Recherche appliquée

12 chiennes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis rendues à leurs propriétaires. Amenées dans un centre hospitalier vétérinaire pour une ovariectomie de convenance, elles reçoivent par voie intraveineuse un analgésique en développement à la place de la méthadone habituelle, avec jusqu'à trois prises de sang. Le porteur décrit la chienne comme un bon modèle de douleur post-opératoire et attend de l'essai la dose efficace du produit, chez l'humain à moyen terme. Il écarte le remplacement en affirmant que l'évaluation repose sur des observations comportementales impossibles sans animal vivant.

Objectifs

Notre laboratoire est en cours de développement d’un analgésique non opioïde, pour le traitement des douleurs aiguës et chroniques de forte intensité et/ou réfractaire aux autres analgésiques. Le développement clinique initial se concentre sur le traitement des douleurs post-chirurgicales pour lesquelles une prise en charge adaptée est nécessaire. Dans ce cadre, il est couramment noté que la réduction de la douleur post-opératoire diminue l’anxiété et l’inconfort des patients et contribue à une meilleure récupération post-opératoire aussi bien chez les animaux que chez l’homme. Actuellement, les molécules utilisées en routine pour traiter les douleurs postchirurgicales chez le chien comme chez l’homme comprennent l’utilisation de médicaments de type opioïdes/morphiniques associés à des anti-inflammatoires et des analgésiques non opioïdes comme les anti-inflammatoires non stéroïdiens, médicaments inhibiteurs de la recapture de la sérotonine et de la noradrénaline, paracétamol, prégabaline. Concernant les anti-inflammatoires, leurs effets indésirables incluent des troubles gastro-intestinaux (les plus fréquents) et plus rarement des troubles rénaux ou hépatiques. Bien que les protocoles analgésiques varient selon les cliniques vétérinaires, les opioïdes sont souvent la pierre angulaire de la thérapie analgésique post-opératoire. Malgré leurs avantages, les effets indésirables des opioïdes chez le chien incluent la bradycardie, l’hypoventilation, le reflux gastro-oesophagien et la dysphorie. En situation postopératoire, les effets indésirables de type dysphorie, nausées, vomissements, iléus comptent parmi les plus fréquents. De plus, la fréquence élevée de l’addiction aux opioïdes chez l’homme et la « crise des opioïdes » aux Etats-Unis pourraient contribuer à une limitation des opioïdes en médecine vétérinaire. La molécule innovante que nous développons a déjà montré des effets analgésiques chez les Rongeurs de laboratoire. Les essais de toxicité et de pharmacologie de sécurité sont en cours et donnent des résultats encourageants. Les doses toxiques chez le chien sont connues. Nous devons déterminer la dose efficace chez le chien pour développer des essais d’effet/dose et en vue d’une application chez le chien voire chez l’homme à moyen terme.

Bénéfices attendus

De cet essai nous attendons de connaître la dose efficace pour traiter la douleur post-opératoire chez la chienne, qui est un bon modèle de douleur post-opératoire.

Procédures

Les sujets d'études sont des chiennes que leur proprétaires conduisent dans un centre hospitalier vétérinaire pour une ovariectomie, dans le but de les stériliser. Notre protocole conduit à essayer un produit analgésique innovant à la place de la méthadone qui est généralement administrée par voie intra veineuse chez les chiennes. Notre produit sera administré par voie intra-veineuse au même moment, à la place de la méthadone. L'ovariectomie sera réalisée exactement de la même façon que pour toute chienne prise en charge dans un centre hospitalier vétérinaire. Une telle intervention chirurgical dure 30 minutes en moyenne. Elle se déroule sous anesthésie générale. La totalité de la prise en charge de la chienne dure 24h entre le moment où elle arrive dans l'établissement, jusqu'au moment où elle ressort. Entre temps, elle reçoit les injections de la préanesthésie 15 minutes avant l'intervention, puis elle est opérée. Elle reçoit ensuite les injections post-opératoires, et 3 prises de sang sont réalisées au maximum, ce qui représente une contrainte d'une à deux minutes à chaquef fois.

Impact sur les animaux

Notre essai est réalisé en tant qu'essai préclinique de terrain, dans un contexte d'une chirurgie demandée par le propriétaire de l'animal pour sa stérilisation. Les nuisances ou effets indésirables liés au caractère expérimental de notre essai sont les suivants : - effets indésirables éventuels liés à la molécule administrée, puisqu'il est en cours de développement : il pourrait provoquer un inconfort transitoire mais jusqu’ici aucun effet indésirable n’a été observé - maintien de la chienne en hospitalisation quelques heures de plus que la durée d'hospitalisation normale pour une chienne venue pour la stérilisation. Nous pouvons être amenés à garder la chienne pour observations pendant la nuit qui suit l'intervention et la rendre le lendemain en fin matinée. Des critères d'intervention très précoces sont déterminés pour éviter toute souffrance inutile des chiennes si le produit n'est pas efficace. Dans ce cas, un antalgique de référence est administré rapidement. D'autre part, en cas d'incident, qu'il soit dû au produit testé ou non, la chienne est confiée à un service de soins intensifs dans un centre hospitalier vétérinaire performant.

Devenir

Le projet ne se déroule pas dans un laboratoire, mais sur le terrain, parmi la clientèle d'un centre hospitalier vétérinaire, sur la base d'un consentement libre et éclairé des propriétaires. Les animaux ne sont donc jamais dans aucun laboratoire, ils arrivent au centre hospitalier vétérinaire le jour de leur opération et retournent dans leur foyer le lendemain de l'opération.

Remplacement

Nous réalisons un essai clinique très précoce (qui s'assimile aux essais de phase I ou II chez l'Homme) pour connaître une dose efficace d'un analgésique. L'évaluation de l'efficacité se fait par des observations comportementales qui ne sont possibles que chez un animal vivant.

Réduction

Le calcul de la taille de l'échantillon a été effectué afin de déterminer le nombre minimum de cohortes incluses qui conduira à une recommandation de traitement avec la véritable dose efficace. Les simulations se base sur l'hypothèse que les scores de douleur suivent une distribution normale.

Raffinement

Les chiennes sont accueillies et prises en charge exactement comme toutes les chiennes qui viennent dans le centre hospitalier vétérinaire. Notre essai ne modifie rien dans tous les éléments techniques. Pour les 3 cohortes de 4 chiennes, nous substituons notre produit à l'analgésique couramment utilisé. Les chiennes sont donc hébergées dans un chenil hospitalier où elles arrivent à jeun. Elles sont opérées et le réveil, ainsi que toute la phase postopératoire sont suivis très attentivement. Au bout de 2 à 3h, si la chienne est bien réveillée, elle peut boire et manger. Ensuite, elle est gardée dans une cage confortable. Les propriétaires sont invités à lui apporter des objets familiers et peuvent lui rendre visite. La chienne est promenée en dehors de la cage pour lui permettre de faire ses besoins à l'extérieur. Elle est rendue à ses propriétaires dès le lendemain matin. Des critères d'intervention très précoces sont déterminés pour éviter toute souffrance inutile des chiennes si le produit n'est pas efficace. Dans ce cas, un antalgique de référence est administré rapidement. D'autre part, en cas d'incident, qu'il soit dû au produit testé ou non, la chienne est confiée à un service de soins intensifs dans un centre hospitalier vétérinaire performant. L'étude s'arrête là pour l'animal, qui est ainsi soigné. C'est le point limite de l'étude.

Choix des espèces

Cet essai est réalisé chez le chien qui est une espèce cible de ce produit. C'est donc sur ce modèle que sera déterminée la dose efficace. Nous incluons des chiennes adultes qui auront au moins 6 mois âge auquel elles ont eut les premières chaleurs et auquel les propriétaires viennent généralement pour une stérilisation.

196 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La plupart, 180 sur 196, sont soumises à un régime gras induisant une obésité, puis reçoivent des administrations orales quotidiennes pendant vingt-huit à quatre-vingt-dix-huit jours et des prélèvements sanguins, pour tester un composé contre la stéatose hépatique au bénéfice d'un client pharmaceutique. Le porteur euthanasie tous les animaux pour prélever leur foie et affirme qu'aucune méthode de substitution ne permet d'étudier l'effet d'un composé sur les troubles métaboliques. Les retombées annoncées, une première molécule autorisée contre cette maladie, sont renvoyées à l'issue favorable du développement.

Objectifs

L’étude décrite dans le présent dossier sera réalisée dans le cadre du développement de composés d'intérêt thérapeutique, destinés à l’amélioration des troubles métaboliques, notamment la stéatose hépatique non alcoolique. Une première étude pilote, réalisée par le laboratoire pharmaceutique client de l'étude, a permis d'identifier ces candidats-médicaments. L’objectif de la présente étude sera de confirmer et de compléter ces résultats préliminaires en évaluant l’impact à plus long terme de ce composé sur la prise alimentaire, le poids corporel et la régulation glycémique chez des souris atteintes de stéatose hépatique non alcoolique (NASH). Deux modalités seront abordées: - l'effet préventif du traitement sur le développement de la stéatose hépatique - l'effet curatif du traitement sur le développement de la stéatose hépatique.

Bénéfices attendus

Cette étude a pour objectif de constituer un dossier d'autorisation de première étude chez l'humain pour commercialiser un composé thérapeutique luttant contre la stéatose hépatique non alcoolique, une pathologie pour laquelle il n'existe aucun médicament sur le marché à l'heure actuelle. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché de la première molécule autorisée pour le traitement de la stéatose hépatique.

Procédures

Les animaux seront pesés régulièrement et leur prise alimentaire mesurée une à deux fois par semaine. Ces mesures durent environ 2-3 minutes. Des prélèvements sanguins sont prévus après 4 heures de mise à jeun. Les prélèvements en eux même durent environ 3 minutes. Des mesures de composition corporelle non-invasives seront réalisées. Ces mesures sont rapides (

Impact sur les animaux

La majorité des animaux (180 sur 196) seront soumis à un régime stéatogénique pendant l'intégralité de l'étude. Ce régime induit une obésité qui peut être source d'inconfort pour les animaux. Tous les animaux seront soumis à des administrations quotidiennes du composé test, du composé de référence ou de véhicule par voie orale pendant 28 jours (Groupes de la modalité CURATIF) à 98 jours (Groupes de la modalité PREVENTIF) ce qui est une source de stress. Les animaux seront également manipulés fréquemment pour les mesures de poids corporel et de prise alimentaire e qui pourrait être source de stress. Trois mesures de composition corporelle seront pratiquées, pouvant induire du stress chez les animaux malgré la nature non-invasive et la courte durée (

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de l'étude afin de collecter les foies. Des analyses histologiques et biochimiques seront réalisées a posteriori sur ces derniers.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et les troubles métaboliques comme la stéatose hépatique non alcoolique.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur l'analyse des paramètres d'intérêt. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été adapté pour chaque série expérimentale en fonction des paramètres d'intérêt de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Les paramètres étudiés sont les suivants : poids corporel, poids corporel cumulé, prise alimentaire, prise alimentaire cumulée, efficacité alimentaire, histologie du foie, dosages sanguins, dosages tissulaires sur le foie (triglycérides, acides gras libres, cholestérol total).

Raffinement

Le modèle animal qui sera utilisé est un modèle parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment utilisé dans les études précliniques cherchant à mettre en évidence les effets bénéfiques de composés sur la prise alimentaire, le poids corporel et les troubles métaboliques. Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum tout stress et tout inconfort pour les animaux. Afin de respecter le caractère social de l'espèce, les animaux seront hébergés par 2 ou 3 en cage individuellement ventilée. Les animaux conserveront des contacts visuels avec leurs congénères des autres cages et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout de dômes en carton et de briquettes en bois. Les traitements par voie orale seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique et des canules souples à usage unique et pourvues d'embout de silicone seront employés afin de s'affranchir de toute lésion du carrefour aéro-digestif. Les prélèvements sanguins prévus seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages ultérieurs (100μL de sang par prélèvement). Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques (Buprénorphine).

Choix des espèces

Le modèle de souris C57BL/6NTac est un modèle murin de stéatose hépatique non alcoolique. Il est très classiquement employés dans le cadre des études précliniques dans le domaine de la stéatose. Le choix du modèle a été validé avec le client par le chef de projet. Les animaux seront utilisés à l'âge de 19 semaines au début des traitements. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte et par le fait qu'un pré-conditionnement de 13 semaines avec une nourriture stéatogénique est nécessaire pour induire la stéatose (8 semaines de pré-conditionnement à la nourriture stéatogénique chez notre fournisseur chez des souris âgées de 6 semaines + 5 semaines de conditionnement dans notre animalerie après réception).

250 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit sous anesthésie une injection de gel dans l'œil pour provoquer une hypertension intraoculaire maintenue pendant vingt et un jours, puis des traitements et des prélèvements de liquide intraoculaire, pour tester de nouveaux composés contre le glaucome. Le porteur indique que l'augmentation de pression "ne devrait pas générer de douleur excessive" et prévoit des points limites en cas de douleur non tolérée. Il retient l'œil du lapin comme "modèle de référence" pour sa taille proche de l'œil humain, et met à mort les animaux faute de pouvoir les réutiliser.

Objectifs

L'objectif du projet est d'évaluer chez le lapin sur une durée de 7 à 21 jours les effets de nouveaux composés sur une hypertension intraoculaire chronique induite par une injection d'un gel dans l'oeil.

Bénéfices attendus

La cause principale du glaucome (diminution irréversible du champ visuel, 2ème cause de cécité) est une augmentation de la pression intraoculaire à l’origine de la destruction des cellules du nerf optique. Les traitements existants (β-bloquants, analogues des prostaglandines…) ont une efficacité limitée et peuvent présenter des effets indésirables. Ainsi, le bénéfice attendu de ce projet est le développement d’une nouvelle classe thérapeutique pour traiter le glaucome qui touche plus de 800 000 personnes en France.

Procédures

Les lapins vont recevoir sous anesthésie (durée maximale de 45 minutes) une injection dans l'oeil d'un gel qui va provoquer une augmentation progressive de la pression intraoculaire qui va se maintenir pendant 21 jours. Avant l'injection intraoculaire, les animaux sont habitués pendant au moins 5 jours aux expérimentateurs et au dispositif de mesure de la pression intraoculaire : plusieurs mesures de la pression seront effectuées à l'aide d'un tonomètre vétérinaire sur l'animal éveillé. Des nouveaux composés ou des traitements de référence seront administrés de manière aigüe ou répétée (maximum 2 administrations par jour) afin de tester leur efficacité sur l'augmentation de pression intraoculaire. Des prélèvements sanguins et des du liquide intraoculaire (sous anesthésie) pourront être réalisés afin de vérifier les expositions aux différents traitements effectués.

Impact sur les animaux

Deux effets indésirables principaux sont attendus sur les animaux : -Le stress lié à la contention et à la réalisation des mesures de pression intraoculaire (geste non invasif et non douloureux) : pour limiter cet effet, les animaux auront une période d’habituation à la préhension, manipulation des yeux et des mesures de pression. - L’augmentation de la pression intraoculaire : selon la technique utilisée, l’augmentation de la pression devrait être modérée (50 mmHg) et ne devrait pas générer de douleur excessives. Cependant, nous avons mis en place un protocole de suivi et d’identification de points limites permettant de mettre en place des actions en cas d’apparition de douleurs non tolérées ou d'anomalies oculaires.

Devenir

A la fin de l'expérimentation chronique, les animaux sont mis à mort. En effet la procédure ne peut pas être répétée plusieurs fois sur un même œil. De plus au sein du laboratoire ces lapins ne peuvent être réutilisés pour d’autres procédures.

Remplacement

Les modèles in vitro modélisant le fonctionnement d'un oeil ne permettent pas de tester les efficacités des molécules thérapeutiques : en effet le maintien de la pression intraoculaire fait intervenir l'interaction de nombreux mécanismes (production/élimination de l'humeur acqueuse, inflammation...).

Réduction

En raison de la variabilité liée au modèle, de la variabilité liée aux mesures de pression, un nombre de 8 à 10 lapins par groupe est nécessaire afin de mettre en évidence un effet éventuel d'un produit. Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, les 2 yeux de chaque lapin pourront être inclus dans la procédure. Les analyses statistiques pourront être de trois types : soit en comparant les données après administration du produit à tester aux données mesurées en conditions basales, soit en comparant les données sous traitement à celles recueillies aux mêmes temps dans le groupe contrôle, soit en comparant les données obtenues sur l'oeil d'un lapin en comparaison à l'autre oeil du même lapin qui n'aura pas reçu de traitement ou qui ne recevra pas d'injection intraoculaire afin d'obtenir des valeurs basales et faire des comparaisons appariées.

Raffinement

Les animaux sont hébergés individuellement à leur arrivée jusqu’au jour de l'expérimentation. Pour le bien-être des animaux et limiter le stress inhérent à cette espèce, nous veillons à mettre à disposition dans les cages d’hébergement une buchette à ronger et une hutte en polycarbonate rouge dans laquelle le lapin peut venir se réfugier s’il ressent le besoin de s’isoler. Pendant une phase d’habituation d’au moins 5 jours, du foin est mis à disposition de manière journalière ce qui permet de créer un contact régulier avec le lapin et de le familiariser avec l'expérimentateur. A la fin de cette période d’habituation, des mesures de pression à l'aide d'un tonomètre seront effectuées afin de familiariser l'animal avec le dispositif. La mesure de pression à l'aide d'un tonomètre n'engendre aucune souffrance chez l'animal. Chaque mesure de la pression intraoculaire sera associée à une récompense (friandise). L'injection intraoculaire sera effectuée après administration sous forme de gouttes d'un anesthésique local chez un lapin au préalable sédaté. Des points limites stricts et spécifiques ont été définis et seront appliqués.

Choix des espèces

L'oeil du lapin par sa physiologie et sa taille relativement proche de celle de l'oeil humain est le modèle de référence pour étudier les propriétés de nouvelles molécules sur la pression intraoculaire. De plus, cette taille de l'oeil facilite la précision du geste d'injection intravitréenne et facilite également la mesure de la pression intraoculaire à l'aide de tonomètres vétérinaires. L'expérimentation sera réalisée sur des lapins adultes. Le glaucome est une pathologie apparaissant avec l'âge, il n'y a aucune raison de travailler sur des individus en cours de développement.

170 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Rendues obèses par un régime gras fournissant 60 % de l'énergie sous forme de graisses, elles reçoivent des administrations orales quotidiennes pendant huit à vingt-neuf jours et des prélèvements sanguins répétés, pour tester un composé anti-obésité destiné à un client pharmaceutique. Le porteur reconnaît que le régime gras "constitue une nuisance" et euthanasie tous les animaux pour prélever tissu adipeux, foie et muscle. Il affirme qu'aucune méthode de substitution ne permet d'étudier l'effet d'un composé sur le poids corporel et que l'étude pharmacocinétique exige un "organisme entier".

Objectifs

Le présent projet vise au développement d'un composé d'intérêt thérapeutique en développement dans le domaine de l'obésité. Ce composé a fait l'objet d'études in vitro préalables ayant donné des résultats prometteurs. Ces données semblent indiquer que le composé serait capable de réduire le poids corporel chez le sujet obèse par une action augmentation des dépenses énergétiques. Le présent projet vise à vérifier cette hypothèse dans un contexte in vivo. Le projet est scindé en trois étapes indépendantes qui seront menées successivement, le succès de chacune de ces étapes conditionnant la réalisation de la suivante : - Etape 1 : étude des propriétés pharmacocinétiques du composé en conditions de traitement aigu ou chronique (7 jours) chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse (60% de l'énergie fournie par les graisses). - Etape 2 : étude court terme de l'effet du composé sur les dépenses énergétiques en condition de thermoneutralité chez la souris obèse rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse (60% de l'énergie fournie par les graisses). - Etape 3 : étude long terme de l'effet du composé sur le poids corporel chez la souris obèse rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse (60% de l'énergie fournie par les graisses). L'objectif final est ainsi de vérifier l'efficacité du composé testé sur l'obésité avant de pousser son développement sur les étapes préclinique et clinique règlementaires nécessaires à sa mise sur le marché.

Bénéfices attendus

Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composés anti-obésité visant l'humain. Alors que de nombreuses molécules anti-obésité ont été commercialisées puis retirées du marché en raison d’effets secondaires graves, seules 3 spécialités sont actuellement approuvées en Europe pour des traitements de longue durée du surpoids et de l’obésité. L'obésité est donc une pathologie présentant un besoin médical important sur le plan thérapeutique. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché d'une nouvelle molécule anti-obésité.

Procédures

Procédure 1 : Les souris recevront des traitements quotidiens par voie orale pendant 8 jours. Les souris seront soumises à deux séries de 5 prélèvements sanguins. Procédure 2 : Les souris recevront des traitements quotidiens par voie orale pendant 3 jours. Les souris seront soumises à trois jours de mesures des échanges respiratoires. Procédure 3 : Les souris recevront des traitements quotidiens par voie orale pendant 29 jours.

Impact sur les animaux

Procédure 1 : Les animaux seront soumis à des administrations quotidiennes du composé test, du composé de référence ou de véhicule par voie orale pendant 8 jours. Par ailleurs des prélèvements sanguins réalisés à la pointe de la queue seront pratiqués. Les animaux seront également manipulés quotidiennement pour les mesures de poids corporel. Procédure 2 : Les animaux seront soumis à des administrations quotidiennes du composé test, du composé de référence ou de véhicule par voie orale pendant 2 jours. Par ailleurs, les animaux seront placés dans des cages couplées à de la calorimétrie indirecte. Les animaux seront également manipulés quotidiennement pour les mesures de poids corporel. Procédure 3 : Les animaux seront soumis à des administrations quotidiennes du composé test, du composé de référence ou de véhicule par voie orale pendant 29 jours. Les animaux seront également manipulés quotidiennement pour les mesures de poids corporel. Il est à noté que, pour les trois procédures, les animaux seront hébergés en conditionde thermoneutralité. Enfin, les animaux seront rendus obèse par une alimentation enrichi en graisse ce qui constitue une nuisance aux animaux.

Devenir

L'ensemble des animaux seront euthanasiés à l'issue de l'étude. Des prélèvements d'organes (tissu adipeux, foie, muscle gastrocnémien) sont prévus après euthanasie pour mesures biochimiques ultèrieures.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et les dépenses énergétiques. Par ailleurs, dans le cadre de l'étude des paramètres pharmacocinétiques du composé développé, ce type de protocole ne peut être réalisés que sur organisme entier.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été calculé et rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur l'analyse des paramètres d'intérêt mesurés sur le modèle de souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisses. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été adapté en fonction des paramètres d'intérêt de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés.

Raffinement

Le modèle animal qui sera utilisé est un modèle parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment utilisé dans les études précliniques cherchant à mettre en évidence les effets bénéfiques de composés sur la prise alimentaire, le poids corporel et les troubles métaboliques. L'animal obèse est également employé dans la procédure 1 (étude pharmacocinétique) car il est déjà connu que le composé test est capable de se complexer avec les lipides circulants; les dyslipidémie observées chez la souris obèse seraient ainsi fortement susceptible d'induire une modification des paramètres pharmacocinétique comparatvement à l'animal sain. Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum tout stress et tout inconfort pour les animaux. Les traitements par voie orale seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique et des canules souples à usage unique et pourvues d'embout de silicone seront employés. Les animaux seront hébergés en cages collectives pour la procédure 1 (éude pharmacocinétique) mais en cages individuelles pour les procédure 2 et 3 du fait de la nécessité de mesurer précisemment l'impact du composé sur la prise alimentaire individuelle des animaux. Néanmoins, les animaux conserveront des contacts visuels avec leurs congénères et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les prélèvements sanguins prévus dans la procédure 1 seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages ultèrieurs (30µL de sang par prélèvement) et seront réalisés en bout de queue pour minimiser l'inconfort des animaux. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques.

Choix des espèces

Le modèle de souris C57BL/6 nourris avec une alimentation enrichie en graisses (60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris le plus classiquement utilisé et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Le choix du modèle a été validé avec le client par le chef de projet.

192 souris humanisées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie d'environ vingt minutes pour greffer des cellules tumorales sous la capsule du rein, puis des anesthésies répétées tous les deux jours pour suivre la tumeur par imagerie, la moitié recevant en plus des injections hebdomadaires d'anticorps. Le porteur décrit une chirurgie "invasive" entraînant douleur et stress, un risque de décès au réveil et des douleurs liées à la croissance tumorale et aux métastases. Il affirme que la souris humanisée est le "seul modèle pertinent" et que les procédures ont un caractère de "stricte nécessité".

Objectifs

Dans le cadre général de notre projet d'immunothérapie du cancer chez la souris humanisée, nous prévoyons d'implanter des lignées tumorales génétiquement modifiées dans le site primaire d'origine de la tumeur étudiée, à savoir le rein. Après greffe sous la capsule rénale, la croissance de la tumeur ainsi que son éventuelle dissémination metastatique sera mesurée par bioluminescence sur animaux anesthésiés. Ces expériences seront réalisées dans des lignées de souris immunodéficientes ou dans cette même souche de souris préalablement humanisées par transfert de cellules progénitrices humaines. Ces souris dites humanisées régénerent un système immunitaire humain complet et fonctionnel après quelques semaines. L'objectif du projet est donc d'évaluer la croissance sous la capsule rénale de lignées tumorales génétiquement modifiées en l'absence ou en présence d'un système immunitaire humain. La comparaison de la croissance des tumeurs exprimant ou non les molécules d'intérêt dans des souris humanisées ou non va nous renseigner sur le rôle intrinsèque de la molécule étudiée sur la qualité de la réponse immunitaire associée et sur l'impact de celle ci sur le contrôle de la croissance de la tumeur.

Bénéfices attendus

La comparaison des croissances tumorales dans différents groupes nous renseignera sur le rôle biologique d'une molécule exprimée par la tumeur sur la qualité de la réponse immunitaire contre la tumeur dans un modèle de souris humanisées. Un anticorps monoclonal est développé pour bloquer l'interaction entre cette molécule et son récepteur pour des applications thérapeutiques chez l'homme, après la validation de son efficacité dans des souris humanisées. En cas de résultats favorables, le bénéfice attendu du projet est donc de proposer un nouveau traitement pour le cancer du rein.

Procédures

La procédure implique une chirurgie sous anesthésie générale pour implanter les tumeurs sous la capsule rénale dans 192 animaux. La durée de l'acte est de 20 minutes par souris environ. Les souris sont traitées avec un analgésique 2h avant et deux fois après la chirurgie (24 et 48h). La procédure implique aussi que les souris greffées soient anesthésiées par voie gazeuse pour mesurer la croissance de la tumeur grâce à une injection dans le péritoine d'une molécule pour visualiser les tumeurs greffées et mesurer leur volume. Cet acte est de 10 minutes par souris. Il sera répété tous les 2 jours pendant un maximum de 45 jours. Tous les animaux de la procédure seront greffés et injectés avec la molécule permettant de visualiser les tumeurs. Dans la moitié des souris, soit 96 souris, une immunothérapie sera évaluée. Pour cela, les anticorps seront injectés une fois par semaine pendant 3 semaines en commencant 7 à 10 jours après la chirurgie pour une durée maximum de 45 jours.

Impact sur les animaux

Les animaux sont opérés avec une chirurgie invasive, entrainant douleur et stress. Il existe des risques infectieux suite à la chirugie. L'anesthésie présente des risques tels que hypothermie, difficultés respiratoires pouvant aller jusqu'à l'arrêt cardiaque. Le réveil de l'anesthésie est une étape critique avec un risque certain de décès. La croissance des tumeurs sous la capsule rénale pourrait entrainer douleurs et perte de poids liées soit à la croissance de la tumeur localement, soit à la dissémination métastatique de la tumeur.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés en fin de période de maintien ou avant si un point limite est atteint afin de réaliser les prélèvements et analyses nécessaires dans le cadre de ce projet.

Remplacement

Ce projet étant basé sur l'observation in vivo des croissances tumorales, il n'est pas possible de remplacer l'expérimentation animale par d'autres types d'expériences. Seul le modèle des souris humanisées permet de répondre aux questions du projet sur la fonction de molécules ciblées sur la réponse immunitaire contre la tumeur et d'obtenir des résultats potentiellement transposables à la clinique.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans le projet (n=192) est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Du fait de la variabilité de croissance tumorale entre souris, nous utiliserons six animaux par groupe pour toutes les procédures et on répétera l’expérience 2 fois. Les différents groupes expérimentaux seront réalisés simultanément, réduisant le nombre d'animaux contrôles nécessaires. Chaque souris sera inclus dans un protocole d'analyse complet, allant de la mesure de la croissance tumorale aux analyses cellulaires et moléculaires subséquentes.

Raffinement

L’état général des animaux sera suivi de manière journalière par le personnel qualifié de l'animalerie et par les expérimentateurs habilités de l'équipe de recherche. Une grille de score sera remplie à chaque visite pour évaluer l'état général des souris tout au long du maintien. Tout animal atteignant un point limite défini dans la procédure sera immédiatement euthanasié. Tout état anormal sera communiqué au responsable de projet et les mesures pour remédier à la souffrance seront mis en oeuvre (administration d'analgésiques, euthanasie ou arrêt du protocole). Les animaux sont anesthésiés avec des anesthésique injectables ou gazeux dans les différents actes de la procédure. Les souris sont traitées avec un analgésique vétérinaire en pré et post opératoire. Les conditions d’élevage, d’hébergement et de soins sont contrôlées pour réduire toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable potentiels. Le milieu sera enrichi avec du papier et une maison pour permettre aux souris de faire un nid. Les animaux sont regroupés de façon à éviter les combats et permettre l'installation d'une hiérarchie stable et non conflictuelle. Les animaux reçoivent nourriture et eau en quantité non limité.

Choix des espèces

Les procédures expérimentales chez l'animal décrites dans le projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants. La souris humanisée est le seul modèle pertinent in vivo d'une réponse immunitaire de cellules humaines contre des tumeurs humaines in vivo. A ce titre, il permet la transposition des résultats à la situation physiologique chez l'homme mais aussi d'évaluer l'efficacité de molécules thérapeutiques destinées à la clinique, ce que ne permettent pas les modèles habituels. Nous travaillons depuis de nombreuses années avec les souris humanisées, ce qui nous a permis de proposer et de valider une nouvelle combinaison d'immunothérapie et de chimiothérapie dans le cancer du sein. Les souris humanisées sont livrées par le fournisseur entre 20 et 25 semaines d'âge. Ce temps est nécessaire pour le développement complet des cellules immunitaires chez la souris. Pour les animaux non humanisés, nous utiliserons des souris de 8-10 semaines.

1 500 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une greffe de cellules cancéreuses humaines sur le flanc, puis des injections intraveineuses répétées d'anticorps et des prélèvements sanguins, pour sélectionner un candidat destiné à des essais cliniques. Le porteur reconnaît qu'un test in vitro existe et s'est révélé "probant" sur les anticorps concernés, mais affirme que le modèle animal reste "indispensable et non substituable" avant tout passage chez les patients. Les tumeurs des groupes témoins non traités sont laissées croître jusqu'à la fin de l'expérience.

Objectifs

Les objectifs du projet sont d’évaluer l’efficacité et la sécurité d’anticorps thérapeutiques ou des anticorps bispécifiques correspondants dans un modèle de souris greffées en sous cutanée avec des cellules de cancers humains Cette possibilité de combiner les anticorps ouvre la voie à de nouveaux traitements permettant une réponse thérapeutique et des rémissions plus importantes chez les patients. Les versions chimériques (= anticorps toléré chez la souris) de ces anticorps ont déjà été testés lors de précédents projets dans un modèle de souris syngénique optimisé et ont prouvé leur efficacité et leur bonne tolérance dans ce modèle. Dans ce projet, nous allons utiliser un modèle de souris immunodéficientes afin de tester les versions humanisées (= anticorps toléré chez l'Homme) de ces anticorps thérapeutiques sur des modèles de tumeurs xénogéniques.

Bénéfices attendus

Le meilleur anticorps thérapeutique sera sélectionné et développé pour des essais cliniques. Ces nouvelles biothérapies (anticorps humanisés, anticorps bispécifiques) sont plus efficaces en termes de réponse thérapeutique et plus respectueuses de la qualité de vie.

Procédures

Mesure de la masse corporelle sur animal vigile (10 pesées, 1 minute maximum chacune, soit 10 minutes au total). Implantation de la tumeur sur animal vigile : 1 injection, maximum 1 minute/ animal Injection intraveineuse anticorps sur animal vigile (8 injections, 3 minutes maximum chacune, temps de mise en boîte de contention + injection, soit 24 minutes au total). Prélèvement de sang sur animal anesthésié (5 prélèvements, 2 minutes maximum chacune, temps de mise en boîte de contention + prélèvement, soit 10 minutes au total). Mesure de la tumeur tous les 2 jours sur environ 5 semaines (18 mesures, maximum 1 minute / animal = 18 minutes)

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont : premièrement le stress et la douleur liés à la manipulation (traitements, prélèvements de sang et pesées) et la contention des souris lors de l’administration de la tumeur puis des traitements (injections sous-cutanées puis intraveineuse). Deuxièmement, l’injection de cellules tumorales conduit à la formation d’une tumeur sur le flanc de l’animal, et des effets indésirables peuvent apparaître chez les animaux en fin d’expérimentation notamment sur les groupes témoins non traités par les anticorps (au fur et à mesure de la croissance des tumeurs). Ces effets indésirables sont pris en compte dans l’annexe attachée à cette demande de projet.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés afin de permettre la réalisation de prélèvements pour évaluer l’efficacité thérapeutique des anticorps et de réaliser également des analyses complémentaires.

Remplacement

Il existe à ce jour un test in vitro nommé ADCC (Test de cytotoxicité à méditation cellulaire) qui permet de contrôler que l’anticorps peut reconnaitre et lier la cellule cancéreuse cible et provoquer sa destruction via des cellules effectrices. Nous avons réalisé ces tests sur les candidats anticorps humanisés notifiés dans cette saisine et les résultats se sont avérés probants. Cette étude nécessite impérativement un tissu tumoral en place dans un système physiologique et pharmacodynamique et comprenant un réseau vasculaire capable de se remodeler à partir de toute cellule de l’organisme. Le modèle animal reste indispensable et non substituable pour de telles études et donc un passage obligé avant de pouvoir commencer les études chez les patients.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés tient compte des contraintes statistiques. De plus, nous conserverons tous les prélèvements de sang, d’organes et tissus pour des analyses ultérieures. L’optimisation du modèle syngénique dans un précédent projet et le développement du modèle par notre partenaire, nous a permis d’optimiser les injections, les prélèvements et d’ainsi de diminuer le nombre d’animaux par groupe.

Raffinement

Nous assurerons une surveillance quotidienne des animaux par l’expérimentateur (en plus de celle réalisée quotidiennement par le personnel animalier) et nous fixerons des points limites sévères qui conduiront à la mise à mort des animaux dès leur apparition. Nous assurerons aux souris un hébergement de qualité avec 5 souris maximum par cage enrichie (frisotis). Concernant les injections (cellules tumorales ou traitements), une application de lidocaïne sera effectuée sur le site d’injection quelques minutes avant injection.

Choix des espèces

La souris est un modèle de référence. Grâce à beaucoup d’études, de nombreux outils cellulaires et moléculaires ont été développés. Chez la souris, la distribution de l’antigène ciblé, est semblable à celle décrite chez l’Homme : absence d’expression dans les tissus sains et surexpression dans les cancers chez la souris De plus, nous utilisons un modèle de souris sur lequel notre équipe partenaire a déjà évalué des traitements à base d’anticorps et pour lequel nous connaissons bien le développement. Les animaux sont âgés de 8 semaines, soit un poids approximatif de 20g au début des expérimentations, ce qui est idéal pour la bonne réalisation des injections intraveineuses. De plus, ce choix s’inscrit dans la continuité des études précédentes pour lesquelles des souris de 8 semaines avaient également été utilisées dans des traitements similaires avec d’autres anticorps.

8 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Achetés déjà cathétérisés, ils reçoivent l'Enniatine B, une mycotoxine des céréales, par voies orale et intraveineuse, avec des prélèvements sanguins répétés et un séjour en cage à métabolisme, pour valider un modèle mathématique censé remplacer ensuite l'expérimentation. Le porteur affirme qu'il n'existe pas d'alternative non animale pour reproduire la cinétique plasmatique, qu'il juge "indispensable" à la validation du modèle. La mise à mort est justifiée par le fait que leur cathétérisation les rend inutilisables ensuite.

Objectifs

Les Enniatines sont des mycotoxines produites par des souches de champignons Fusarium et appartiennent à la classe la plus courante de contaminants des céréales. L’Enniatine B est la molécule la plus prévalent parmi les 28 homologues identifiés dans cette famille de molécules et par conséquent nos concitoyens peuvent être exposés à de faible doses de manière chronique dans leur alimentation quotidienne. Malgré le nombre considérable de propriétés pharmacologiques et toxicologiques et la prévalence de cette mycotoxine dans les aliments à base de céréales il est éthiquement impossible d’étudier in vivo sa toxicologie et donc sa toxicocinétique (et notamment son devenir plasmatique) chez l’humain. Ainsi ce projet de recherche se propose d’utiliser des méthodes alternatives permettant de pallier ce manque de données toxicocinétiques chez l’humain. Ces alternatives reposent sur 3 étapes: a) la génération in vitro (à partir d’essais de laboratoires sur cellules) de données essentiellement de métabolisme qui constituent l’élément principal des différences inter-espèces dans la pharmacocinétique de la molécule étudiée puis b) par l’extrapolation vitro/vivo permettant de prendre en compte le changement d’échelle de la cellule à l’organe et enfin c) par une autre modélisation mathématique dite « pharmacocinétique basée sur la physiologie » permettant d’intégrer ces données cellulaires et tissulaires au fonctionnement de l’organisme (animal ou humain) entier. Les essais in vitro ont déjà été réalisés en incubant l’Enniatine B avec des cultures primaires d’hépatocytes humains et de rats. Il s’agit désormais de valider les extrapolations des cellules a l'organisme faites pour le rat en générant des données in vivo du devenir plasmatique et en les intégrant au modèle mathématique. Le rat a donc été choisi car la comparaison avec l’humain aura été préalablement réalisée à partir d’expérimentations in vitro réalisées sur des hépatocytes primaires de ces deux espèces.

Bénéfices attendus

D’une manière globale, ce projet vise à déterminer les paramètres métaboliques quantitatifs de l’enniatine B: clairances in vivo et in vitro. Ces nouvelles données permettront de développer un modèle mathématique humain de l’enniatine B basé sur l’extrapolation de l’in vitro vers l’in vivo et permettront d’estimer les concentrations plasmatiques en enniatine B en fonction des scénarios d’exposition. Parallèlement, nous déterminerons les réponses moléculaires induites par l’enniatine B après exposition aigüe et répétée sur des hépatocytes primaires de rat et d’humain. Ces réponses permettront de définir les concentrations effectrices de toxicité. Ces concentrations effectrices pourront être comparés aux concentrations plasmatiques déduites du modèle mathématique et ainsi déterminer un risque de toxicité de l’enniatine B pour l’Homme.

Procédures

Le design de prélèvements se fera en deux séquences. Lors de la première séquence 4 rats seront choisis aléatoirement et recevront l’administration par voie iv (en moins de 10 secondes) et seront placés en cage à métabolisme afin de recueillir l’ensemble de leurs urines (recueil continu de l'ensemble des urines grâce à la cage à métabolisme). Deux rats se verront prélevés 0,1ml de sang 0min, 10min, 20min, 45min, 2h et 6h après l’administration tandis que les deux autres rats se verront prélevés 0,1ml de sang 5, 15min, 30min, 1h, 4h et 8h après l’administration. Lors de cette même séquence les quatre autres rats recevront l’administration par voie orale (en moins de 10 secondes). Deux rats se verront prélevés 0,1mL de sang 0h, 1h, 4h, 7h, 9h et 11h après l’administration tandis que les deux autres rats se verront prélevés 0,1ml de sang 1/4h, 2h, 6h, 8h, 10h et 12h après l’administration. L’ensemble des prélèvements de sang pour chaque rat sur cette première séquence est de 0,6 mL soit si l’on approxime le volume total individuel de sang à 30 mL, un prélèvement de 2% de ce total. Entre chaque administration, un temps suffisant pour permettre l’élimination de la molécule et la reconstitution d’une partie du sang des rats, sera respecté. Ce temps de récupération sera de 1 jour. Lors de la seconde séquence, le principe des séquences veut que les 4 premiers rats recevront cette fois-ci l’administration par voie orale et à l’inverse les 4 derniers rats recevront cette fois-ci l’administration par voie iv. Les prélèvements de sang réalisés sur chaque individu ont été limités à 6 prélèvements de chacun 100 μl par rat et par séquence. Ce qui fait pour chaque rat un prélèvement total de 4% du volume de sang individuel.

Impact sur les animaux

Pour réaliser la cinétique plasmatique, les rats seront achetés cathétérisés au fournisseur. A l’aide du cathéter, les prélèvements de sang seront totalement indolores et sans contention particulière. Durant l'expérimentation une source de stress viendra des gavages qui nécessitent une contention ferme (1 gavage par animal) mais la contention sera effectuée par des opérateurs formés, assurant la sécurité des animaux et des opérateurs et minimisant les sources d’inconfort pour les animaux. Chaque manipulation de contention+gavage ne dure pas plus d’une à deux minutes. De plus l’inconfort due au maintien en cage à métabolisme nécessaire au recueil de l’ensemble des urines, sera réduit à son strict minimum vis-à-vis de toute la durée d’hébergement (qui lui se fera en cage individuel), c’est-à-dire la phase de prélèvement de 8 heures après l’administration par voie intraveineuse (sur 4 rats lors de la première séquence et sur les 4 autres rats lors de la seconde séquence).

Devenir

Chaque rat sera mis à mort à l’issue de la seconde séquence de prélèvement de la procédure dans des conditions éthiques, étant donné qu'ils ne seront ni réutilisés, ni replacés ni adoptés du fait de leur cathétérisation.

Remplacement

Il n’y a pas d’alternative non-animale pertinente actuellement permettant de reproduire la cinétique plasmatique et urinaire (avec la variabilité interindividuelle existante) des molécules chez des animaux vivants, indispensable à la validation des modèles mathématiques (qui une fois validés permettent de remplacer des expérimentations animales par simulation d’autres scénarii d’exposition).

Réduction

Dans un effort de réduction, le nombre d’animaux est calculé de manière à obtenir la quantité de prélèvements sanguins suffisante. Nous utiliserons 8 rats au total. La subdivision des groupes de 4 rats en deux sous-groupes permet de couvrir l’ensemble des échéances de cinétique et leur exploitation par une approche de population garantie ainsi une estimation de la variabilité interindividuelle des paramètres pharmacocinétiques de la population et de chaque individu. En outre, le design en séquences permet d’utiliser les mêmes animaux entre 2 administrations, en garantissant la fiabilité des données grâce à l’instauration d’un temps de récupération.

Raffinement

Concernant le raffinement, des points limites ont été définis afin de permettre une intervention rapide sur les animaux. La douleur, le stress ou les contraintes seront atténués par des méthodes ou médications appropriées. Une analgésie sera mise en place si nécessaire. La contention sera effectuée par des opérateurs formés, assurant la sécurité des animaux et des opérateurs et minimisant les sources d’inconfort pour les animaux. Les prises de sang répétées seront effectuées par le cathéter permettant ainsi une récolte de sang non-douloureuse et limitant le stress. Les cathéters seront nettoyés à chaque utilisation avant fermeture avec un désinfectant à base de Chlorhexidine et une surveillance sera effectuée afin de détecter d’éventuels signes d’infection au niveau de cette ouverture sensible sur le système veineux. La procédure expérimentale est conçue pour limiter autant que possible la souffrance animale, en minimisant les interventions sur les animaux au strict nécessaire. Les animaux seront hébergés sur litières dans des boites en polypropylène, en respectant les normes (dimensions notamment) du bien-être animal et avec, à disposition, des enrichissements appropriés (hamac, igloo, jouets tels que des balles...). Les rats seront seuls par cage afin de limiter les risques d'arrachement du cathéter. L’hébergement en cage à métabolisme plus stressant pour l’animal mais nécessaire à un recueil rigoureux de l’ensemble des urines, sera limité à une période de 8 h par animal.

Choix des espèces

Sur la base de connaissances acquises sur l’Enniatine-B lors d’étude in vitro à partir de matériel biologique relevant des rats Sprague-Dawley, il convient de générer des données in vivo chez cette espèce afin de pouvoir les comparer aux données in vitro pour valider cette extrapolation et pouvoir la poursuivre avec le modèle mathématique. Les rats utilisés seront des rats Sprague-Dawley males d’environ 200-250 g (6-8 semaines). Ce stade a été choisi pour limiter la quantité d’Enniatine-B nécessaire tout en maximisant la possibilité d’obtenir des échantillons sériés de plasma. L’étendue indiquée ici dans leur stade de développement est due aux éventuelles contraintes du fournisseur en charge de la pose chirurgicale de cathéter.