Recherche appliquée

Les souris chez qui la sonde de gavage part dans la trachée sont mises à mort sur-le-champ. 260 souris sont utilisées dans des procédures classées en souffrance modérée, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes. Elles sont infectées par le parasite Giardia puis gavées chaque jour pendant douze jours au maximum, pour tester un traitement à base de probiotiques. Le RNT décrit l'infection comme asymptomatique et spontanément résolutive, l'essentiel des atteintes venant alors des gavages répétés eux-mêmes.

Objectifs

Giardia intestinalis est un parasite de l’intestin de nombreuses espèces de mammifères dont l’Homme. Il est à l’origine d’infections intestinales souvent chroniques se traduisant par des diarrhées et parfois des signes de malabsorption. Le nombre croissant de cas de giardiose liés à la contamination de l’eau potable, aux effets secondaires des traitements, ainsi qu’à l’émergence de souches résistantes aux médicaments, fait de la giardiose un sujet d’actualité de plus en plus préoccupant qui nécessite le développement de traitements alternatifs. Il est établi que la microflore intestinale et certains probiotiques, tels que les bactéries Lactobacillus johnsonii, jouent un rôle important dans la protection contre cette parasitose. Des résultats obtenus in vitro et in vivo montrent que ces bactéries agissent en produisant des composés toxiques pour le parasite, permettant de réduire les signes de la maladie. Une souche de L. johnsonii a également fait l’objet d’un essai clinique chez le chiot, au cours duquel ses propriétés anti-Giardia ont pu être confirmées. À partir de ces résultats encourageants, cinq nouvelles souches de probiotiques présentant des propriétés anti-Giardia augmentées comparativement à la souche d’origine in vitro ont été obtenues au laboratoire. Afin de déterminer quelle souche sera utilisée chez l’espèce hôte cible (le chien), et afin d’étudier in situ dans l’intestin les mécanismes à l’origine de ces effets, il est nécessaire de valider les résultats obtenus in vitro par des essais in vivo d’infection à Giardia sur des modèles rongeurs. L’objectif est de proposer une méthode de lutte novatrice de la giardiose chez le chien fondé sur la biothérapie.

Bénéfices attendus

La majorité des traitements humains ou vétérinaires actuels reposent sur l’emploi d’antibiotiques, qui provoquent d’importants effets secondaires et sont de moins en moins efficaces en raison de l’émergence de souches résistantes. Ce contexte préoccupant impose le développement de traitements alternatifs innovants, ainsi que des avancées majeures dans la compréhension des interactions hôte/Giardia/microbiote, qui constituent la base de nombreuses thérapies nouvelles. Giardia est un parasite présentant une prévalence importante pour l’élevage en Europe et dans le monde. La diminution de l’utilisation des antibiotiques dans les traitements des animaux constitue un enjeu majeur compte tenu de l’apparition de nombreuses souches résistantes. Le développement de traitements alternatifs est donc essentiel, en particulier dans ce secteur. La réduction des souches résistantes aux antibiotiques ainsi que la diminution des résidus d’antibiotiques dans l’alimentation humaine et animale sont au cœur des enjeux sociétaux et environnementaux actuels et futurs. Ce projet permettra, à court terme, le développement et la mise sur le marché vétérinaire de probiotiques anti-Giardia, puis à plus long terme une application potentielle chez l’Homme. Il contribuera à élargir l’éventail thérapeutique, à améliorer la prise en charge et le traitement de la maladie, et in fine à améliorer la qualité de vie des individus concernés. Il permettra également de faire progresser les connaissances fondamentales relatives à l’application de souches probiotiques produisant des BSH, notamment dans leur action synergique avec le microbiote. Le microbiote est au centre de découvertes majeures en médecine vétérinaire et humaine depuis plus de 20 ans. Ce projet vise à en comprendre les mécanismes clés, ouvrant ainsi la voie à l’identification de nouveaux axes de recherche fondamentaux et appliqués.

Procédures

Au cours des études et pour l’ensemble des animaux rentrant en procédures, les interventions seront : - Pesée et gavage oesogastrique quotidiens pendant 12 jours maximum (5 min maximum par animal) - Deux gavages oesogastriques quotidiens espacés d’une demi-journée : 1 fois - Mise à mort

Impact sur les animaux

L’infection à Giardia duodenalis est asymptomatique et auto-résolutive en une dizaine de jours chez la souris. Les potentiels effets indésirables seront les erreurs de gavage (fausse route avec passage de la sonde dans la trachée, détectable par présence de sang sur la sonde). Dans ce cas les animaux concernés seront mis à mort immédiatement.

Devenir

A l’issue de l’ensemble des procédures, les animaux seront mis à mort afin de procéder au prélèvement des différents organes nécessaires à la quantification de la giardiose et aux traitements des données expérimentales.

Remplacement

L’utilisation d’animaux est nécessaire pour confirmer les observations faites in vitro. En effet, le test in vitro ne permet d’apprécier que l’efficacité du surnageant de culture bactérienne sur Giardia. Il est donc nécessaire de vérifier l’efficacité de ces stratégies thérapeutiques dans des conditions physiologiques. De plus, il n’existe pas de modèle in vitro envisageable qui permet l’étude des interactions hôte/Giardia/microbiote. L’ensemble des souches de probiotiques qui seront administrées in vivo auront fait l’objet d’études préliminaires in vitro et seront le fruit d’une première sélection visant à ne garder que les souches ayant un réel intérêt anti-Giardia. Des tests en laboratoire auront d’abord été effectués afin d’évaluer l’efficacité des différentes souches et de ne retenir que les plus prometteuses avant les essais in vivo. Pour chaque formulation, des études de faisabilité, de stabilité de l’activité sont réalisées. Ainsi les formulations qui seront étudiées in vivo seront également issues d’un processus de sélection afin de limiter le nombre de groupes et donc le nombre d’animaux entrant dans cette étude.

Réduction

Pour le modèle de souris âgés de 3 semaines, une publication récente a démontré qu’un effectif de 10 souris par groupe étaient suffisants. Aussi, le choix d’un effectif de 10 souris par groupe repose sur des modèles précédemment publiés, dans lesquels des groupes de 10 animaux ont été utilisés pour évaluer la charge parasitaire et les réponses immunitaires en réponse à un traitement. Le nombre d’animaux inclus dans cette étude a été déterminé en amont à l’aide d’outils méthodologiques reconnus, afin de garantir un équilibre entre la robustesse scientifique des résultats et le respect du principe de réduction du nombre d’animaux utilisés. Chaque expérience comprendra quatre groupes distincts, avec un effectif équilibré entre les groupes, pour un total de 40 individus. L’organisation des animaux (notamment leur répartition par cage) a été prise en compte afin de limiter les biais potentiels liés aux conditions d’hébergement. Cette précaution permet d’assurer une interprétation rigoureuse des résultats. Les données recueillies feront l’objet d’analyses statistiques adaptées à leur nature et à leur distribution, conformément aux standards méthodologiques en vigueur.

Raffinement

Un suivi quotidien du bien-être des animaux sera assuré à l’aide d’un cahier de suivi renseigné chaque jour par des animaliers et les expérimentateurs. Les points limites, fondés sur des critères objectifs et facilement mesurables, tels que la perte ou l’absence de gain de poids entre deux prises, les troubles de mobilité et la posture des animaux, permettront de détecter précocement toute altération de l’état général et d’éviter aux animaux l’apparition d’une souffrance inutile. Les gavages œsogastriques seront réalisés par des expérimentateurs formés et entraînés, conformément à une procédure dédiée, ce qui contribuera au raffinement de l’ensemble des manipulations prévues dans le projet. Un enrichissement du milieu d’hébergement sera également mis en place afin d’améliorer le confort des souris, notamment par l’ajout de maisons, de roues, de tubes transparents, de cellulose déchiquetée et de bâtons à ronger

Choix des espèces

Deux espèces de Rongeurs sont habituellement utilisées pour les études expérimentales de la giardiose : la souris et la gerbille de Mongolie qui est beaucoup plus difficile à manipuler et très sensible au stress et qui n’est utilisée que lorsque le modèle souris ne peut pas être utilisé notamment pour étudier la giardiose chronique. Deux espèces de Rongeurs sont utilisées pour les études expérimentales de la giardiose : la souris et la gerbille de Mongolie qui est beaucoup plus difficile à manipuler et très sensible au stress et qui n’est utilisée que lorsque le modèle souris ne peut pas être utilisé notamment pour étudier la giardiose chronique. Les modèles souris sont des modèles reproductibles. Ils correspondent aux modèles les plus utilisés pour tester des traitements contre la giardiose. L’infection par Giardia n’est possible que chez le souriceau avant sevrage et jusqu’à l’âge de 4 semaines. Après cet âge, l’infection est inconstante ou nécessite un traitement préalable des animaux (immunosuppression ou antibiothérapie pour détruire la flore digestive). La variabilité de l’infection est plus faible avant sevrage.

Soumises à une irradiation de quatre minutes puis à des injections répétées, jusqu'à vingt-et-une par animal, 898 souris vont être utilisées dans des procédures classées en souffrance modérée. Ce volet d'un projet mené sur trois établissements provoque deux formes d'arthrite pour en étudier les mécanismes inflammatoires. Les atteintes attendues sont des douleurs articulaires, une baisse de mobilité et un stress lié aux manipulations, à l'imagerie et aux transports entre sites. La plupart des souris sont tuées pour prélever sang, organes lymphoïdes et pattes, quelques reproducteurs au bon génotype étant gardés pour les lignées.

Objectifs

La polyarthrite est une pathologie très fréquente et invalidante qui représente un enjeu de santé publique. Cette maladie auto-immune provoque une inflammation durable des articulations, ce qui peut endommager les os et le cartilage, entraînant des déformations irréversibles. Nous voulons étudier les mécanismes inflammatoires mis en jeu en modifiant leur expression dans deux modèles de souris d’arthrite induite. Ce projet se déroulera dans 3 EU différents.

Bénéfices attendus

Ce travail nous permettra de mieux comprendre les mécanismes pathogènes à l'origine de la maladie et pourrait ainsi contribuer au développement de thérapies efficaces.

Procédures

Le projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs : l'élévage dans l’établissement 1, le suivi clinique et traitement dans l’établissement 2, l’imagerie dans l’établissement 3. Les animaux vigiles seront soumis à : 1) contention et 2 injections d'une durée de 10 secondes ou injections 3 fois par semaine pendant 1 semaine ou 7 semaines, soit au final: respectivement 3 ou 21 injections d’une durée de 10 secondes; 2) une irradiation d’une durée de 4 min, une injection unique d'une durée de 40 secondes, un prélèvement sanguin de 15 sec (5 au total). Les animaux anesthésiés seront soumis à 2 injections d'une durée de 10 secondes et à un acte d'imagerie (au total 6 actes d'imagerie de 15 minutes)

Impact sur les animaux

L’irradiation va induire un stress et une faible perte de poids temporaire. Les injections vont induire du stress et une douleur légère de courte durée. Les prélèvements sanguins vont induire du stress. Le développement de l'arthrite va induire des douleurs au niveau des articulations, et une diminution de la mobilité. Les anesthésies gazeuses sont des actes stressants. Le transport des animaux entre les différents sites peut aussi être stressant pour les animaux.

Devenir

La majorité des souris seront mises à mort pour prélèvement de tissus spécifiques : sang, organes lymphoides et pattes afin de réaliser une évaluation approfondie de l’atteinte articulaire et inflammatoire par différentes techniques. Certains animaux de l'élevage avec le bon génotype seront conservés pour le maintien des lignées.

Remplacement

Bien que nous menions en parallèle des études de culture cellulaire pour tester nos hypothèses, le recours à l'animal est indispensable car la réponse inflammatoire et le développement de l’arthrite résultent d’interactions complexes entre plusieurs organes, qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers.

Réduction

Un nombre minimum d'animaux nécessaires, déterminé par une analyse de puissance statistique, sera inclus dans chaque groupe. Les résultats seront analysés avec des tests statistiques adaptés.

Raffinement

. Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. les animaux feront l’objet d’une surveillance continue, pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être et des anti-douleurs pourront être administrés si nécessaire. L’imagerie sera réalisée sous anesthésie générale et permettra d’avoir un suivi longitudinal du développement inflammatoire et articulaire pour l'ensemble des animaux ainsi qu’une mise à mort de chaque animal au moment le plus informatif. Les souris seront transférées dans des cages de transport agrées, bords opaques, sans visibilité de l’extérieur.Tout au long de la procédure,

Choix des espèces

La souris développe des réactions immunitaires proches de celles observables chez l’homme. Les atteintes articulaires développées dans ces modèles induits sont similaires à celles observées chez l’homme. Les souris adultes seront âgées de 6 à 17 semaines pour évaluer l’efficacité thérapeutique des études.

Mises à mort pour la plupart afin de prélever sang, organes lymphoïdes et pattes, 898 souris vont être utilisées dans des procédures classées en souffrance modérée pour étudier deux formes d'arthrite provoquée. Elles reçoivent jusqu'à vingt-et-une injections, une irradiation de quatre minutes, cinq prélèvements sanguins et six séances d'imagerie sous anesthésie, réparties entre trois établissements. Le développement de l'arthrite provoque des douleurs articulaires et une perte de mobilité, et le transport entre sites ajoute une source de stress. Une partie des animaux d'élevage porteurs du bon génotype est conservée pour entretenir les lignées.

Objectifs

Le projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs différents. La polyarthrite est une pathologie très fréquente et invalidante qui représente un enjeu de santé publique. Cette maladie auto-immune provoque une inflammation durable des articulations, ce qui peut endommager les os et le cartilage, entraînant des déformations irréversibles. Nous voulons étudier les mécanismes inflammatoires mis en jeu en modifiant leur expression dans deux modèles de souris d’arthrite induite.

Bénéfices attendus

Ce travail nous permettra de mieux comprendre les mécanismes pathogènes à l'origine de la maladie et pourrait ainsi contribuer au développement de thérapies efficaces.

Procédures

Le projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs : l'élévage dans l’établissement 1, le suivi clinique et traitement dans l’établissement 2, l’imagerie dans l’établissement 3. Les animaux vigiles seront soumis à : 1) contention et 2 injections d'une durée de 10 secondes ou injections 3 fois par semaine pendant 1 semaine ou 7 semaines, soit au final: respectivement 3 ou 21 injections d’une durée de 10 secondes; 2) une irradiation d’une durée de 4 min, une injection unique d'une durée de 40 secondes, un prélèvement sanguin de 15 sec (5 au total). Les animaux anesthésiés seront soumis à 2 injections d'une durée de 10 secondes et à un acte d'imagerie (au total 6 actes d'imagerie de 15 minutes)

Impact sur les animaux

L’irradiation va induire un stress et une faible perte de poids temporaire. Les injections vont induire du stress et une douleur légère de courte durée. Les prélèvements sanguins vont induire du stress. Le développement de l'arthrite va induire des douleurs au niveau des articulations, et une diminution de la mobilité. Les anesthésies gazeuses sont des actes stressants. Le transport des animaux entre les différents sites peut aussi être stressant pour les animaux.

Devenir

La majorité des souris seront mises à mort pour prélèvement de tissus spécifiques : sang, organes lymphoides et pattes afin de réaliser une évaluation approfondie de l’atteinte articulaire et inflammatoire par différentes techniques. Certains animaux de l'élevage avec le bon génotype seront conservés pour le maintien des lignées.

Remplacement

Bien que nous menions en parallèle des études de culture cellulaire pour tester nos hypothèses, le recours à l'animal est indispensable car la réponse inflammatoire et le développement de l’arthrite résultent d’interactions complexes entre plusieurs organes, qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers.

Réduction

Un nombre minimum d'animaux nécessaires, déterminé par une analyse de puissance statistique, sera inclus dans chaque groupe. Les résultats seront analysés avec des tests statistiques adaptés.

Raffinement

. Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. les animaux feront l’objet d’une surveillance continue, pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être et des anti-douleurs pourront être administrés si nécessaire. L’imagerie sera réalisée sous anesthésie générale et permettra d’avoir un suivi longitudinal du développement inflammatoire et articulaire pour l'ensemble des animaux ainsi qu’une mise à mort de chaque animal au moment le plus informatif. Les souris seront transférées dans des cages de transport agrées, bords opaques, sans visibilité de l’extérieur.Tout au long de la procédure,

Choix des espèces

La souris développe des réactions immunitaires proches de celles observables chez l’homme. Les atteintes articulaires développées dans ces modèles induits sont similaires à celles observées chez l’homme. Les souris adultes seront âgées de 6 à 17 semaines pour évaluer l’efficacité thérapeutique des études.

3 164 souris et 3 172 rats vont être utilisés, chacun recevant un produit chimique ou pharmaceutique presque tous les jours pendant vingt-six à cent-quatre semaines, dans des procédures classées en souffrance modérée. Ces études de cancérogénèse cherchent à prédire si une substance provoque des tumeurs chez l'humain exposé sur de longues durées. Les animaux subissent jusqu'à une vingtaine d'interventions par semaine, prélèvements sanguins et passages en cage métabolique compris, et développent des masses tumorales surveillées jusqu'à la mise à mort finale pour analyse des organes. Le RNT affirme qu'il n'existe pas d'alternative in vitro et justifie la durée par l'exposition prolongée visée.

Objectifs

Certaines pathologies chez l’homme nécessitent des traitements médicaux à long terme (6 mois ou plus). Les études de cancérogenèse chez le rongeur décrites dans ce projet ont été développées pour prédire le risque qu’un produit pharmaceutique/chimique induise des tumeurs chez l’homme lorsqu’il est exposé à ce produit sur de longues périodes. Elles sont réalisées lorsque les données in vitro de génotoxicité ne mettent pas en évidence un effet mutagène potentiel du composé ou lorsqu’il y a un doute sur l’effet cancérogène lié à la structure du produit à tester. Il n'existe pas d'alternative in vitro pour le moment. Ce projet se résume en l’administration répétée (souvent quotidiennement) d’un produit pharmaceutique/chimique chez le rongeur pendant une durée allant de 26 à 104 semaines. La voie d’administration est généralement celle utilisée chez l’homme (souvent orale). L’animal choisi est un mammifère rongeur, espèce recommandée dans les lignes directrices pour ce type d’étude car la durée de vie de cette espèce est compatible avec une exposition au produit sur une très longue période, permettant d'évaluer l'effet possible du produit sur l'apparition de tumeurs sur un animal âgé. A ces fins, environ une quarantaine d'organes et toutes les tumeurs observées sont examinées par un pathologiste expérimenté pour discriminer les tumeurs spontanées des tumeurs induites sur la base d'une comparaison avec les animaux contrôles, en utilisant des tests statistiques exigeant un nombre minimal d'animaux en fin d'étude, et les données historiques sont un support pour l’interprétation. Le nombre d’animaux utilisés dans le cadre de ce projet suite les recommandations des lignes directrices dans le but de détecter la survenue de tumeurs. Dans certaines situations, le design des études peut être soumis à l'examen d'autorités . Les effectifs retenus sont aussi recommandés pour garantir le succès des tests statistiques afin d’interpréter les résultats.

Bénéfices attendus

L’ensemble des études du projet vise à identifier les substances chimiques ou pharmaceutiques possédant un risque potentiel dans l’apparition de tumeurs en l’administrant sur la période la plus longue possible devant correspondre en général à la durée de vie de l’espèce. Ces études permettent l’évaluation du ratio bénéfice/risque de la substance pour la santé humaine. La conduite du projet est nécessaire pour les dossiers déposés auprès des autorités avant la mise sur le marché.

Procédures

Les animaux sont traités par différentes voies (principalement orale mais aussi injection sous cutanée, intranasale ou intraveineuse) de façon journalière ou hebdomadaire avec le produit d’intérêt. La durée de l’administration est généralement rapide (quelques secondes à quelques minutes). La durée des études varie de 26 à 104 semaines. Des prélèvements sanguins (sur animal vigile placé dans un tube de contention ou sous anesthésie) sont également possibles pour bilan hémato-biochimique par exemple ; ils sont réalisés à une fréquence et aux volumes conformes aux recommandations éthiques en vigueur. Tout prélèvement dépassant ces recommandations devra être justifié et fera l'objet d'une réévaluation en amont de chaque étude (balance bénéfice/ contrainte pour l'animal). La manipulation des animaux durant les interventions (intégrant la surveillance et la mesure des masses palpables) est généralement inférieure à 1 heure par animal par jour Jusqu’à une vingtaine d’interventions peuvent être réalisées par animal et par semaine. Une mise en diurèse en cage métabolique, n’excédant pas 16h est aussi possible.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus peuvent correspondre à l’apparition de tumeurs (identifiées par l’examen externe du vivant de l’animal de masses) peut provoquer un inconfort de l’animal. L’évolution, la location, la taille, le nombre de ces masses font partie d’une surveillance rapprochée des rongeurs impliqués dans les études de cancérogenèse et les critères de soins/d’euthanasie sont spécifiquement associés au respect de l’animal. En effet, ces masses peuvent gêner la contention, le déplacement de l’animal ou lui procurer une douleur). D’autres effets indésirables peuvent subvenir et découler d’effets pharmacologiques et/ou toxicologiques du produit administré, à l’inconfort, au stress et/ou à la douleur transitoire liés aux procédures de prélèvements, d’administrations répétées, la contention et/ou des effets systémiques comme la perte de poids et la baisse de consommation alimentaire. alimentaire, et apparition de tumeurs en cours d’étude)] qui peuvent être observés.

Devenir

Les études de cancérogenèse incluent une analyse histopathologique pour évaluer les potentiels effets toxiques sur les organes et tissus ; à ce titre les animaux seront euthanasiés en fin d’étude.

Remplacement

L’évaluation de la toxicité de futurs médicaments/produits chimiques qui vont être mis sur le marché/utilisés par l’Homme 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.

Réduction

Le nombre d’animaux par groupe peut varier en fonction du design de l’étude: un ou deux sexes (souvent les 2), ajout d’animaux satellites, ajout d’une phase de réversibilité, euthanasie en cours d’étude, suivi de marqueurs spécifiques, comparaison avec des composés de référence, nombre de doses testées. Dans le cadre de ces études à objectif règlementaire, le nombre d’animaux est précisé dans les lignes directrices correspondantes et des recommandations sont publiées pour aider l’analyse statistique des tumeurs observées de façon optimale mais suffisant robuste pour garantir la solidité des interprétations et des conclusions finales qui visent à classer les produits testés carcinogènes ou pas. Une réglementation parue en 2022 indique la possibilité de soumettre aux autorités de tutelle une suggestion de ne mettre en place des études sur une seule espèce.

Raffinement

L'état général des animaux est surveillé quotidiennement et un certain nombre de paramètres sont enregistrés et analysés régulièrement comme le poids corporel et consommation de nourriture et d’eau, température corporelle, signes cliniques, morbidité/mortalité. Plus spécifiquement, l’apparition de tumeurs est approchée par l’examen des masses palpables. Toute anomalie est signalée au Vétérinaire et au scientifique qui assure la conduite de l’étude. Si un ou plusieurs points limites sont atteints, identification d’infections bactériennes ou d’autres maladies pouvant interférer avec le protocole expérimental, que la douleur de l’animal ne peut être soulagée ou que l’inconfort ne peut pas être suffisamment limité à son minimum, la décision d'interrompre le traitement ou d'euthanasier l'animal sera prise. Des techniques de prélèvement sanguin sont utilisées selon les bonnes pratiques vétérinaires et procédures internes validées, quand elles sont compatibles avec les volumes de sang/fréquences de prélèvement. Les rongeurs sont hébergés en groupe et pour certaines substances ayant une action sur le système nerveux central, une période d'habituation aux doses peut être effectuée sur les animaux avant le démarrage de la période d’administration.

Choix des espèces

Le mammifère est choisi pour sa proximité avec les grandes fonctions physiologiques de l’Homme. Dans le cadre d’études de cancérogenèse, le rongeur en raison de sa longévité compatible avec un temps de développement / recherche des effets sur la durée de vie entière est retenu. C’est aussi une espèce dont la manipulation est pratique, communément utilisée en recherche biomédicale (recul sur les données propres à l’espèce publiées dans la littérature), et requise au plan réglementaire sur un plan international. Des animaux adultes et des deux sexes sont utilisés.  

L'évaluation réglementaire de dispositifs oculaires implantables mobilise 40 chiens et 200 cochons, tous tués à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Les animaux reçoivent des prélèvements sanguins hebdomadaires, sont anesthésiés pour l'imagerie et l'implantation chirurgicale, une lésion oculaire pouvant être provoquée avant la pose du dispositif. La mise à mort sert à l'examen nécropsique et histopathologique des tissus, censé établir la tolérance locale et la durabilité de l'implant. Le RNT présente ces atteintes comme identiques à celles d'un futur patient humain, cadrage qui déplace la finalité vers la validation industrielle du produit.

Objectifs

Les dispositifs implantables chirurgicalement sont des dispositifs médicaux conçus pour être insérés en totalité ou partiellement dans le corps humain, ou à remplacer une surface épithéliale, grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer après l'intervention de façon temporaire ou définitive, pour soutenir les fonctions d'organes ou de tissus spécifiques, surveiller les activités physiologiques ou administrer des médicaments. Les pathologies oculaires entrainent des lésions qui peuvent affecter gravement la vision de manière irréversible. Ces pathologies sont multiples et peuvent atteindre les différents segments de l’œil, comme par exemple: la dégénérescence maculaire liée à l’âge, l'hyperpigmentation focale, la rétinopathie chronique, le décollement de rétine, la néovascularisation, la cataracte, la glaucome, les pathologies de la cornée… Plusieurs pathologies de cécité résultent aussi de la perte des récepteurs ou des cellules de la rétine qui communiquent l’information visuelle au cerveau via le nerf optique. Différentes stratégies thérapeutiques avec dispositifs sont à l’étude comme par exemple des approches pharmacologiques, les thérapies génique ou cellulaire, ou les prothèses rétiniennes qui permettent de proposer une solution aux patients ayant perdu la vision en réactivant les cellules rétiniennes résiduelles par stimulations électriques par dispositif électronique. Ce projet de recherche se déroulera dans deux Etablissements Utilisateurs (EU 1/2 et 2/2) s’intéresse aux nouvelles approches thérapeutiques pour traiter les pathologies oculaires. L’objectif est de conduire des études permettant d’évaluer de nouveaux dispositifs médicaux implantables, de nouvelles approches chirurgicales visant à restaurer la vision et les fonctions altérées de l’œil. Les différentes itérations de prototypes des dispositifs doivent être confrontées au modèle animal de grande taille qui permet de respecter les contraintes anatomiques trouvées chez l’homme en reproduisant fidèlement le contexte clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire visé pour les futures applications humaines. 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, 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, de l’efficacité et de la sécurité des implants pour améliorer leur tolérance et éviter leur rejet et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, 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 avec des durées d'hospitalisation et de convalescence réduites.

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 faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive, - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale avec prise en charge multimodale de l'analgésie pré, per, et post-opératoire avec l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection et la surveillance des plaies, la surveillance du reveil d'anesthésie dans des espaces calmes et spécialement aménagés avec évaluation et scoring de la douleur réguliers, ou la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux avec surveillance des signes de douleur par des Techniciens spécialement formés supervisés par des Véterinaires).

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 examens ophtalmologiques ou d'imagerie 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 et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. 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 des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur l'animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.

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, RX …), 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, plateaux techniques opératoires 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. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. 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 (AINS 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 spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées ayant reçu une autorisation AT1 délivrée par la DDPP, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants (dispositifs d'abreuvement, tapis antidérapants ou cages de transport, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV) et le transport est validé par un Vétérinaire. 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 semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - Les yeux des porcins et des canins sont en fonction de leurs structures anatomiques les plus semblables à ceux de l'Homme, - Les processus de réparation tissulaire et de cicatrisation est similaire à celui observé chez l'homme, - La taille relative de ces modèles animaux et des organes visés dans ce projet sont compatibles avec l'utilisation d'équipements de chirurgie ophtalmologique, de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.

Une tumeur est implantée sous la peau, puis jusqu'à cinq injections d'anticorps dans la veine de la queue : 48 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. La croissance tumorale peut gêner leurs déplacements et les injections répétées risquent d'irriter ou de nécroser la veine. Le projet cherche une dose d'immunothérapie volontairement sous-optimale, à combiner ensuite avec des ultrasons. Les tumeurs sont prélevées après la mise à mort.

Objectifs

Ce projet s’inscrit dans une étude globale qui vise à potentialiser l’effet de l’immunothérapie par les ultrasons par recrutement du système immunitaire et par action sur le microenvironnement tumorale. Les modèles de cancers choisis sont le mélanome car il est sensible à l’immunothérapie et le cancer du sein triple négatif car il est peu sensible à l’immunothérapie. Le mélanome est un cancer de la peau agressif qui touche environ 330 000 nouvelles personnes chaque année dans le monde, avec une incidence en hausse constante. Le cancer du sein triple négatif, une forme particulièrement agressive et difficile à traiter, représente environ 10 à 15 % des cancers du sein, soit environ 225 000 nouveaux cas par an dans le monde. Nous allons viser un dosage de l’immunothérapie pour obtenir un effet partiel à optimiser avec un traitement complémentaire, représenté dans notre étude globale par les ultrasons. Le but de ce projet est de déterminer une dose d’immunothérapie sous-optimale pour le mélanome et le cancer du sein, permettant d’observer une réponse immunitaire partielle dans la tumeur.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus concernent la santé humaine, à long terme. Ce projet permettra par la suite d'utiliser ces modèles pour tester des combinaisons d'immunothérapie et d'ultrasons. En cas de succès, ce serait une réelle avancée en termes de prise en charge des patients atteints de mélanome, et de cancer du sein triple négatif. Ce projet permettra de mettre au point des modèles qui pourront être utilisés pour d’autres projets. La combinaison des traitements en clinique permettra de réduire les effets secondaires engendrés par l’immunothérapie et pourrait être appliquée dans d’autres types de cancers.

Procédures

Les animaux seront anesthésiés pour une injection sous la peau de cellules tumorales (3 minutes). Les animaux seront manipulés 3 fois par semaine pour les peser et pour observer la pousse tumorale et ils recevront jusqu’à 5 injections intraveineuses.

Impact sur les animaux

Une injection de cellules en sous cutané entraînant une croissance de tumeur peut entraîner une gêne à la locomotion. Le suivi tumoral au pied à coulisse sera réalisé sur les animaux en contention et donc générera du stress et éventuellement une douleur au niveau de la tumeur. Les injections intraveineuses répétées d’anticorps via la veine caudale, associées à des contentions successives, peuvent également induire du stress, des douleurs locales au point d’injection ainsi qu’un risque d’irritation ou de nécrose de la veine. Avec l’injection d’anticorps, un risque de GVHD est possible (réaction immunitaire), pouvant entraîner des douleurs ou crampes abdominales, et diarrhées.

Devenir

Les animaux seront mis à mort car les mesures réalisées pour ce projet seront faites sur les tumeurs prélevés après la mise à mort de l’animal pour vérifier que l’immunothérapie génère une réponse immunitaire.

Remplacement

Afin d’établir et d’affiner toute l’étude globale, nous nous sommes basés sur plusieurs informations qui ont été données via des études sur des cultures de cellules 3D. En effet dans le but d’avoir des paramètres optimaux pour la finalité de notre étude, c’est-à-dire, combiner nos traitements, il est intéressant de savoir que l’élasticité est augmentée après traitement par ultrasons. Cependant, les interactions entre le système immunitaire et la tumeur sont complexes et impactées par différents organes lymphoïdes (la rate, les ganglions), ainsi que par différents paramètres de la tumeur (structure cellulaire, rigidité). L’étude de l’efficacité de l’immunothérapie ne peut se faire qu’au niveau de la tumeur dans son micro-environnement et avec ses interactions avec l’organisme entier.

Réduction

Les effectifs des groupes ont été calculés avec des outils statistiques.

Raffinement

Une anesthésie sera mise en œuvre lors de la procédure qui le nécessite. Un traitement anti-douleur sera administré si nécessaire. Les animaux seront placés sur litière en cellulose afin de limiter les risques d’ulcération, d’irritation ou de nécrose tumorale. Des points limites stricts et spécifiques au projet sont définis afin de permettre un arrêt précoce de la procédure en cas d’atteinte au bien-être animal.

Choix des espèces

La souris est la plus petite espèce qui développe des tumeurs suffisamment grosses pour être traitées par ultrasons. Nous avons choisi des souris âgées de 6 semaines au moment de l’implantation du modèle, car d’une part la prise tumorale est meilleure sur les individus jeunes, ce qui permet de diminuer le nombre d’animaux à utiliser. D’autre part, le traitement débutera entre 8-9 semaines, 8 semaines étant l’âge auquel leur système immunitaire est mature.

Pour suivre où se répartissent deux candidats médicaments contre la mucoviscidose, 1 562 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chacune reçoit une ou plusieurs administrations sous anesthésie, par voie intraveineuse, nasale, trachéale ou sous la peau, avant d'être tuée entre un et sept jours plus tard pour prélever ses organes. Le projet vise à choisir la dose et la voie d'administration avant d'éventuels essais chez l'humain. Le résumé ne détaille pas comment l'effectif de 1 562 a été fixé.

Objectifs

La mucoviscidose est une maladie génétique rare. Elle apparaît lorsqu’un gène chargé de garder le mucus fluide ne fonctionne pas correctement. Le mucus devient alors épais et collant, surtout dans les poumons et le système digestif, ce qui favorise les infections et abîme progressivement les organes. Aujourd’hui, les personnes atteintes vivent en moyenne 40 à 50 ans. Un traitement existe et aide beaucoup de patients, mais il n’est pas parfait : il peut provoquer des effets secondaires et il est très coûteux. C’est pourquoi il est important de trouver de nouvelles solutions thérapeutiques. Dans ce projet, nous cherchons à développer de nouvelles approches thérapeutiques. Dans cette optique, nous cherchons à comprendre comment administrer au mieux deux nouveaux candidats médicaments afin d’étudier leurs répartitions dans le corps de la souris. En même temps, nous pourrions également montrer que les doses administrées ne provoquent pas d’effets indésirables. Cela nous permettra de choisir la bonne dose, la meilleure manière de les administrer et de préparer les étapes suivantes, comme les tests de sécurité, avant de pouvoir envisager des essais chez l’humain.

Bénéfices attendus

Cette étude va aider les chercheurs à mieux comprendre comment les nouvelles molécules thérapeutiques se répartissent dans les organes chez la souris, selon la manière dont elles sont administrées, la dose utilisée ou leur composition. L’objectif est de trouver la meilleure combinaison pour que ces molécules restent actives pendant une semaine dans les poumons et le système digestif. Si cela fonctionne, cela permettra de réduire la fréquence des traitements : les patients pourraient recevoir ces médicaments une à deux fois par semaine, au lieu de tous les jours comme c’est le cas avec le traitement actuel.

Procédures

Les animaux seront anesthésiés pour recevoir une dose unique ou des doses multiples (tous les 2 jours) administrées par voie intraveineuse, intrapéritonéale, sous-cutanée, intranasale ou intratrachéale. Puis, à la fin du protocole, les animaux seront mis à mort à J+1, J+2, J+3, J+4 ou J+7.

Impact sur les animaux

Les injections peuvent provoquer une douleur légère et passagère, un stress transitoire, une gêne locale ou respiratoire selon la voie d’administration, sans effet durable.

Devenir

Afin de caractériser l’effet de nos traitements, notamment leur devenir dans l’organisme, nous devons récupérer en fin d’expérience les organes des animaux traités et non traités. Cela nécessite l’euthanasie de l’ensemble des animaux du projet. L’étude du devenir des traitements dans les organes est indispensable pour évaluer leur accumulation et pour définir les doses et le nombre d’administrations. La collecte du sang total sera également effectuée afin d’obtenir plus d’informations sur le traitement utilisé (selon les 3R) et d’analyser en parallèle si le traitement active les cytokines (réponse inflammatoire).

Remplacement

Dans le cadre de ce projet, il n’existe actuellement aucune méthode alternative permettant de reproduire de façon fiable la complexité d’un organisme entier pour étudier la distribution d’un médicament dans les organes. Les modèles cellulaires, les organoïdes ou les simulations informatiques ne permettent ni d’évaluer la circulation systémique, ni de mesurer la répartition précise d’une molécule dans les tissus, ni d’anticiper son élimination. L’utilisation de l’animal est donc indispensable pour obtenir des données biologiquement pertinentes. Avant d’en arriver à cette étape, toutes les alternatives non animales ont été exploitées, notamment des études in vitro et des analyses prédictives, afin de réduire au maximum le recours aux animaux.

Réduction

Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, chaque souris sera exploitée au maximum en réalisant plusieurs mesures sur les mêmes individus (analyses de sang, imagerie, prélèvements d’organes). Les groupes expérimentaux sont volontairement restreints au strict minimum permettant d’obtenir des résultats fiables grâce à un calcul préalable de puissance statistique. L’utilisation d’un seul groupe contrôle par procédure, rendu possible par la stabilité de la fluorescence basale quel que soit le mode d’administration ou le temps post‑traitement, évite la création de contrôles supplémentaires. Enfin, l’ensemble du protocole a été conçu pour réduire toute redondance expérimentale, en regroupant les analyses et en évitant tout doublon inutile.

Raffinement

Toutes les procédures sont conçues pour limiter au maximum le stress, la douleur et l’inconfort des animaux. Les souris sont hébergées dans un environnement contrôlé et enrichi (matériaux à ronger, abris, papier), favorisant l’expression de comportements naturels. Les manipulations sont réalisées par du personnel formé, en douceur et avec le moins de contention possible. Lors des procédures, une anesthésie adaptée est systématiquement utilisée, et un analgésique est administré si un signe de douleur apparaît. Les animaux sont surveillés quotidiennement à l’aide de grilles d’évaluation permettant de repérer rapidement tout signe de détresse. Si un seuil critique est atteint, des critères d’arrêt humanitaires sont appliqués pour éviter toute souffrance prolongée.

Choix des espèces

La souris a été choisie car il s’agit de l’espèce la plus couramment utilisée et la mieux adaptée pour étudier la répartition d’un médicament dans l’organisme. Son métabolisme, la structure de ses organes et sa réponse aux traitements sont bien connus, ce qui permet d’obtenir des résultats fiables et comparables à d’autres études précliniques. Les animaux utilisés seront des souris jeunes adultes (environ 8 semaines), un stade auquel leurs organes et systèmes physiologiques sont pleinement développés et fonctionnels. Ce choix garantit que la distribution du médicament reflète correctement celle observée dans un organisme mature, tout en évitant les variations importantes liées à la croissance ou au vieillissement. Les souris seront utilisées après une semaine d’acclimatation pour réduire le stress et assurer des conditions expérimentales stables.