilisés car l’évaluation de la régénération tissulaire nécessitera une autopsie.

Choix des espèces

Le rat est un modèle établi pour les tests de biocompatibilité.. De plus, comme nous cherchons à reproduire le protocole de soins, et en particulier la radiothérapie subit par les patients et les animaux de compagnie atteints de cancer de la tête et du cou. Le projet visant la mise au point d’un DM permettant la reconstruction faciale chez l’adulte, les procédures ne concerneront que des rats adultes.

Tués à l'issue parce que les données d'élimination des composés n'arrivent que bien après la fin des expériences, 11 500 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit des candidats médicaments par gavage, par voie intraveineuse, intramusculaire, sous-cutanée ou intrapéritonéale, jusqu'à trois fois par jour pendant dix semaines, avec jusqu'à huit prélèvements sanguins en vingt-quatre heures et des séjours de 48 heures en cage métabolique sans enrichissement. Le projet prévoit de tester 150 entités pour le compte du développement préclinique, en amont d'une première administration à l'être humain ou d'un médicament vétérinaire. Le porteur reconnaît que des tests in silico et in vitro prédisent déjà l'absorption et le métabolisme, avant de conclure que "seul un modèle animal" caractérise l'ensemble des paramètres.

Objectifs

L’objectif du projet est de déterminer les paramètres pharmacocinétiques et/ou les concentrations tissulaires d’entités thérapeutiques chimiques ou biologiques après administration chez le rat. Dans la recherche préclinique et la recherche de candidats, ces paramètres sont essentiels pour la sélection et l’évaluation des candidats médicaments. Les entités testées sont préalablement analysées lors de tests in-vitro. Une première sélection est ainsi réalisée pour n’administrer aux animaux que des entités avec des caractéristiques favorables en terme pharmacocinétique. Ces études préliminaires permettent d’objectiver les processus d’absorption, de dégradation, de distribution et d’élimination de chaque entité afin de prédire le comportement de ces entités chez l’homme ou l‘animal. Ce projet s’inscrit dans une stratégie globale de caractérisation de nouveaux composés en vue de la première administration chez l’homme mais aussi dans le développement de médicaments vétérinaires, c’est donc une étape clé dans le cycle de vie de tout médicament en développement. Il est envisagé de tester 1500 candidats-médicaments sur la durée du Projet.

Bénéfices attendus

A court terme, les expérimentations de ce projet permettront de déterminer les paramètres essentiels pour l’avancée du développement préclinique pour les entités testées. Ces résultats permettront de sélectionner les candidats potentiels ainsi que les doses et les voies d’administration les plus adaptées. A long terme, les entités sélectionnées constitueront la base pour un traitement applicable à l'Homme ou à l’animal dans le cadre de médicaments vétérinaires.

Procédures

Les gestes techniques concernent tous les animaux : • Pesées : Durée 30 secondes sur animal vigile, jusqu’à une fois par jour sur la durée des études. • Administrations des composés à potentiel thérapeutiques o Par voie orale (gavage à l'aide d'une sonde gastrique), intrapéritonéale, intramusculaire, sous-cutanée : Durée 30 secondes sur animaux vigiles. Unique ou répétée max 2 ou 3 fois par jour selon la voie, sur une durée maximale de 10 semaines o Par voie intraveineuse à la veine caudale sur animal vigile: Durée 30 secondes. Unique ou répétée max 2 fois par jour, sur une durée maximale de 10 semaines • Prélèvements de sang : o Via la veine saphène ou caudale en microsampling : Durée 30 secondes sur animal vigile. Maximum 8 fois sur 24h. o Via ponction cardiaque transcutanée en phase terminale : Durée 1 minute sous anesthésie générale gazeuse ou chimique. o Les volumes et la fréquence des prélèvements seront selon les critères de la consigne en vigueur. Les volumes seront généralement de 50 à 150 µL. Le volume total prélevé n'excédera pas 7.5% du volume estimé de sang total de l'animal sur une période de 24 heures. Des périodes de récupération seront mises en place entre les prélèvements. • Hébergement individuel: o Cage individuelle avec enrichissement complet (litière, tunnel et stick de bois) avec maintien du contact olfactif et visuel. Habituation pendant au moins 3 jours. Durée de l’hébergement individuel maximal de 72h. o Cage individuelle à métabolisme sans enrichissement avec maintien du contact olfactif et visuel. Habituation pendant au moins 3 jours. Durée de l’hébergement individuel maximal de 48h.

Impact sur les animaux

Au cours des études, les animaux peuvent être soumis à un certain stress (manipulation non invasive de l'animal, administration orale, hébergement en cage individuelle ou en cage métabolique) ou à une douleur passagère liée au geste lui-même (injection de l'administration de type intraveineux, intramusculaire ou sous cutanée ou réalisation du prélèvements). Ces nuisances sont de niveau de gravité léger, à modéré par leur cumul. Aucune dégradation de l'état de santé de l'animal n’est attendue par l’application des procédures de ce projet. Toutefois dans ces phases précoces de développement, des effets secondaires non prédictibles peuvent survenir : perte de poids, hypo- ou hyperthermie, comportement anormal (animaux hypo- ou hyperactifs), vocalisations. Tout effet observé sera noté selon une grille spécifique et donnera lieu à une action adaptée à la gravité des signes ; les points limites anticipés permettent de limiter la nuisance à un niveau de gravité modéré au maximum.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l'issue des procédures. Les composés sont testés pour déterminer les profils d’élimination mais ces données ne sont disponibles que bien après la fin des phases in-vivo. De ce fait, il n’est pas possible de réutiliser les animaux pour de nouvelles études.

Remplacement

De nombreux tests in silico et in vitro existent et permettent de sélectionner les entités d'intérêt uniquement sur la base de leurs caractéristiques pharmacocinétiques, notamment l'absorption et le métabolisme. Il n'existe pas de modèles in silico ou in vitro qui permettent de déterminer l'ensemble des propriétés pharmacocinétiques d'un composé d'intérêt. Seul un modèle animal peut permettre de caractériser ces entités et discriminer celles qui pourront être envisagées pour un traitement chez l’homme ou l’animal.

Réduction

Les composés auront préalablement été évalués de manière extensive sur une batterie de tests in silico et in vitro. Ces tests permettent de prédire le profil pharmacocinétique du composé (ex : lipophilie, absorption, métabolisme), de déterminer les caractéristiques d'interaction du composé avec la cible d'intérêt (ex. un récepteur, un canal ionique, une enzyme). Cette approche préalable permet de réduire fortement le nombre d’entités à tester. Lors de l’administration de doses croissantes, les animaux seront traités de manière séquentielle afin de s’assurer de l’innocuité d’une dose avant de passer à une dose plus élevée. Cette organisation permet d’éviter l’administration à des doses où les nuisances seraient trop fortes, et ainsi de réduire le nombre d‘animaux. La forte sensibilité des méthodes analytiques permet la mise en œuvre de techniques de prélèvements sanguins de volumes réduits autorisant la réalisation de prélèvements répétés sur un même animal. Il est ainsi possible d’obtenir une cinétique complète à partir d’un seul animal. Cela augmente aussi la robustesse des données obtenues pouvant mettre en évidence une éventuelle variabilité inter-individuelle. Le nombre minimal d’animaux par cohorte de traitement est réduit au minimum scientifique, c’est-à-dire 3 animaux pour les études de pharmacocinétique. Ce nombre suffit pour avoir des données assez robustes pour présélectionner des candidats pour la phase pré-clinique. Ce nombre est augmenté à 5 dans le cas d’administration topique qui présente plus de variabilité.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans des conditions qui assurent leur bien-être. Ils seront groupés dans des cages contenant de l'enrichissement et des matériaux spécialisés pour faciliter la nidification. Quand un hébergement individuel est nécessaire pour les besoins des études,, ils seront hébergés dans des cages conformes à la réglementation, équipées d’enrichissement et matériaux adaptés. Une période d’habituation sera mise en place avant l'hébergement d'individuel pour permettre à l’animal de s’habituer à cet hébergement tout en maintenant les contacts visuels et olfactifs entre les animaux. Les animaux feront l'objet d'une surveillance clinique et sanitaire journalière sur la durée de la procédure. Les locaux d'hébergement font l'objet de surveillance sanitaire régulière par le biais de contrôles environnementaux, des systèmes d'hébergement et d'animaux sentinelles. Des soins adaptés seront donnés aux animaux affectés, par ou sous l'autorité du vétérinaire désigné, ou mis à mort selon les recommandations définies dans la consigne en vigueur. Un plan d'action sera établi et mis en place lors d'apparition d'évènements inattendus. Des critères d'arrêt anticipé seront mis en place pour chaque procédure afin de réduire tout inconfort, stress, souffrance ou douleur inutile. Les procédures potentiellement douloureuses ou source d'inconfort ou de stress se feront sous anesthésie gazeuse. Le nombre de manipulations sur l'animal sera réduit au strict nécessaire. Lors de l’administration de doses croissantes, les animaux seront traités de manière séquentielle afin de s’assurer de l’innocuité d’une dose avant de passer à une dose plus élevée. Cette organisation permet d’éviter l’administration à des doses où les nuisances seraient trop fortes pour les animaux. Le projet sera mis en œuvre par du personnel qualifié et habilité conformément à la réglementation en vigueur, expérimenté pour les techniques d’administrations et de prélèvements de liquides biologiques utilisées.

Choix des espèces

Le rat est une espèce couramment utilisée dans les stratégies de sélection de candidat, en réalisant des essais de pharmacocinétique préclinique. Le choix de l’espèce est dicté par différents impératifs : - techniques : compatibilité de volume de prélèvement sanguin total chez un même sujet expérimental - scientifiques : comparaison de résultats pharmacodynamiques et pharmacocinétiques chez la même espèce animale, homologie de récepteur de l’espèce choisie avec le récepteur humain. Le stade adulte sera utilisé par défaut (à partir de 7 semaines) car c’est celui qui permet de déterminer les paramètres pharmacocinétiques de l’espèce pour une entité donnée. Toutefois, il sera possible d’utiliser des animaux à un stade plus précoce (âgés de 15 jours) pour établir des données d’exposition spécifique à un modèle ou une cible thérapeutique.

Les souris utilisées ont un système immunitaire déficient, encore affaibli par un traitement supplémentaire, pour que des cellules de leucémie humaine se développent dans leur corps. 1 945 d'entre elles reçoivent cette greffe puis jusqu'à huit prélèvements de sang sous anesthésie, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Elles développent la maladie transplantée et sont toutes tuées à la fin, pour mesurer où en était la progression du cancer. L'établissement se présente comme prestataire de services et vend ces modèles à des laboratoires publics ou privés, une biobanque de leucémies humaines entretenue dans des corps de souris.

Objectifs

Les leucémies et maladies apparentées sont aujourd’hui le plus mortel des cancers du sang. Ces pathologies, en tout premier lieu les leucémies aiguës myéloblastiques, affectent 2,3 millions de personnes dans le monde et font partie des cancers les plus dévastateurs. Pour une incidence annuelle de 467.000 cas, les leucémies tuent environ 310.000 personnes chaque année. Le besoin médical insatisfait concernant les hémopathies est donc considérable. Dans ce contexte, nous avons pour objectif de mettre en place une stratégie expérimentale qui permettra de réaliser des tests précliniques chez la souris afin d'évaluer l'efficacité de nouvelles molécules innovantes avec un fort potentiel thérapeutique.

Bénéfices attendus

En tant que prestataire de services, nous réalisons ces études pour des laboratoires partenaires publics ou privés. Dans ce projet, nous offrons la possibilité à la communauté scientifique de pouvoir évaluer l’efficacité de nouvelles molécules avec un fort potentiel thérapeutique à l’aide de modèles précliniques dont nous assurons la reproductibilité et la robustesse nécessaires au développement des projets en immuno-cancérologie. Bien que ces modèles demandent à être améliorés, ils ont permis de reproduire chez la souris certains aspects des pathologies humaines et, en complément des autres modèles expérimentaux, ils laissent ainsi espérer le développement dans un futur proche de thérapies innovantes.

Procédures

L’ensemble des animaux subira une transplantation de cellules cancéreuses humaines (1 injection durant 2min / animal) puis subira des prélèvements sanguins (au maximum 8) réalisés sous anesthésie volatile (5 min/souris), en alternant les sites de prélèvement et espacés d’au minimum 14 jours afin de favoriser la cicatrisation. Enfin, une partie des animaux recevra l’injection de thérapies de référence de la pathologie dont la fréquence et la route seront dépendantes de la pharmacocinétique du traitement (devenir du medicament après son administration dans l’organisme) choisi (au maximum 1 injection/jour/4semaines).

Impact sur les animaux

Les animaux développeront une pathologie cancéreuse humaine potentiellement grave pouvant engendrer une détresse modérée. La transplantation des cellules cancéreuses et l’administration (voie spécifique de chaque candidat thérapeutique) du traitement à évaluer (au maximum quotidien durant 4 semaines) engendreront une brève douleur légère. Les anesthésies associées aux prélèvements sanguins (au maximum 8 espacés de 15 jours) seront une source potentielle d’un stress de courte durée. L'ensemble des manipulations ainsi que les pesées peuvent être source d'angoisse.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin des 2 procédures afin de pouvoir caractériser la progression de la pathologie développée.

Remplacement

La régulation de l’ensemble des mécanismes qui assurent la production continue et régulière des différentes cellules sanguines, que ce soit de façon normale ou pathologique, implique des mécanismes de communication cellulaire entre de nombreux facteurs microenvironnementaux et spécifiques à ces cellules. Seuls ces derniers peuvent être appréhendés in vitro . Ainsi, la coopération spatiale des cellules, l’importance des tissus voisins, du contexte immunitaire, sont cruciaux dans la réponse thérapeutique et ne peuvent pas être reproduits de façon satisfaisante in vitro. A l’inverse, sur le plan physiopathologique, la transplantation d’une leucémie se développant ensuite chez un animal présente des caractéristiques hautement similaires à celles de la pathologie humaine dont elle est issue, avec une complexité impossible à reproduire in vitro. Ainsi, le passage dans un modèle in vivo est une étape indispensable avant d’envisager un essai thérapeutique chez les patients. Un organe isolé ou une espèce, autre que les mammifères, ne permettrait pas d’évaluer la biodistribution du candidat thérapeutique évalué, ni le rôle du système immunitaire dans la réponse anti-cancéreuse ou les éventuels phénomènes de résistance. La souris est alors le modèle rongeur le plus utilisé permettant de modéliser cette pathologie humaine.

Réduction

Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux requis pour obtenir des résultats statistiquement interprétables et atteindre l’objectif scientifique du projet, à savoir la mise en place et la caractérisation de modèles précliniques de pathologies malignes humaines. De plus, lorsque ce sera possible, nous mutualiserons les groupes contrôles. La comparaison de différentes conditions expérimentales se fera par des tests statistiques adaptés aux petits échantillons. Les échantillons générés dans le cadre de ce projet seront, une fois leur caractérisation effectuée, rendu accessible à la communauté scientifique, sous conditions strictes inhérentes à l'origine et à l'utilisation des prélèvements d'origine humaine, au travers d’un consortium de 27 entités académiques françaises qui a pour but de favoriser le développement de nouvelles solutions thérapeutiques et diagnostiques destinées aux leucémies et maladies apparentées. Cette mutualisation au sein de la communauté scientifique française sera un moyen efficace de réduire globalement le nombre d'animaux rentrant en expérimentation puisqu'ainsi, il ne sera plus nécessaire à chaque laboratoire de générer ses propres modèles précliniques de ces pathologies.

Raffinement

Afin de réduire au minimum l’inconfort qui pourrait être ressenti par les souris qui ont un phénotype dommageable lié à leur système immunitaire déficient, les souris sont hébergées dans une animalerie avec un statut sanitaire contrôlé, afin d'éviter qu'elles soient contaminées par des agents pathogènes (portoir ventilés, enceinte de change stérile, alimentation stérile, boisson acidifiée…). L’induction supplémentaire mais transitoire de leur déficience immunitaire nécessaire à la transplantation de cellules humaines sera compensée par une antibiothérapie préventive. Le suivi du développement leucémique se fera par des mesures cinétiques utilisant un procédé peu invasif à partir de prélèvements sanguins réalisés sous anesthésie volatile. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par du personnel compétent afin de détecter précocement toute altération du bien-être animal. L’apparition de signes d’inconfort ou d’éventuelle souffrance nous conduira à choisir l’action appropriée (comme par exemple l'apport d'un analgésique) à mener en fonction d’une grille de score du bien-être.

Choix des espèces

Le recours à l’expérimentation animale se justifie par l’impossibilité réglementaire de conduire ce type d’études chez l’homme sans données précliniques solides. Nous avons retenu le modèle murin car l’accessibilité à des lignées murines dont le système immunitaire est déficient constitue un avantage déterminant pour le développement de pathologies humaines chez un individu hôte d’une espèce différente. Nous utiliserons les paramètres décrits dans la littérature et dans nos propres études, pour ce type de modèle d’injection de cellules cancéreuses humaines, c’est à dire des souris « jeunes adultes » âgées de 6 à 12 semaines au moment de la greffe.

Jusqu'à huit anesthésies par animal, une injection d'aiguilles dans le derme suivie d'une décharge électrique, et sept injections dans le péritoine : 433 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever les sites d'injection. Les nuisances attendues sont les douleurs des injections, celles liées à l'électroporation et le stress des anesthésies répétées. Le modèle retenu est une souris à peau saine, le projet visant à comparer dix candidats à base d'ARN messager destinés à traiter chez l'humain des ulcères et des brûlures. Le porteur annonce des groupes de trois animaux pour la première partie et de cinq pour la seconde, sans rapporter ces effectifs au total de 433 déclaré.

Objectifs

Cette étude a pour objectif dans un premier temps, de développer un modèle murin (non pathologique) d’administration par électroporation (micro choc éléctrique permettant au candidat de de rentrer plus facilement dans les cellules cibles) de nos candidats médicaments pour le traitement des problèmes de peau, comme par exemple des ulcères, brulures, lésions de peau etc. puis dans un deuxième temps, les comparer par dose réponse afin de sélectionner les meilleurs candidats. Au final, l’ensemble de ces données de caractérisation serviront de base à la conception d’essai clinique chez l’homme. Nous démontrerons les bénéfices de nos produits face aux produits de référence utilisés en clinique. Ce projet expérimental d’optimisation concerne 10 produits d’intérêt identifiés suite à nos travaux précédents.

Bénéfices attendus

Les problèmes de peau, pour certaines qui sont des pathologiques chroniques, handicapent durablement les patients et ont donc un impact sociétal important. La régénération des tissus de la peau est un processus très long et qui parfois ne permets pas totalement de retrouver l’état d’origine de la peau. Les patients attendent donc aujourd’hui des traitements efficaces et rapides. L’injection d’ARNm (=copie de l'ADN) pourrait permettre de régénérer la peau plus rapidement et plus longuement avec seulement une injection.

Procédures

Anesthesies pour injection, mesure bioluminescence et éléctroporation, au maximum 8 anasthesies de 10-15 min. 1 injection intradermale (durant anesthesie) : 30 sec pendant l'anesthesie. 7 injections intraperitoneale maximum : 30 sec 1 éléctroporation (injection d'aiguilles en intradermale, suivi d'une onde éléctrique) : 30 sec pendant l'anesthesie.

Impact sur les animaux

Dans ce projet, les nuisances attendues sont : - les douleurs associés aux injections (dans ce projet une injection intradermale puis maximum 7 intrapéritonéales) - Les douleurs et stress liés aux électroporations - Stress lié aux anesthésies multiples

Devenir

Tous les animaux des différentes procédures seront euthanasiés. En effet, dans ce projet, les sites d'injections seront prélevés pour des analyses ultérieures.

Remplacement

Le remplacement ne peut pas être assuré dans cette étape du programme de travail, car la pertinence des modèles cellulaires de coculture est aujourd’hui encore débattue, et de tels modèles ne prennent de toute façon pas en compte le paramètre de diffusion et du système immunitaire (qui est essentiel lorsqu’on s’intéresse au profil pharmacodynamique des composés).

Réduction

Nous utiliserons donc nombre minimal d’animaux par groupe (11 groupes de 3 animaux dans la première partie et 8 groupes de 5 animaux / constructions) permettant d’arriver à des résultats statistiquement significatifs. Nous réaliserons lors la première section, des expérience sur seulement 3 animaux, afin de vérifier la bonne tolérance et la validité des constructions réalisées.

Raffinement

Concernant le raffinement, les animaux seront hébergées en groupe de 3 ou 5 avec enrichissement du milieu, et surveillés quotidiennement. L’injection intradermique sur le flanc est réalisée sous anesthésie par un expérimentateur entraîné. De plus, pour les étapes d’imagerie, les animaux seront également anesthésiés. Observation quotidienne des animaux (apparence, consommation aliment et eau, comportement), pesée des animaux tout au long de la procédure (jour 0, 2, 4, 7 et 14 puis une fois par semaine si l’étude est plus longue). Pour chaque animal et donc chaque injection l’aiguille sera changée, nous utilisons ici des aiguilles stériles. La salle de manipulation est intégralement nettoyée (paillasse et sol) avant toute injection. Nous veillerons à ce que toutes les conditions environnementales pour l’injection soient le plus propres possible. Les points limites sont décrits dans chacune des procédures. De plus, tout autre signe clinique observé, indépendamment des procédures (pendant la période d’acclimatation par exemple), fera l’objet de soins tels que définis en accord avec le vétérinaire suivant le tableau fourni en annexe.

Choix des espèces

Bien qu’il existe actuellement des modèles de peaux humaines reconstruites ou encore des modèles ex vivo permettant de tester la toxicité ou la pénétration de certains produits ou vecteurs, ceux-ci ne prennent pas en compte la totalité des conditions physiologiques de l’Homme. Ainsi, après vérification in vitro de la non toxicité (sur peau reconstruite) des vecteurs d’intérêts, nous souhaitons tester leur efficacité en condition « le plus proche de l’Homme » en reproduisant au mieux la complexité (avec des interactions cellulaires, une vascularisation et une réponse immunitaire similaires) de la peau humaine. De plus, la réponse immunitaire et l’inflammation, est un facteur clé dans l’évaluation de l’efficacité des peptides (élimination plus ou moins rapide par l’organisme) Souris swiss femelles âgées de 6 semaines en début d’expérimentation (20g) et 8-9 semaines maximum en fin d’expérimentation (35-40g). La peau de ces animaux est parfaitement stable et n'évolue plus à cet age.