Recherche appliquée
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Etude d’efficacité de lipoplexes thérapeutiques sur un modèle murin de fibrose hépatique métabolique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
780 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leur foie et leur sang, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une fibrose du foie leur est provoquée par un régime alimentaire spécifique, et 255 subissent six prélèvements sanguins répétés au sinus rétro-orbital sous anesthésie, pour tester des vecteurs censés bloquer les gènes de la maladie. Le porteur renvoie au conditionnel la mise au point de traitements contre la fibrose et la cirrhose. Il affirme qu'on ne peut reproduire l'architecture d'un "organe entier" autrement que chez l'animal.
Objectifs
La fibrose hépatique correspond à une cicatrisation du foie, en réaction à une agression, qui finit par entraîner un mauvais fonctionnement de cet organe. La cause première de fibrose hépatique est l'alcoolisme, mais les maladies chroniques du foie comme les hépatites, ou les maladies métaboliques liées à l’obésité, sont aussi à l'origine de fibroses. Une fibrose peut à son tour dégénérer en cirrhose, puis en cancer du foie - l'un des plus mortels. Il n'existe à l'heure actuelle pas de traitement contre la fibrose. Vu l’augmentation de l’obésité dans la population, les maladies du foie vont devenir un problème mondial de santé publique dans les années à venir. L’objectif de notre projet est de développer des médicaments pour traiter la fibrose hépatique métabolique. Le principe de ces médicaments est d’empêcher les gènes responsables de la maladie de s’exprimer. Nous allons élaborer des vecteurs synthétiques capables de délivrer ces médicaments spécifiquement dans le foie pour réduire au silence les gènes impliqués dans le développement de la fibrose.
Bénéfices attendus
La fibrose hépatique n’ayant à ce jour pas de traitement, nous pensons que cette étude sera un premier pas vers la mise au point de nouveaux médicaments pour soigner la fibrose et la cirrhose hépatiques, actuellement incurables.
Procédures
Un prélèvement sanguin de 100 à 150 μL par voie retro-orbitale après anesthésie totale par un mélange kétamine (100mg)/kg/xylazine (10mg/kg) sera effectué toutes les 2 semaines sur une partie des animaux prévus dans le projet. Soit 6 prélèvements répétés sur 255 animaux. La durée du prélèvement est d'environ 5 minutes.
Impact sur les animaux
Le régime alimentaire utilisé pour induire une fibrose hépatique aux animaux entraine une légère perte de poids des animaux pendant les 3 premières semaines pour reprendre ensuite une croissance normale. L’état des souris sera surveillé quotidiennement et leur poids mesuré toutes les semaines.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort à la fin de chacune des procédures. En effet, il est indispensable de récupérer le foie et le sang des souris pour pouvoir étudier les effets des vecteurs thérapeutique sur la fibrose hépatique.
Remplacement
Les procédures expérimentales nécessaires à ce projet ont été élaborées et réfléchies afin de minimiser le nombre d’animaux tout en permettant de réaliser une étude statistique valable. Le modèle de fibrose que nous avons choisi consiste uniquement en l’apport d’une alimentation spécifique, il a l’avantage de refléter fidèlement la pathologie humaine. Avant d’être administré aux souris, les systèmes thérapeutiques développés seront préalablement testés sur des cellules en cultures. Seuls les systèmes présentant une efficacité suffisante seront testés chez la souris.
Réduction
D’après la littérature et d’après notre expérience sur le modèle CDAHFD, la variabilité des réponses à l’induction de la fibrose est très faible (sur plus de 100 souris étudiées, toutes développent une fibrose hépatique). Cependant, suivant les durées de régime, la variabilité de l’expression de certains marqueurs peut être plus ou moins marquée. Ainsi, d’après nos résultats précédents, l’étude d’une réponse aux agents thérapeutiques nécessite des lots minimum de 15 animaux pour pouvoir réaliser une étude statistique. Pour les études d’effet thérapeutique nous réaliserons dans un premier temps, l’expérience sur un lot de 10 animaux, testerons la validité statistique des résultats, et nous recommencerons l’expérience sur 5 animaux supplémentaires si nécessaire. Pour les études de biodistribution, des lots de 5 animaux sont suffisants. Ainsi, le nombre d’animaux indiqués est un nombre maximum. Le test statistique utilisé sera un test non paramétrique Mann–Whitney permettant l'analyse d'échantillons de petites tailles.
Raffinement
Ce régime entraine une légère perte de poids des animaux pendant les 3 premières semaines pour reprendre ensuite une croissance normale. L’état des souris sera surveillé quotidiennement et leur poids mesuré toutes les semaines. Le milieu sera enrichi pour le bien-être des animaux (cotons de nidifications, bâtonnets et igloos…). Des mesures visant à réduire la douleur des animaux seront prises, les injections de médicaments seront réalisées sous anesthésie générale et un suivi attentif des animaux est prévu à chaque étape des procédures. Les animaux seront régulièrement évalués à l’aide de points limites bien définis. Pour chaque animal mis à mort, nous exploiterons un maximum de données disponibles.
Choix des espèces
Les objectifs du projet sont de tester différents agents thérapeutiques pour traiter la fibrose hépatique et d’étudier l’évolution des marqueurs de cette pathologie. Le recours à des animaux est indispensable pour atteindre de tels objectifs, puisque la fibrose hépatique prend place au niveau d’un organe entier, le foie. Il n’est actuellement pas possible de reproduire l’architecture et la complexité d’un organe entier autrement que chez l’animal. De nombreux modèles de fibrose hépatiques existent et sont bien connus chez la souris. En soumettant les animaux à un régime alimentaire spécifique, bien caractérisé par l’équipe, cela permettra de récapituler, les différentes étapes du développement et les potentielles variabilités de la maladie à l’échelle de l’organisme entier. Un tel niveau d’information ne peut pas être obtenu à l’aide d’un modèle in vitro.
Evaluation de l’effet d’un composé sur la mémoire et le fonctionnement du cerveau chez des souris saines
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
48 souris saines vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un composé par gavage pendant 22 jours puis passent trois tests de mémoire, dont la piscine de Morris où l'animal nage jusqu'à 90 secondes pour rejoindre une plateforme. Le porteur teste sur des souris saines une molécule déjà évaluée dans des modèles d'Alzheimer et de trisomie 21 et renvoie les bénéfices cliniques au long terme. Il indique que l'évaluation du rapport sécurité-efficacité impose des tests comportementaux sur rongeurs.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de déterminer le ratio sécurité/efficacité sur l’apprentissage de souris saine d’une molécule ayant déjà démontré des propriétés pro-mnésiques et neuroprotectrices chez des souris ayant développé une maladie de type Alzheimer ou de trisomie 21.
Bénéfices attendus
Les bénéfices à court terme (pendant la durée du projet) sont de déterminer le ratio sécurité/efficacité sur la cognition des souris saines d’un produit ayant déjà montré des effets bénéfiques dans des études pré-cliniques basées des modèles murins de trisomie 21 ou de la maladie d’Alzheimer. Les bénéfices à plus long-terme sont de permettre le lancement d’essais cliniques évaluant l’efficacité de ce produit à protéger les patients atteints de trisomie 21 ou de la maladie d’Alzheimer de l’apparition de déficit cognitifs
Procédures
48 animaux seront soumis à une administration quotidienne du produit de traitement par gavage pendant 22 jours. Après 10 jours de traitement avec le produit testé, les animaux effectueront 3 tests comportementaux pour évaluer les différents types de mémoires. Le lendemain du dernier test (au 23ème jour), les animaux seront mis à mort pour pouvoir effectuer le prélèvement du cerveau afin d'évaluer les quantités et mécanismes d'actions du produit testé.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables peuvent venir de l’administration des fortes doses de traitement dans la procédure n°1 mais les études de toxicologies n’ont pas révélées d’effet toxique à ces doses. Cependant les animaux seront observés quotidiennement afin d’évaluer les effets potentiellement indésirables. L’inconfort lié au traitement peut provenir de l’administration du produit de traitement par gavage pendant 22 jours. Afin d’éviter ces effets indésirables, cette administration sera effectuée par du personnel technique qualifié. Le test de la piscine de Morris va induire un important stress lors de la première nage mais l’animal sachant instinctivement nager ne tardera pas à trouver la plateforme pour être retiré de l’eau par l’expérimentateur avec un temps de nage maximum de 90 secondes ce qui est bien en deça de l’épuisement de l’animal. L’observation quotidienne des animaux permettra de déceler toute souffrance animale dès son apparition et d’intervenir le plus rapidement possible pour minimiser au maximum l’inconfort observé.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour un prélèvement de structures cérébrales à l’issue de chaque procédure.
Remplacement
L'objectif de ce projet est de déterminer le ratio sécurité/efficacité sur la cognition d’une molécule ayant déjà démontré des propriétés pro-mnésiques et neuroprotectrices in vivo chez des souris développant une maladie de type Alzheimer ou de trisomie 21. L'évaluation de ce ratio nécessite de réaliser des tests de comportement sur des rongeurs.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans chaque expérience a été défini à l’aide de tests de puissance G Power (logiciel G*Power 3.1) réalisés avec des données internes ou issues de publications. Ces analyses ont révélé qu’il était nécessaire d’avoir 12 animaux par groupe. De plus, nous réutiliserons les animaux qui ont fait les tests comportementaux pour les prélèvements de structures cérébrales.
Raffinement
Les souris sont livrées par groupes d’individus qui se connaissent afin d’éviter les bagarres. Des cabanes en carton sont ajoutées en plus de l’enrichissement réglementaire. Les animaux seront habitués aux expérimentateurs en étant manipulés doucement une minute par jour la semaine précédent les expériences. L’administration orale sera réalisée par du personnel formé avec du matériel adapté. L’état clinique des animaux est vérifié chaque jour et dès qu’une détérioration est constatée, le responsable du projet et le vétérinaire sont informés pour la prise de décision. Si un animal est prostré ou a les yeux mi-clos ou présente des difficultés pour se déplacer/respirer il sera euthanasié pour mettre fin à ses souffrances. Le poids des animaux est relevé 2 fois par semaine et toute diminution de 15% du poids de l’animal entre 2 pesées traduit une souffrance et une euthanasie sera pratiquée.
Choix des espèces
Les études pré-cliniques précédantes ayant démontré les propriétés pro-mnésiques et neuroprotectrices de ce produit ont été réalisées chez des souris adultes ayant développé une maladie de type Alzheimer ou de trisomie 21. Nous gardons donc la même espèce pour cette étude..
Digestibilité iléale des nutriments des aliments ou des matières premières chez le porc mâle en croissance : préparation chirurgicale et mesures in vivo (2/2).
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
40 porcs mâles en croissance vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue car leur modification chirurgicale interdit toute adoption ou retour en élevage. Munis d'une canule posée par chirurgie abdominale, ils sont hébergés en cage individuelle et placés trois jours par semaine en espace restreint pour collecter les jus intestinaux, afin de mesurer la valeur nutritionnelle d'aliments d'élevage. Le porteur présente ce travail comme un moyen de mieux formuler les aliments et de réduire les rejets azotés dans l'environnement. Il affirme que la mesure ne peut être obtenue que sur des animaux ainsi préparés chirurgicalement.
Objectifs
Les essais de digestibilité iléale sur porcs en croissance sont réalisés partout dans le monde, par des équipes de recherche spécialisées dans ces méthodes, afin d’évaluer de la manière la plus précise possible la valeur nutritionnelle des matières premières, coproduits ou aliments destinés aux porcs, particulièrement celle des protéines et des acides aminés. En effet, les matières premières et coproduits ne cessent d’évoluer, par les changements des itinéraires techniques plus respectueux de l’environnement, l’apparition de nouvelles sources de protéines locales particulièrement et l’optimisation des procédés. Les résultats obtenus permettent aux producteurs d’aliments et aux éleveurs d’adapter au mieux la formulation aux besoins des animaux, contribuant au maintien d’une flore digestive équilibrée et d’une bonne santé des animaux mais aussi à réduire les rejets azotés dans l’environnement, , à améliorer leur santé digestive (moins de fermentations indésirables) et à appuyer la recherche sur les procédés appliqués en vue d’améliorer la qualité des matières premières ou leur empreinte environnementale (ex. procédé de trituration). En effet, la présence d’éléments nutritifs non digérés et en particulier les protéines, augmente les fermentations des déjections et dégrade les conditions sanitaires de l’élevage. In fine, tous ces rejets se retrouvent en tant que polluants dans l’environnement (sol, air, eau). Ce projet est la continuité dans l’acquisition des données d’un projet précédent avec les mêmes objectifs. Il contribue à la validation d’une méthode alternative ayant pour but de réduire ou remplacer à terme les essais in vivo en utilisant une méthode in vitro qui est à raffiner avec des avancées méthodologiques du procédé et en agrégeant les résultats dans des modèles mathématiques avec d’autres informations sur les propriétés physicochimiques des aliments et matières premières ou leurs spectres proche infrarouge. Des données de digestibilité iléale issues d’essais in vivo réalisés sur plusieurs années ont été mises en commun servant de base au projet. Dès l’obtention des modèles, des essais de validation seront nécessaires et probablement aussi certains essais pour ajouter de la variabilité au modèle. Deux parties permettent de mener à bien ce protocole : 1- modification chirurgicale nécessaire aux mesures (projet 1/2) et 2- préparation, transport des animaux avant / après préparation chirurgicale et hébergement en cage individuelle (projet 2/2).
Bénéfices attendus
Ce projet (2/2) permettra de continuer l’acquisition de données de digestibilité iléale chez le porc nécessaires afin de formuler au mieux les aliments d’élevage pour limiter les désordres digestifs liées à un déséquilibre protéique mais aussi les rejets dans l’environnement tout en développant les connaissances sur des matières premières notamment locales. Les essais de digestibilité permettent d’évaluer des hypothèses de manière fine et donner des valeurs de référence de la valeur nutritionnelle d’une matière première ou d’un aliment avec un nombre d’animaux très réduit. Ces matières premières ne cessent d’évoluer d’où le maintien de ce type d’essai, mais le développement en parallèle des méthodes in vitro pourra à terme réduire ou remplacer la méthode in vivo. Ces résultats sont importants pour les filières animales et de plus en plus avec le développement d’une alimentation locale. Aucune autre méthode ne permet de faire la mesure avec un meilleur rapport bénéfice / risque. La seule autre technique est avec utilisation d’un marqueur et abattage de l’animal pour prélèvement du contenu. Non seulement elle est moins précise, mais avec un nombre identique de répétitions (n=6), il faut abattre 6 porcs pour une seule matière première, alors qu’avec 6 porcs nous pouvons évaluer 10-12 matières premières.
Procédures
Les porcs sont hébergés en individuel. Chaque semaine, ils sont placés 3 jours en cage avec une surface au sol restreinte pour permettre de collecter les jus iléaux sans contamination par les urines. Le reste du temps, ils sont dans un module loge + cage leur permettant une liberté de mouvement.
Impact sur les animaux
Peu de nuisances ou d’effets indésirables sont attendus pour les animaux, autres que ceux de la période post-opératoire (cicatrisation, gène voire douleur maitrisée par l’analgésie). Une période de soin est nécessaire afin de faciliter la cicatrisation de la suture abdominale ainsi que de la zone de sortie de canule. Les animaux commencent à manger habituellement 24 heures après l’opération. L’aliment est réintroduit à des quantités augmentant au fur et à mesure des jours qui passent. Les jus iléaux étant plus acides que des fèces, un film protecteur (très efficace) est sprayé sur l’arrière-train des porcs afin de protéger la peau dès la fin de l’opération. La manipulation peut être renouvelée si la peau est propre et sèche. Si des rougeurs commencent à apparaître, de la crème apaisante et cicatrisante est utilisée en local également. La canule est retirée (sans intervention) après 3 à 4 semaines post-opération, lorsqu’elle ne tombe pas toute seule. Les périodes de collecte, avec un hébergement en cage, contraignent les animaux à un espace réduit. Ces périodes sont limitées au maximum en permettant aux animaux pendant les périodes d'adaptation aux aliments d'être dans un module les laissant libres de leurs mouvements : cage ouverte vers la loge en caillebotis plastique.
Devenir
A la fin des mesures, les porcs sont euthanasiés car ils ne peuvent pas être adoptés ni envoyés vers d’autres élevages à cause de leur modification chirurgicale.
Remplacement
La mesure de la digestibilité iléale des acides aminés chez le porc ne peut aujourd’hui être réalisée que par des essais sur des animaux de l’espèce cible ayant suivi la procédure de préparation chirurgicale décrite dans ce projet. Ce type d’essai a déjà contribué à établir des valeurs de référence largement utilisées dans le monde, mais la production de nouvelles matières premières et coproduits, d’additifs améliorants ou de process, nécessite d’établir de nouvelles références, qui ne peuvent être évaluées que par les études in vivo. Néanmoins, ce programme sert également à alimenter les bases pour le développement d’une méthode in vitro qui pourrait à terme, réduire ou remplacer les essais sur animaux.
Réduction
Ce projet utilise des animaux préparés chirurgicalement dans un autre projet (1/2). Les 6 animaux serviront à évaluer environ 10 matières premières différentes, sans recourir à d’autres interventions. Un dispositif en carré latin permet de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés par année (6 répétitions + 1 de remplacement) utilisés dans un essai. Ce dispositif a été validé par un service d’études méthodologiques et statistiques. 6 répétitions par aliment nous permettent d'obtenir une puissance suffisante pour mettre en évidence des différences significatives ayant un sens biologiquement sur les différents critères d'intérêt mesurés. Le traitement des données est réalisé en deux temps : un test permettant d’écarter un arrière-effet pour toutes les variables (semaine, animal, poids des animaux), et ensuite une analyse de variance et un test a posteriori (Tukey, méthode des contrastes, ...).
Raffinement
Le raffinement a été réfléchi sur les deux projets le constituant, d’abord sur les conditions pré-opératoires (EU A), puis sur l’intervention chirurgicale du projet 1/2 (EU B) et enfin sur les phases post-opératoires et d’essai de ce projet 2/2 (EU A). Les mesures de raffinement décrites ci-dessous sont celle concernant uniquement l’EU A. Le choix de replacer l’animal dans l’EU A pour la phase post-opératoire a été fait en considérant le peu de km de distance (36 km, environ 30 minutes) entre les deux sites et les bénéfices pour l’animal. Les animaux transportés par le personnel de l’EU A, dans un véhicule spécialement équipé pour le confort des animaux. Ils arrivent à l’EU B le jour même de l’intervention. Les animaux sont habitués à leur lieu d’hébergement avant l’opération et le retrouvent rapidement après, évitant un stress supplémentaire. Le lieu d’hébergement (EU A) a été spécifiquement construit pour ce type d’essai (loges et cages sécurisées sans éléments blessants, facilité d’accès pour les soins, enrichissement adapté, contrôle automatisé de la ventilation et de la température, …). Son personnel est spécifiquement formé aux soins post-opératoires de ce type d’intervention et est présent 7j/7j, …). Les hébergements sont disposés en deux files de manière à procurer aux porcs une perception visuelle, auditive et olfactive entre congénères. L’animalier surveille les porcs plusieurs fois par jour et il y a des périodes de présence le week-end. Par expérience, les animaux s’habituent bien aux cages (pas de nervosité ni de comportements agressifs, comportement alimentaire normal, absence de problèmes d’aplombs). Des objets d'enrichissement sont placés dans chaque module (loge + cage) : chaine avec triangle métallique, brosse dure. Lors de la période post-opératoire, les animaux sont en cage uniquement, ils ont accès au triangle, aux rondelles et à la chaine métallique (utilisation régulière). Lors de la 2ème semaine, si les observations sont satisfaisantes pendant les soins et que les animaux sont calmes, l’accès à la loge est ouvert pour leur laisser un temps de promenade, sous surveillance. Des traitements médicamenteux sont prévus pour fournir une antibiothérapie et une gestion de la douleur appropriées en suivi post-opératoire.
Choix des espèces
Ces essais concernent la mesure de la digestibilité iléale des acides aminés chez le porc. Ce type d’essai a déjà contribué à établir des valeurs de référence largement utilisées, mais la production de nouvelles matières premières et coproduits, d’additifs améliorants ou de process, nécessite d’établir de nouvelles références, qui ne peuvent être évaluées que par les études in vivo sur des animaux ayant suivi la procédure détaillée dans le projet 1/2. La technique nécessite des mâles pour éviter les mélanges entre urine et jus iléaux lors de la collecte, mais les résultats sont valides pour les mâles et les femelles (pas de différences avérées de digestibilité). La formulation des aliments ne se fait pas par sexe. Les animaux sont en phase de croissance. Cela permet de refléter au mieux les animaux ciblés en élevage par ce modèle
Evaluation de l’efficacité antibactérienne des Eligobiotiques® (EB) contre Escherichia coli entérohémorragique (EHEC) productrice de Shiga-toxine (STEC) chez le lapereau.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
48 lapins, lapereaux âgés de deux jours et leurs mères, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue. Les lapereaux sont infectés par une Escherichia coli entérohémorragique responsable de diarrhées hémorragiques, puis traités par gavage avec trois doses d'un produit antibactérien commercial, les mères étant tuées car exposées aux animaux infectés. Le porteur indique que la principale cause de souffrance est la sous-nutrition des lapereaux délaissés par la mère et prévoit un suivi du poids. Il affirme que la complexité d'un être vivant ne peut pas être reproduite en laboratoire.
Objectifs
Le présent projet vise à tester l’efficacité d’un composé antibactérien (EB) dans un modèle d’infection du tube digestif à E. coli chez le lapereau. Trois concentrations du composé seront testées, une correspondant à la dose pharmacologiquement active (EB) et cette même dose divisée par 10 (EB/10) et 100 (EB/100). Cette étude sera réalisée avant le passage de ce composé EB en phase d’évaluation clinique.
Bénéfices attendus
Le bénéfice principal de ce projet est de mettre en évidence l’efficacité d’une thérapie ciblée offrant une alternative à l’utilisation des antibiotiques et permettant un contrôle précis des écosystèmes microbiens complexes. Dans cette optique, le projet vise à utiliser une nouvelle technologie antimicrobienne basée sur l’utilisation d’un dérivé des bactériophages (ciblant exclusivement certaines espèces bactériennes) transportant des « ciseaux moléculaires » qui, une fois à l’intérieur des bactéries, vont scanner leur matériel génétique et trouver la séquence à couper pour laquelle ils ont été « programmés ». Ainsi seules les bactéries possédant la séquence d’ADN ciblée seront tuées, sans affecter le reste du microbiote. Les bactéries d’intérêt dans ce projet sont des Escherichia coli (E. coli) entérohémorragiques (peuplant le système digestif et responsable d’hémorragies) productrices de Shiga-toxine (EH-STEC). Ces bactéries sont à l’origine de maladies rares mais graves en particulier chez les jeunes enfants chez qui elles induisent des diarrhées hémorragiques et une atteinte rénale sévère. Une précédente étude a déjà permis de mettre au point le modèle d’infection du tube digestif chez le jeune lapereau et d’appréhender le potentiel bénéfice d’un traitement aux Eligobiotiques® (EB). Les précédents résultats ont également entrainé un réajustement de la composition du traitement (proportion composé actif/ tampon). Cette étude a pour but d’évaluer l’efficacité de 3 doses issues d’un lot clinique, sur cette bactérie.
Procédures
Les méthodes d’infection et de traitement par gavage (quelques secondes par lapereaux) ont été choisies pour leur qualité non invasive et indolore pour les animaux. Les lapereaux seront infectés une seule fois à J0 et les traitements auront lieu deux fois par jour, dès J3 après infection et pendant 4 jours. L’expérience durera 7 jours. Dans ce modèle, l’infection, même symptomatique (diarrhée), n’empêche pas la prise de poids des lapereaux et n’entraine pas de souffrance particulière s’ils sont bien nourris par leur mère. En revanche, il est possible que l’infection favorise le délaissement de la lapine pour ses lapereaux les plus fragiles. Dans ce cas, le poids des lapereaux et leur score clinique enregistrés quotidiennement nous permettrons d’évaluer leur état et d’interrompre l’étude pour les animaux en état de souffrance. En fin d’étude, les lapereaux seront soumis à une ponction intracardiaque sous anesthésie volatile (vetflurane 5%) avant leurs mises à mort.
Impact sur les animaux
Les précédentes études nous ont permis de déterminer que la principale cause de souffrance dans ce modèle était la sous nutrition des lapereaux (résultant ou non de l’infection). Le nombre d’animaux par portée est assez variable. Les lapines donnant naissance à plus de 9 lapereaux ont souvent tendance à en délaisser certains au profit des autres.
Devenir
Tous les animaux (lapereaux + lapines) seront mis à mort à la fin de l’étude afin de récupérer chez les lapereaux, le sang pour analyses biologiques et le colon pour dénombrement des CFU. Les lapines seront également mises à mort car elles auront été en contact avec des animaux infectés.
Remplacement
Une partie des résultats préliminaires a été obtenue in vitro mais la complexité d’un être vivant ne peut pas être mimée en laboratoire nécessitant l’utilisation de modèles animaux. Également, une étude similaire a déjà été réalisée et a permis de mettre en évidence des résultats très encourageants. Toutefois, la validation de l’efficacité est requise sur un lot clinique par les autorités et le conseil scientifique du commanditaire de l’étude.
Réduction
Le modèle étant déjà maitrisé, aucune phase de mise au point n’est prévue. En tenant compte de possible perte dans les portées et afin d’obtenir une étude statistique solide (Mann-Whitney), 12 animaux par groupe de traitements seront nécessaires.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans un environnement adapté et enrichi. Les lapereaux et leur mère ne seront pas séparés durant l’étude pour limiter leur stress et permettre une alimentation naturelle par la tétée. L’infection bactérienne du tube digestif et l’administration du traitement seront réalisées par voie orale et seront donc indolores. Des critères d’arrêts de l’étude, supportés par une grille de score clinique, ont été définis afin d’assurer le bien-être des animaux. Pour pallier au problème de dénutrition observé pour les grandes portées, des lapereaux pourront être transférés à des portées plus petites au cours de leur premier jour de vie. De plus, une vigilance particulière sera appliquée après chaque allaitement, où la présence d’une tâche de lait sera surveillée car elle représente un marqueur spécifique de la bonne prise alimentaire chez le lapereau. Une observation quotidienne durant les 5 jours suivant la naissance des lapereaux (pouvant être modulé en fonction de l’état des lapereaux après leur naissance) puis biquotidienne jusqu’à la fin de l’expérience nous permettra de déterminer lesquels ont le plus de mal à se nourrir et ainsi de favoriser leur alimentation en les plaçant en priorité dans le nid avec leur mère. Ce suivi nous permettra également de déceler le plus rapidement possible des signes de souffrance et pouvoir anticiper l’atteinte des points limites.
Choix des espèces
Le lapin développe des symptômes très semblables à l’homme dans un contexte d’infection à E. coli, notamment au niveau de la diarrhée, contrairement au modèle murin. Des lapereaux de 2 jours seront utilisés de façon à correspondre à une population de jeunes enfants particulièrement sensibles aux infections à EH-STEC.
Rôle des effets adverses périnataux dans la rupture de tolérance orale
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
8 640 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures déclarées légères malgré leur nombre. Elles subissent un stress de séparation maternelle, une exposition aux micro et nanoplastiques ou une infection intestinale à Cryptosporidium en période périnatale, puis jusqu'à 28 gavages et des injections sous-cutanées, pour étudier la rupture de tolérance alimentaire. Le porteur qualifie de modérées la diarrhée et la colite attendues, tout en classant l'ensemble en gravité légère. Il affirme que l'étude nécessite un "organisme intégré" qu'aucun modèle in vitro ne remplace.
Objectifs
Les objectifs de ce projet de recherche sont: 1- de caractériser si et comment des événements adverses en période périnatale (stress de séparation maternel (SSM), exposition aux micronano plastiques (MNPL) ou infection a Cryptosporidium parvum (CP)) ont des conséquences à long terme sur la tolérance orale (TO). La tolérance orale est l'absence de réponse immuniatire à un antigène du non soi (aliment par exemple) lorsque celui est administré par voie orale et non systémique. 2- identifier des marqueurs communs aux trois modèles prédictifs d'une rupture de la TO.
Bénéfices attendus
Ce Projet a pour but d’identifier des biomarqueurs de prédisposition aux ruptures de TO à partir de 3 modèles d’Evenements Adverses Perinataux i.e. un stress social, une exposition aux MNPL ou une infection intestinale. L’identification des mécanismes impliqués dans la rupture de TO devrait fournir des pistes pour le développement de stratégies préventives. Dans le projet, 2 stratégies préventives de rupture de TO seront testées, l’enrichissement de l’environnement et l’introduction tardive des potentiels allergènes alimentaires. Ce projet devrait permettre d’identifier des marqueurs précoces de prédiction de la perte de TO, et de fournir des preuves scientifiques pour 2 stratégies préventives.
Procédures
Gavages: les animaux subiront entre 1 et 28 gavages / animaux vigiles. Injection sous cutanées: les animaux subiront entre 1 et 2 injections sous cutanées / animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effet indésirables attendus sur les animaux sont légers. Ces protocoles sont standards et ont été largement utilisés par la responsable de projet. La diarrhée et la colite attendue dans le protocole de challenge alimentaire sont modérés.
Devenir
Dans le but d'étudier les réponses humorales, cellulaires et intestinales les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures.
Remplacement
La règle des 3R sera strictement respectée. Ce travail a pour but d’analyser les conséquences de 3 différents modèles d'effets adverses (infection ou facteurs environnementaux) survenus en période néonatale sur la TO. Cette étude nécessite donc de travailler sur un organisme intégré. L'étude de la tolérance orale ne peut être réalisée sans expérimentation animale. En effet, les études in vitro ne tiennent pas compte de la complexité des coopérations cellulaires.
Réduction
Du point de vue statistique, nous répéterons les expériences trois fois, et nous utiliserons des modèles statistiques mixtes qui tiennent compte à la fois des facteurs à effet fixe (exemple Infection, exposition aux MNPL ou stress de l’animal) et des facteurs à effet aléatoire (répétition des expériences).
Raffinement
Afin de suivre la directive européenne 2010/63/UE, des frisures de papier kraft seront rajoutés comme enrichissement aux animaux. . Selon la durée de l’étude, un deuxième enrichissement pourra être introduit dans l’environnement, tel que des aspen Brick, des tunnels en polycarbonate ou des igloos. Durant toute la période d’expérimentation, l’état général des animaux sera observé quotidiennement. Pour chaque procédure des points limites ont été définis pour limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse de l’animal sera euthanasié s’il présente un de ces points limites d’arrêt de la procédure (SBEA). Les animaux seront surveillés pendant toute la durée de l’expérimentation afin de détecter l’apparition d’éventuels comportements atypiques tels que : • altérations des fonctions normales (impossibilité d’uriner, de s’alimenter…), • vocalisation, tremblements …, • une perte de poids élevé (mais
Choix des espèces
Nous avons choisi de travailler sur un modèle murin car il existe une grande diversité d’outils chez cette espèce permettant l’étude de la réponse immunitaire et de la barrière intestinale. Nous travaillerons sur la lignée C3H/HeN car cette lignée est particulièrement sociable et les femelles portent une grande attention à leur descendance ce qui limite le cannibalisme des petits suite à leur manipulation par les expérimentateurs. La souris est un modèle préclinique largement utilisé pour les études des origines développementales de la santé et des maladies. Nos résultats pourront donc être plus facilement comparés avec la littérature existante. Les différents modèles de fragilisation (SSM, exposition aux MNPL ou CP) seront appliqués en période périnatale (voir procédures expérimentales). La réponse immunitaire et la barrière intestinale seront observées à PND15 et PND21. Les protocoles de Tolérance orale et Challenge alimentaire (voir procédure expérimentales) seront commencés à PND15 et les animaux euthanasiés à PND42 et PND36 respectivement.
Etude de faisabilité de la détection par l’autopesée d’animaux challengés
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
60 agneaux vont être utilisés dans des procédures classées légères, puis renvoyés dans le cheptel pour être engraissés et abattus pour la consommation. Ils sont infestés par voie orale par deux vers parasites, Haemonchus contortus et Trichostrongylus colubriformis, puis subissent prélèvements rectaux, prises de sang à la jugulaire et pesées répétées, l'objectif étant de tester l'autopesée pour repérer les animaux parasités. Le porteur indique que l'infestation peut provoquer anémie et perte de poids et prévoit de sortir de l'essai les agneaux dont l'hématocrite chute. Il affirme qu'on ne peut pas remplacer le mouton pour reproduire le cycle parasitaire.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer le potentiel de l’auto-pesée pour détecter les animaux parasités par les strongles gastro-intestinaux (SGI) qui présenteraient des trajectoires de gains de poids quotidien déficitaires par rapport à des individus témoins non infestés.
Bénéfices attendus
Les nématodes parasites du tube digestif, dont les strongles gastro-intestinaux (SGI), sont une contrainte majeure pour l’élevage des ovins et caprins en système pâturant en raison des pertes de production et de la mortalité qu’ils occasionnent. Plus précisément, ils peuvent entrainer une réduction significative de l’ingéré se traduisant par des pertes de gain de poids moyen quotidien (GMQ). Leur contrôle repose actuellement sur l’emploi systématique de molécules à activité anthelminthique (AH). Toutefois, l’utilisation intensive de ces molécules pendant des décennies a conduit à l’émergence de résistances voire de multirésistance (résistance à plusieurs familles d’AH en même temps) chez certaines populations de parasites. De plus, l’écotoxicité d’une classe particulière d’AH, les lactones macrocycliques, est maintenant bien documentée et acceptée de tous, laboratoires producteurs compris. Dès lors, il nous faut repenser complètement notre approche du contrôle de ces parasites. Une lutte intégrée combinant une utilisation rationnelle et prudente des AH avec des méthodes non chimiques (conduite du pâturage, sélection génétique d’animaux résistants, alicaments…) est actuellement proposée pour permettre un contrôle durable des SGI et une moindre diffusion de la résistance aux AH. L’utilisation rationnelle des AH consiste à n’appliquer un traitement AH qu’aux seuls animaux qui en ont vraiment besoin (traitement ciblé sélectif). En effet, dans un troupeau ovin, le parasitisme par les SGI est réparti de façon très hétérogène entre les individus : certains hébergent peu voire très peu de parasites et n’en souffrent pas ou très peu quand d’autres en hébergent beaucoup. Afin de freiner la diffusion de la résistance aux AH dans les élevages, il faut donc pouvoir identifier les individus qui nécessitent un traitement. Un outil permettant de contrôler régulièrement le poids et l’embonpoint des animaux serait alors d’une grande utilité pour développer une stratégie de traitement ciblé sélectif.
Procédures
Les animaux seront soumis à 4 actes expérimentaux : (Infestation expérimentale per os, prélèvement rectal pour analyse coprologique et prélèvement sanguin par ponction à la veine jugulaire es pesées). Les agneaux sont pesés deux fois par semaine, à heure fixe. Une cage d'autopesée sera également installée dans le lot afin de collecter des données de pesée plus régulières des agneaux (jusqu'à plusieurs fois par jour). - Coprologie : Des prélèvements individuels sont réalisés sur tous les animaux de l’essai à la mise en lots (J0) puis à J21, J28 et J35 pour vérifier la bonne installation des vers puis suivre l’évolution des excrétions. La méthode utilisée pour les coprologies individuelles est la méthode de flottation au chlorure de sodium en lame de McMaster avec une sensibilité de 15 oeufs par gramme de matières fécales. - Hématocrite et indice FAMACHA : Des prises de sang individuelles sur tubes EDTA seront réalisées sur tous les animaux de l’essai, animaux infestés et animaux témoins non infestés, à la mise en lots (J0), puis à J14, J21, J28 et J35. Les prises de sang sont accompagnées d’une notation FAMACHA (intensité de la coloration des muqueuses oculaires, indicateur de l’anémie). Si la valeur d’hématocrite s’avère inférieure à 20% ou si l’examen de la coloration des muqueuses (FAMACHA) conclu à une anémie sévère, l’animal est traité et sorti de l’essai. Toutefois, ce cas de figure est peu probable car la dose utilisée est à la fois suffisante pour diminuer l’ingéré mais insuffisante pour mettre en danger la vie de l’animal.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus dus à l’infestation des agneaux par Haemonchus contortus et Trichostrongylus colubriformis sont : - L’anémie qui peut apparaitre autour du 21eme jour suite à l’infestation, une fois que les nématodes seront adultes et infectants. - La perte d’appétit qui peut engendrer une perte de poids des animaux à partir du 21eme jour après infestation. Le rationnement des agneaux à 800g de concentrés par jour peut accentuer les effets de la perte de poids des agneaux. En cas de signes de maladie (fièvre > 40°C, problèmes respiratoires, décubitus prolongé, anorexie, perte de poids > à 15%…), ou d’impact sur l’état général des animaux (prostration, cachexie, alopécie…), une intervention vétérinaire aura lieu et un traitement adapté (antidouleurs, antiinflammatoires, antibiotiques) sera mis en place (l’animal sortira du protocole si nécessaire). Les nématodes intestinaux utilisés dans ce protocole seront inoculés à une dose suffisamment importante pour obtenir les réponses souhaitées mais suffisamment faible pour ne pas engendrer de signes cliniques. Les animaux seront observés quotidiennement afin d'évaluer toute altération de l'état général (anorexie, prostration). Tout animal présentant une altération générale fera l'objet d'un examen clinique (température, hématocrite, coproscopie). Tout animal ayant un hématocrite inférieur à 15% ou excrétant plus de 50 000 oeufs/g de fèces sera vermifugé et sorti du protocole.
Devenir
Les agneaux retournent dans le cheptel à la fin de la procédure. Ils seront par la suite engraissés pour la consommation.
Remplacement
On ne peut pas remplacer l’hôte (le mouton) pour la réalisation du cycle parasitaire et l’étude de l'impact de l’infestation sur le gain de poids des animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux prévus dans l’expérimentation a été limité au maximum pour avoir un effectif garantissant l’interprétation des données.
Raffinement
Les agneaux sont hébergés sur une litière paillée et en lots de manière à pouvoir exprimer leurs comportements sociaux. Petit à petit, ils vont s’habituer à être manipulés et les prélèvements seront réalisés par du personnel expérimenté.
Choix des espèces
L’espèce ovine est l’espèce cible (application potentielle en élevage). Il n'existe pas d'autre espèce modèle ni de système alternatif à cette étude car ce caractère résulte de phénomènes biologiques, physiologiques, génétiques complexes.
Evaluation de l’efficacité de composés dans le traitement de la décompensation aigue de la cirrhose hépatique. Utilisation d’un modèle rongeur induit par l’association du tétrachlorure de carbone, du phénobarbital et du lipopolysaccharide.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
1 320 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers, modérés puis sévères pour 1 040 d'entre eux. Ils reçoivent du tétrachlorure de carbone par voie orale pendant vingt semaines, du phénobarbital, puis une injection de lipopolysaccharide dans l'abdomen destinée à déclencher une défaillance aiguë de plusieurs organes, le protocole mesurant la durée de survie avant la mise à mort. Le porteur teste des composés censés réduire cette mortalité et renvoie les retombées pour les patients cirrhotiques au conditionnel. Sur le remplacement, il indique ne disposer d'aucun modèle in vitro équivalent et conclut à la nécessité d'un système biologique complexe et "global".
Objectifs
Notre projet consiste à reproduire dans un modèle expérimental murin (rat), un épisode aigu de défaillance multiorganes appelé « acute on chronic liver failure » (ACLF), et d’évaluer les effets de composés sur le traitement ou la protection qu’ils pourraient avoir dans cette pathologie. La cirrhose hépatique est une pathologie caractérisée par une fibrose diffuse, une perturbation sévère du flux artériel et veineux intrahépatique, une hypertension portale et évoluant vers une insuffisance hépatique. La cirrhose a classiquement été catégorisée en deux états : compensée et décompensée. La décompensation aiguë est définie par l’apparition récente d’ascite, un épisode d’encéphalopathie hépatique, une hémorragie digestive, et un épisode infectieux ou n’importe quelle combinaison de ces critères. Il y a deux catégories de décompensation aiguë: la première dite traditionnelle, de bon pronostic à court terme et la seconde, appelée ACLF plus complexe, associée à des défaillances multiples d’organe et de mauvais pronostic. L’ACLF est un syndrome fulminant déclenché par un événement précipitant produisant la défaillance de multiples organes. Il apparait donc que cette phase d’emballement de la réaction immunitaire et inflammatoire soit déterminante lorsque l’ACLF survient chez des patients cirrhotiques qui présentent des lésions hépatiques. Ils ont souvent une endotoxémie importante et une augmentation des taux de cytokines inflammatoires plasmatiques qui sont des facteurs prédisposants. Le modèle d’étude de cette pathologie sera reproduit chez le rat Sprague Dawley par administration orale chronique de tétrachlorure de carbone (CCl4). Afin de potentialiser l'effet du CCl4, les animaux seront préalablement exposés au phénobarbital (activateur des cytochromes de détoxification hépatique). A un stade avancé de la cirrhose, nous administrerons du lipopolysaccharide afin de mimer le facteur infectieux retrouvé dans la pathologie humaine, Les effets des composés testés seront évalués sur leur capacité à réduire l’orage cytokiniques et à prolonger la survie des animaux après un épisode d’ACLF.
Bénéfices attendus
Il est attendu que les composés que nous allons tester exercent des effets multiples, c'est à dire qu'ils puissent agir sur plusieurs cibles en même temps. Par exemple si ces produits réduisent à la fois le processus inflammatoire, l’infection, et améliorent le fonctionnement du foie , nous pensons réduire de manière significative les effets aigus de l'épisode d’ACLF chez les patients cirrhotiques.
Procédures
Au cours de la première phase au cours de laquelle va s’installer la pathologie du foie qui durera 20 semaines au maximum, les animaux subiront des traitements par voie orale à raison de de deux fois par semaine. Cette administration sera pratiquée par une personne expérimentée et ne représente pas une action invasive traumatisante. Il y aura donc 40 administrations par voie orale au maximum. A l'issue de cette phase 1, tous les animaux subiront un prélèvement sanguin, sous anesthésie gazeuse de courte durée. Au cours de la seconde phase sera déclenché l'épisode aigu d’ACLF, les rats recevront une seule administration par injection dans l’abdomen (voie intrapéritonéale). Pour les animaux qui survivront au-delà de 24h, un prélèvement sanguin terminal sera réalisé au moment de leur mise à mort, ils seront alors sous anesthésie gazeuse.
Impact sur les animaux
Le modèle est réalisé en deux phases : 1) La première phase est longue (de 10 à 20 sem max ) , elle permet le développement de la pathologie hépatique , les traitements pour l’induire sont doux (voie orale), il n'y a pas de souffrance ni inconfort manifeste. 2) La seconde phase qui correspond à la précipitation de l'ACLF par injection du composé qui mime un infection bactérienne majeure (LPS) est par définition aigue. Elle génère rapidement des signes de stress et d'inconfort chez le rat (trouble de l'homéothermie, prostration, pâleur des muqueuses etc). Ces effets sont évalués et scorés à la fois dans le but de grader la sévérité ce qui reflète aussi un effet pharmacologique du produit testé, et pour évaluer les points d'arrêts anticipés ou points limites. Deux approches expérimentales sont envisagées, 1) : l'étude de survie à 24h qui permettra d'évaluer la protection éventuelle de notre composé en comparaison à un groupe d'animaux contrôles ou 2) : évaluation dans un temps précoce juste après l'induction des paramètres hémodynamiques et biochimiques (enzymes, cytokines), cela permet également une approche mécanistique par le biais de l'expression de gènes de régulation des processus inflammatoires ou métaboliques.
Devenir
A l'issue de chaque procédure expérimentale les animaux seront observés au cours d'une période de 24heures maximum après le déclenchement de la phase aigue de la défaillance multi organe. Cette phase d'observation se traduira soit pas la mort de l'animal (avec mesure de la durée de survie = étude de survie) soit par une mise à mort pour les animaux survivants. La jsutification repsoe sur l'objectif de ce projet qui consiste à évaluer les effets de composés sencés réduire la mortalité lors de défaillance aigue de l'organisme. les animaux qui survivent seront mis à mort et seront nécropsiés.
Remplacement
La possibilité de disposer d’un modèle animal qui permet d’évaluer les effets des nouveaux composés sur tous les aspects d'une pathologie présent chez l’homme constitue une étape clé dans la lutte contre ces maladies et font de nos modèles un outil translationnel très pertinent. Nous ne disposons pas actuellement de modèles in vitro ayant des caractéristiques permettant d'évaluer les propriétés de composé sur l'ACLF. Une première phase de sélection des meilleurs composés est effectuée sur des modèles acellulaires ou cellulaires, et même sur des modèles de tyoe organoïdes contribuant ainsi à l’utilisation de méthodes alternatives visant à remplacer partiellement l’utilisation des animaux. L’évaluation finale du potentiel thérapeutique des produits dans des modèles animaux reste cependant nécessaire. L’administration des composés dans le contexte d’un animal vivant permet d’évaluer la réelle efficacité des composés dans un système biologique complexe et «global ».
Réduction
La stratégie de réduction consiste à ne réaliser que les essais avec les composés les plus prometteurs ayant satisfait aux étapes de sélection préliminaires in vitro. La chimie des médicaments peut produire des familles de composés chimiques très importante, la stratégie de sélection de produits intéressants à l’aide de tests in vitro exclue une très grande majorité des produits et diminue donc drastiquement le nombre de tests à réaliser chez l’animal.
Raffinement
L'ACLF qui par définition est chez l'homme une pathologie qui entraine le décès à 28 jours de 20 à 70% des patients hospitalisés . Le modèle d'étude expérimetal est lui aussi sévère , la précipitation de la décompensation est subite , nous avons établi des grilles de scoring et une surveillance accrue des animaux de manière à ne pas conserver un animal qui aurait atteint les points d'arrêt anticipés.
Choix des espèces
Sur la base de la littérature scientifique, aucun modèle invertébré ne permet à ce jour dans le cadre de la cirrhose du foie de valider l’efficacité d’une nouvelle molécule dans le traitement de cette pathologie. Le génome du rat et celui de l'homme ont 90% de leurs gènes en commun et ces derniers sont présents dans le même ordre sur les chromosomes, ce qui fait des petits rongeurs un modèle de choix dans les études pharmacologiques. Le choix de l'espèce rat a été fait en se basant sur la littérature scientifique et sur nos connaissances des caractéristiques des molécules à tester. Rats juvéniles en période post sevrage au début des études expérimentales (environ 21-28 jours), le poids optimal des rats est de 100 grammes dans la littérature scientifique.
Evaluation de la tolérance générale et locale d’une substance pharmaceutique ou de dispositifs médicaux au stade de développement préclinique chez l’animal de compagnie (chiens/chats)
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Chiens : 175
350 animaux de compagnie, soit 175 chats et 175 chiens, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent des produits vétérinaires en développement par diverses voies, à des doses allant jusqu'à cinq fois la dose thérapeutique, avec des prélèvements de sang pouvant atteindre 20 % du volume sanguin. Le porteur indique que ces fortes doses peuvent provoquer douleur, perte de poids ou d'appétit et comportement anormal, et prévoit de réintroduire les animaux dans la colonie de l'établissement plutôt que de les tuer. Il présente ces études de tolérance comme une obligation réglementaire imposant de tester l'espèce de destination.
Objectifs
Les études de tolérance conduites chez les animaux de compagnie (chat/chien) permettent de justifier la sécurité pour l’espèce de destination de nouveaux médicaments vétérinaires ou dispositifs médicaux. Ces études de tolérance sont imposées par la règlementation de mise sur le marché des produits vétérinaires. Elles permettent d’identifier les potentiels effets indésirables d’un produit et de confirmer la marge de sécurité du produit. Des études de sécurité sur la reproduction peuvent également être requises pour les produits pharmaceutiques passant dans le sang et qui sont destinés à être utilisés chez les animaux reproducteurs. L'objectif de ces études de sécurité pour la reproduction est d'identifier tout effet indésirable du produit pharmaceutique sur la reproduction mâle ou femelle. Plusieurs études de tolérance peuvent être nécessaires tout au long de l’état d’avancement du développement du produit (adaptation de la formulation, de la voie d’administration, de la posologie…).
Bénéfices attendus
Les études de tolérance sont requises par la règlementation de mise sur le marché de produits vétérinaires. Elles permettent de déterminer la marge de sécurité du produit. Le projet ayant pour objectif de documenter son innocuité, il permettra à terme, d’éviter les risques d’effets indésirables occasionnés par des surdosages ou une mauvaise utilisation du produit ou du dispositif médical. Le développement des produits/dispositifs médicaux a pour objectif de soigner et/ou d’améliorer le bien-être des animaux. L’induction d’effets indésirables de longue durée est donc rédhibitoire. La limitation des doses maximales en fonction des données disponibles pour le produit concerné a pour but d’éviter ou limiter au maximum la durée des potentiels effets indésirables induits.
Procédures
Les traitements et prélèvements sont réalisés selon les procédures en vigueur sur le site de l’EU, dans des conditions d’asepsie permettant de limiter au maximum le risque d’infection. L’administration du produit sera réalisée par voie intraveineuse (IV), intramusculaire (IM), sous-cutanée (SC), orale, intra articulaire (sous couvert d’une aseptie rigoureuse et d’une anesthésie locale ou générale), transcutanée, ou autre. Le volume maximal administré sera : IV : 1-5 mL/kg, IM : 0.25-0.5 mL/kg, SC : 1-2 mL/kg, Oral : adaptés à l’espèce de destination, Intra articulaire : 0.05-0.5 mL/kg, Transcutanée : selon la viscosité du produit et l’espèce de destination. La durée d’un traitement, incluant la contention et l’administration, est généralement courte (~5 min/animal) à l’exception des administrations sous anesthésie où le traitement ne pourra pas dépasser la durée de l’anesthésie. La durée totale d’un traitement sera variable selon les produits testés et en conformité avec la législation (VICH GL43) qui préconise de tripler la posologie normale. Prélèvements. Sang : généralement à la veine jugulaire sur animal vigile. Le volume total de sang prélevé ne dépasse jamais 20% du volume de sang circulant. Un temps de repos suffisant est déterminé entre chaque phase de prélèvement si l’étude en compte plusieurs et entre chaque étude : pour un volume prélevé correspondant à 7.5%, 10%, 15% et 20% du volume circulant sur une période de 24h, le temps de récupération est de 3, 7, 14, et 28 jours respectivement. Fèces : au sol ou dans les litières, dans des cages individuelles, ou au niveau du rectum sur animal anesthésié. Urine : dans des cages individuelles sur animal vigile, ou par sondage, cystocentèse ou pose d’une poche sous anesthésie. Autres : sur animal vigile (ex : biopsies), anesthésiés (ex : liquide synovial) ou euthanasié (ex : organes) selon la nature du prélèvement. Un prélèvement ponctuel sur animal vigile prendra en général moins de 5 min et la durée totale de la phase de prélèvement dépendra de la voie d’administration et des principes actifs (notamment de leurs caractéristiques pharmacocinétiques). Prélèvements sous anesthésie : anesthésie et réveil sous contrôle d’un vétérinaire ; les animaux sont maintenus en observation selon les conditions précisées dans le plan d‘étude. La durée des prélèvements ne dépassera pas la durée de l’anesthésie.
Impact sur les animaux
Les études de tolérance sont conduites afin d’évaluer l’innocuité du produit ou du dispositif médical en cours de développement. Selon les lignes directrices VICH GL 43, les doses à administrer vont a minima jusqu’à 5 fois la dose thérapeutique efficace envisagée. De ce fait, des effets indésirables peuvent être occasionnés aux fortes doses. Pour les fortes doses, les effets indésirables potentiels sont liés au type de produit évalué. Dans le cadre de ce projet plusieurs molécules de classes thérapeutiques différentes seront évaluées et chacune d’entre elles pourrait potentiellement induire un ou des effets indésirables variés, tels que la douleur, la perte de poids ou d’appétit, une inactivité ou une mobilité réduite, un stress ou un comportement anormal. Les études de tolérance sont généralement conduites en fin de développement. Toutes les informations obtenues dans les études précédentes (pharmacocinétique, pharmacodynamie, études pilotes et de preuve de concept…) permettent de raffiner les procédures et le design des études de tolérance en limitant les doses maximales à administrer.
Devenir
Dans l’objectif d’évaluer la tolérance d’un produit vétérinaire, la règlementation (VICH GL43) préconise le prélèvement de tissus, organes, pour des analyses histologiques par exemple, et donc une euthanasie. Cependant dans le cadre de ce projet, tout sera mis en œuvre (notamment données bibliographiques ou résultats d’études d’autres projets) pour éviter les euthanasies. Par conséquent une réintroduction de l’ensemble des animaux qui participeront à ce projet dans la colonie hébergée au sein de l’EU est envisagée. Si l’état général des animaux le permet, ils seront réintroduits dans la colonie des animaux hébergés dans les locaux de l’EU. Dans le cas contraire, les animaux seront suivis et les soins appropriés seront apportés avant leur réintégration dans la colonie. Les informations concernant chaque animal sont conservées et consultées avant une réutilisation potentielle d’un animal dans un autre projet.
Remplacement
Règlementairement, les études de tolérance doivent être réalisées chez l’espèce de destination. Lors de ces études, la tolérance de l’animal au produit administré est évaluée au cours du temps. Après administration, la molécule passe les barrières physiologiques telles que la paroi du tube digestif ou la peau (absorption), se retrouve dans la circulation sanguine générale pour atteindre le tissu ou l’organe cible de la pathologie (distribution) et les organes où elle sera modifiée (métabolisme) avant d’être éliminée (élimination). Ces phénomènes d’absorption, de distribution tissulaire, de métabolisme et d’excrétion des produits administrés (ADME) sont des phases indispensables à l’évaluation de l’innocuité d’un produit en développement et aucune méthode alternative reproduisant ces phases d’ADME n’est disponible.
Réduction
Les études de tolérance réglementaires nécessitent a minima 8 animaux par traitement (VICH GL43). Afin de réduire le nombre d’animaux dans les études pivots règlementaires, des études pilotes avec un nombre plus restreint d’animaux pourront être réalisées avec justification dans le plan de l’étude.
Raffinement
Les traitements et prélèvements seront réalisés généralement sur animaux vigiles selon les procédures en vigueur au sein de l’EU, l’espèce ou la voie d’administration. Pour les animaux de compagnie, une contention légère est suffisante pour l’administration du traitement et les collectes d’échantillons et n’induit pas de nuisance au bien-être des animaux autre que d’être maintenus pendant des temps très courts. Les volumes prélevés et les temps de récupération des animaux seront déterminés de manière anticipée pour s’assurer que le bien-être de l’animal ne sera pas altéré. Les animaux sont régulièrement manipulés afin de les habituer à la contention et au contact des expérimentateurs. Dans le cas d’administrations ou de prélèvements spécifiques (administration ou ponction intra-articulaire, cystocentèse), les animaux pourront être anesthésiés localement ou totalement pendant la durée de l’acte. L’anesthésie et le réveil des animaux se feront sous la surveillance d’un vétérinaire et selon les procédures en vigueur au sein de l’EU. Les animaux seront observés au moins 2 fois/jour par le personnel qualifié et dédié aux soins aux animaux. Des observations plus fréquentes seront prévues les jours de traitement pour s’assurer qu’aucune réaction non attendue n’est observée. Tout animal présentant un état de santé altéré ou un comportement inhabituel sera examiné par un vétérinaire qui déterminera les traitements à administrer ou, dans un cas extrême, son euthanasie. La maintenance des animaux de compagnies au sein de l’EU est soumise à l’observation de procédures internes qui sont revues régulièrement. Toute nouvelle technique de raffinement présentant une amélioration du bien-être des animaux en étude ou hors étude peut être intégrée lors de la révision des procédures internes et par conséquent mise en place pour les études suivantes sur préconisation du SBEA et/ou du Comité d’Ethique.
Choix des espèces
Les études de tolérance des produits vétérinaires et des dispositifs médicaux doivent obligatoirement être réalisées chez l’espèce de destination. L’âge des animaux dépend de l'indication envisagée pour le produit/dispositif médical, et peut concerner des animaux du stade juvénile à l’âge adulte. Avec l’âge, la maturité des organes cibles se modifie. Chez le nouveau-né, le métabolisme et l’excrétion se font lentement avant normalisation dans les mois suivants, traduisant une sensibilité des organes cibles possiblement très différente de celle de l’adulte. Chez l’animal âgé, le métabolisme est ralenti et la fonction rénale diminuée. Le poids corporel de l’animal est très différent selon l’âge de l’animal et est également à prendre en compte lors de l’évaluation de la tolérance. Cela impose de tester le futur médicament ou dispositif médical dans la tranche d’âge de l’espèce de destination visée pour ajuster la posologie ou le format du dispositif. Cette décision sera dûment justifiée dans le plan d’étude spécifique au produit testé dans le cadre de ce projet.
Etude de pharmacocinétique et de tolérabilité non-GLP chez le primate non humain après administration d’anticorps polyclonaux
- Recherche appliquée
- Cancers
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
16 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit trois anesthésies profondes de deux heures et six prélèvements de sang sous anesthésie légère, pour évaluer la tolérance et la pharmacocinétique d'anticorps polyclonaux avant des études de toxicité réglementaires. Tous sont tués en fin de protocole pour un prélèvement de plusieurs organes. Le porteur revendique le macaque comme "l'espèce la plus représentative de l'homme" et affirme qu'aucune méthode alternative ne permet d'étudier la pharmacocinétique d'un "organisme entier".
Objectifs
Notre société développe des anticorps polyclonaux glyco-humanisés. Deux d’entre eux sont en développement clinique de phase 2 et 3 en transplantation et dans la COVID-19. La bonne tolérance des anticorps polyclonaux glyco-humanisés chez l’homme a été démontrée et publiée. Deux autres anticorps polyclonaux glyco-humanisés dans le domaine de la cancérologie ont démontré leur efficacité dans des modèles murins précliniques. Des études de toxicité réglementaire GLP sont requises chez le primate non humain par les recommandations ICH (EMA/CHMP/ICH/646107/2008). En préalable à ces études et dans un souci de réduction du nombre d’animaux à inclure, il est nécessaire de valider l’innocuité d’une dose équivalente à la dose thérapeutique visée. Des prélèvements sanguins réguliers seront effectués afin d’effectuer un bilan cardiaque/musculaire, hépatique/pancréatique, inflammatoire. Les animaux seront observés quotidiennement et soumis à une grille d’observation comportementale, afin d’obtenir un bilan cognitif primaire. Les prélèvements sanguins seront aussi utilisés pour déterminer la pharmacocinétique du produit, conformément aux recommandations ICH. Cette étude préliminaire permettra de valider la bonne tolérance de la dose présumée, de mettre au jour d’éventuels points d’alerte qui permettront de prévoir une surveillance accrue et plus exhaustive de ces paramètres, et de limiter l’étude de toxicité réglementaire à un simple groupe à cette dose.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider la tolérabilité d’une dose thérapeutique
Procédures
3 anesthésies profondes par animal (2h) avec prélèvements (2 anesthésies lors de l’administration du produit thérapeutique et la 3ème pour l’euthanasie), et 6 prélèvements sanguins sous anesthésie légère (15 min)
Impact sur les animaux
Les anesthésies profondes de 2h ainsi que les prélèvements de sang multiples sous anesthésie légère peuvent occasioner de l'inconfort, de la confusion et du stress pour les animaux au moment du réveil, pour autant elles permettent de diminuer ces effets d'inconfort, de confusion et de stress pendant les procédures, les rendant ainsi le moins traumatisantes possible pour les animaux par rapport à ces même procédures qui seraient effectuées sur animaux vigiles.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort, sous procédure complète d'anesthésie, en fin de protocole de gravité modérée pour prélèvement multi-organes post-mortem.
Remplacement
Cette autorisation de projet a pour objectif de valider la dose thérapeutique ciblée pour les anticorps polyclonaux XON, de manière à optimiser l’étude de toxicité réglementaire nécessaire à la constitution du dossier de demande d’autorisation d’essai clinique. Les études pré-cliniques réalisées montrent que le macaque est l’espèce la plus représentative de l’homme pour l’évaluation de la toxicologie de XON car la cross-réactivité cellulaire (TCR) est comparable. Ce genre d’étude nécessite l’évaluation au niveau des différents systèmes et appareils d’un organisme entier. A l’heure actuelle, il n’existe pas d’autres méthodes d'étude de la pharmacocinétique de nouveaux composés thérapeutiques permettant de remplacer l’utilisation d’animaux.
Réduction
Pour chaque dose, le nombre d’animaux est réduit à son minimum soit 2 par dose, en raison de la variabilité interindividuelle, plus 1 animal par contrôle. De plus, chaque étude est divisée en 2 parties. Dans la partie 1 seule l’équivalent de la dose thérapeutique ciblée chez l’homme sera administrée. La dose forte ne sera pas admninistrée si une des précédentes doses à provoquer des effets indésirables graves
Raffinement
-De façon à diminuer le stress, la souffrance et la douleur, toutes les procédures seront réalisées chez ces animaux sous anesthésie générale. Un traitement analgésique leur sera donné si nécessaire en fonction de la procédure. -Les anesthésies et traitements analgésiques donnés aux animaux sont adaptés selon les procédures. La fréquence d'observation des animaux est doublée lors des expérimentations et consiste en un examen clinique de l’animal selon une grille de signes notables, signes sévères et un arbre décisionnel. -Si des effets indésirables apparaissent dès la première injection, la seconde injection ne sera pas réalisée. -Les animaux sont hébergés avant protocole expérimental en volière, de façon à préserver leur mode de vie en communauté, puis, au cours du protocole expérimental les individus sont hébergés dans des cages séparées, mais jointives permettant la vision et la communication entre congénères. -Un enrichissement alimentaire (fruits et/ou légumes) est donné quotidiennement, un enrichissement du milieu par jeux (différentes activités) est donné en rotation dans les cages selon un programme hebdomadaire. Enfin, un aménagement (perchoirs, cordes…) des cages permet un enrichissement de mouvements.
Choix des espèces
Le primate non humain, et plus particulièrement ici le macaque, représente une espèce animale de choix comme modèle animal pré-clinique, car proche de l’homme de par son anatomie et physiologie, son métabolisme, sa proximité phylogénétique et sa similitude avec le système immunitaire de l’homme. Seuls les PNH ont montré une cross-réactivité suffisante dans des expériences in vitro, en comparaison avec d’autres espèces (rongeurs, lagomorphes,…), et par rapport aux cibles humaines, cibles des anticorps thérapeutiques XON. Il s’agit d’animaux jeunes adultes (4 à 8Kg) dont le système immunitaire est mature.
Utilisation de sang d’ovins pour évaluer l’hémocompatibilité d’un système d’assistance circulatoire cardiaque gauche
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
40 brebis vont être utilisées dans des procédures classées légères, sans être tuées à l'issue. Chacune subit des prélèvements de sang à la jugulaire, jusqu'à 400 à 450 millilitres une fois toutes les trois semaines, pendant deux ans et demi, pour tester in vitro l'hémocompatibilité d'une pompe cardiaque. Le porteur indique que les brebis seront réhabilitées, replacées ou adoptées par une association en fin de projet si leur bilan sanitaire le permet. Il affirme avoir choisi l'ovin pour sa "docilité", l'accès facile aux veines et une coagulation proche de celle de l'humain.
Objectifs
Le projet a pour objectif d'utiliser du sang frais prélevé chez des brebis, afin d’évaluer et d’améliorer les interactions entre le tissu sanguin et la pompe cardiaque dévelopée par notre partenaire. Cette dernière est un dispositif médical appelé “assistance circulatoire gauche”, ou “LVAD”, destiné aux personnes souffrant d’insuffisance cardiaque grave. Il s’agit d’une pompe mécanique implantée chirurgicalement dans le corps et destinée à pallier un cœur défaillant. Le LVAD développé a pour ambition de recréer fidèlement les phases de remplissage et d’éjection du cœur natif sans pour autant exposer le sang aux dommages causés par les pompes actuellement commercialisées. Afin d’évaluer cet aspect sur des prototypes avancés de LVAD en cours de développement, puis dans le cadre de leur évaluation pré-clinique, il est nécessaire d’utiliser du sang frais prélevé dans des conditions permettant de préserver toutes ses caractéristiques biologiques.
Bénéfices attendus
Il est essentiel de caractériser les interactions des pompes LVAD avec le sang afin d’évaluer et de prévenir les risques d’hémolyse (destruction des globules rouges), de formation de thrombus dans la pompe (caillot), ou de dégradation de protéines sanguines essentielles. Les essais d’hémocompatibilité in vitro permettent de caractériser ces aspects dans des conditions contrôlées. Cependant, la qualité et la fraicheur du sang utilisé sont essentielles dans la réalisation de ces tests. Il est donc nécessaire de prélever le sang par ponction veineuse afin de minimiser les risques d’activation et de contamination extérieure. La norme en vigueur recommande l’utilisation de sang bovin, porcin, ou ovin pour la réalisation de tests d’hémocompatibilité sur des pompes cardiaques car le tissu sanguin de ces animaux est très similaire à celui des humains. De plus l’utilisation des gros animaux permet d’obtenir de grandes quantités de sang (quelques centaines de ml) sans préjudice pour l’animal. Dans ce projet des ovins ont été choisis pour leur docilité, l’accès facile aux veines jugulaires et des mécanismes de l’arrêt de l’écoulement du sang comparables à ceux observés chez l’humain.
Procédures
Un prélèvement sanguin par ponction veineuse au niveau de la veine jugulaire de moins de 10% du volume total (environ 400-450 mL) jusqu’à un maximum d’une fois toutes les 3 semaines pendant 2 ans et demi, pourvu qu’aucun point limite n’ait été atteint.
Impact sur les animaux
Les brebis pourront ressentir un peu de fatigue à la suite du prélèvement sanguin, comme tout un chacun à la suite d'un don de sang. Alimentation et abreuvement seront disponibles à volonté pour tous les animaux prélevées. Dans le cadre de ce projet le prélèvement de sang se limitera à 10% du volume sanguin total, et 3 semaines minimum de repos seront respectées entre chaque prélèvement. L'état des muqueuses des animaux ainsi que leurs numérations de formules sanguines seront controlées régulièrement afin de dépister toute survenue éventuelle d'anémie
Devenir
Toutes les brebis seront réhabilitées/replacées ou adoptées (par une association de protection animale qui gère la réhabilitation des animaux de laboratoire), dans la mesure où leur bilan sanitaire nous y autorisera, en fin de procédure.
Remplacement
L'étude des interactions biologiques entre le LVAD CorWave et le sang est réalisé in vitro mais nécessite d’avoir recours à du sang frais prélevé chez des animaux vivants. Bien que la pompe CorWave soit développée en amont à partir de simulations numériques et de tests hydrauliques in vitro de pointe, ces derniers ne permettent pas dans l'état actuel des connaissances d’évaluer les interactions biologiques complexes avec le sang.
Réduction
Les dispositifs LVAD sont conçus pour pomper 5L de sang dans un organisme humain. Le nombre d'animaux impliqués dans le projet sera réduit au minimum grâce à l'utilisation de systèmes de test in vitro des dispositifs LVAD exploitant de faibles quantités de sang. Les tests in vitro de ces dispositifs réduisent les volumes de sang nécessaires à quelques centaines de millilitres par dispositif testé, réduisant ainsi la fréquence et le volume des prélèvements sanguins à effectuer. Un volume de 2 L permet ainsi de comparer 4 designs de pompe différents en une semaine.
Raffinement
L’étude de l’hémocompatibilité du LVAD in vitro à partir de sang prélevé par ponction veineuse permet de réduire le recours à des études d’implantation in vivo de classe « sévère » ou « sans réveil ». L’utilisation d’ovins se limite ainsi dans ce projet à une procédure expérimentale de classe « légère » qui ne devrait pas avoir d’incidence sur l’état général des animaux. Aucune souffrance ou stress significatif n’est attendu dans ce projet. Des ovins ont été choisis pour leur docilité, l’accès facile aux veines jugulaires et une hémostase comparable à celle de l’Homme. Les animaux seront hébergés en troupeau et placés au maximum en situation d'éco-paturage en extérieur. Ils ne seront isolés que le temps du prélèvement sanguin.
Choix des espèces
L’utilisation des gros animaux permet d’obtenir de grandes quantités de sang (quelques centaines de mL) sans prejudice pour l’animal. Les normes en vigueur recommandent donc l’utilisation de sang bovin, porcin, ou ovin. Des brebis adultes seront utilisées afin de pouvoir prélever le volume de sang nécessaire sans affecter la santé de animaux.
Etude en IRM de l’effet d’un inhibiteur de kinases dépendantes des cyclines sur la formation de l’œdème cérébral chez le rat en cas d’ischémie cérébrale transitoire
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
31 rats mâles vont être utilisés, tous tués à l'issue, 26 dans des procédures classées sévères et 5 tués sans réveil comme témoins. Chez les 26 premiers, un accident vasculaire cérébral est provoqué par occlusion d'une artère du cerveau, suivie de deux passages en IRM, pour étudier l'œdème cérébral et un candidat-médicament. Le porteur indique un taux d'échec de 30 %, dont 25 % de mortalité, et cite parmi les atteintes l'hypothermie, des difficultés à se nourrir et une douleur liée à l'œdème. Il revendique un modèle in vivo "indispensable", les modèles in vitro ne reproduisant pas selon lui les mécanismes entre cerveau et sang.
Objectifs
La World Stroke Organization rapporte 13.7 millions d'Accidents Vasculaires Cérébraux chaque année, dont 5.5 millions sont fatales. 80% des AVC sont d’origine ischémique (AIC) et sont causés par l’obstruction d’un vaisseau sanguin cérébral. Cette interruption de la circulation sanguine bloque l’apport d’oxygène et de glucose nécessaire à l’activité cérébrale, endommageant progressivement les cellules et formant un œdème cérébral avec une composante cellulaire et une composante vasculaire. Les premières heures qui suivent un AIC sont déterminantes quant à ses conséquences, mais les approches thérapeutiques actuelles sont limitées dans le temps et ne peuvent contrer l’œdème qui ne peut être soulagé que par une chirurgie décompressive invasive : l’hémicrâniectomie. L’objectif aujourd’hui pour la recherche est de proposer un traitement neuroprotecteur permettant d’élargir cette fenêtre thérapeutique en protégeant les cellules et en limitant l’œdème cérébral. Notre équipe travaille sur un candidat médicament répondant à ces attentes. C'est un inhibiteur de kinases cyclines dépendantes dont les effets neuroprotecteurs et anti-œdémateux à 24 et 48h post-AVC ont été montrés dans différentes études indépendantes dans un modèle d’ischémie cérébrale focale transitoire chez le rat. Nos résultats histologiques préliminaires indiquent un effet potentiel de notre molécule sur l'œdème cellulaire. D'autre part, les biomarqueurs de pathologie neurodégénératives constituent un axe de recherche aux enjeux majeurs, cependant ils ne sont pas encore appliqués aux AVC. De plus en plus de recherches suggèrent que certaines molécules anormalement présentes dans le sang en cas d'AVC pourraient être utilisées pour le diagnostic et le suivi de cette pathologie. Parmi environ 150 candidats, nous avons sélectionné l'aquaporine-4, un canal perméable à l'eau situé à l'interface entre le sang et le cerveau particulièrement impliqué dans l'œdème cérébral et dont la présence dans le sang a récemment été rapportée dans une étude pilote chez l'homme. Cette étude a 2 objectifs : 1) évaluer l'effet de notre candidat médicament sur la formation de l’œdème cellulaire cérébral à un stade précoce de l’AVC en imagerie par IRM ; 2) identifier un potentiel marqueur sanguin de l’AVC chez le rat.
Bénéfices attendus
Cette étude nous permettra dans un premier temps d’étudier l'effet de notre candidat médicament sur l'œdème cérébral en cas d'AVC ischémique en IRM. L’impact de notre molécule sur l’œdème n’a jamais été mesurée par cette technique. Dans un second temps, la comparaison des taux d’aquaporine 4 dans le sang des différents groupes nous permettra d’identifier un potentiel marqueur de l’AVC et d’investiguer l’effet de notre traitement sur ce marqueur. A terme, ce projet pourrait mener au développement d’une solution thérapeutique innovante pour le traitement des AVC.
Procédures
Au total, 31 rats mâles Sprague-Dawley adultes (6-8 semaines) seront utilisés dans cette étude, et inclus dans une procédure 1 intitulée « Etude de l’oedème cérébral en IRM après induction d’une ischémie cérébrale transitoire chez le rat ». Cette procédure comprend l’occlusion de l’artère cérébrale moyenne (ACM) permettant de reproduire un AVC ischémique (~30min), l’administration en aveugle du traitement ou de son placebo (~15min), deux passages à l’IRM (~30min chaque) à 6h et 24h post-AVC et la mise à mort des rats. Trois groupes de rats seront distingués au cours de cette procédure : un premier groupe de 13 rats recevra le traitement, un second groupe de 13 rats recevra le placebo, et un troisième groupe de 5 rats sera seulement mis à mort pour constituer un groupe contrôle sans AVC ni traitement. Ces rats contrôles ne passeront pas d’IRM. Par ailleurs, l’atteinte d’un point limite au cours du protocole entrainera la mise à mort immédiate de l’animal.
Impact sur les animaux
Les procédures expérimentales ont été conçues de manière à minimiser les dommages causés aux animaux. La procédure a un taux d’échec de 30% : la chirurgie du modèle d’ischémie cérébrale par occlusion temporaire de l’artère cérébrale moyenne via l’insertion d’un filament dans l’artère carotide externe est un modèle complexe qui a un taux de mortalité de 25% et un risque d’un mauvais placement du filament qui n’induit pas d’AVC ischémique de 5%. Les nuisances attendues pour les animaux sont : (1) Une hypothermie : au cours de la chirurgie, le risque d’hypothermie est strictement monitoré à l’aide d’une sonde rectale et d’un tapis chauffant, cependant certains rats peuvent avoir du mal à réguler leur température corporelle après la chirurgie, c’est pourquoi des mesures seront prises pour prévenir tout risque d’hypothermie jusqu’à la mise à mort des animaux. (2) Une diminution de leur capacité à se nourrir et à s'abreuver : la zone d’opération se trouvant au niveau des muscles mandibulaires, les rats peuvent avoir du mal à mastiquer et à se redresser pour atteindre la mangeoire et le biberon d’eau. (3) Une douleur céphalée conséquente à l’œdème cérébral apparait dans les premières heures après la chirurgie. L’intensité de cette douleur dépend du degré de sévérité de l’AVC et est évaluée lors du test de suspension par la queue. Cette douleur peut également gêner le redressement pour atteindre la mangeoire et le biberon d’eau, malgré l’analgésie mise en place post-chirurgie. (4) Une gêne pour se déplacer : une paralysie de la patte avant droite apparait au cours des premières heures après la chirurgie. Cette atteinte est plus ou moins importante selon le degré de sévérité de l’AVC et est mesurée dans le neuroscore via le test de rotation. (5) Un stress au cours au transport : 5h et 24h après la chirurgie, les animaux seront transportés vigiles à l’aller et au retour dans une cage de transport entre l'animalerie et l'IRM. Ces quatre trajets de 10-15 minutes en voiture peuvent engendrer un stress pour l’animal.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront mis à mort par une personne compétente selon une méthode de mise à mort réglementaire et les informations sont conservés pour les contrôles de la SBEA, du vétérinaire référent de l'établissement ou des services vétérinaires départementaux.
Remplacement
S’il existe des modèles alternatifs in vitro recréant des conditions ischémiques sur des cultures de cellules cérébrales, ils ne permettent pas d’étudier les mécanismes inflammatoires complexes et coordonnés entre différents tissus (cerveau-sang), formés de multiples types cellulaires, ni le développement de l’oedème cérébral et sont donc inappropriés à notre étude. De plus, ce projet s’inscrivant dans la continuité de notre étude de l’effet du traitement test sur le cerveau du rat en cas d’AVC, il est indispensable d’utiliser le même modèle expérimental pour intégrer et comparer nos résultats. Cependant, en accord avec les exigences de remplacement et de réduction, des tests in vitro ont préalablement permis de sélectionner la molécule traitement parmi plusieurs candidats médicaments et de définir une gamme étroite de concentrations efficace in vivo.
Réduction
Un test sur un rat mort récupéré de notre précédent projet a été effectué au préalable pour vérifier la faisabilité de l’expérience et mettre au point les paramètres de l'IRM, évitant l'inclusion de rats supplémentaires dans l'étude pour le réglage de l'IRM. La procédure n°1 d’étude de l’effet du traitement sur l’oedème est réalisée sur le nombre d’animaux minimal tout en permettant d’accomplir son objectif. D’après nos précédentes études et en se basant sur la méthode statistique d'estimation développée par Noordzij et al. (2010), un effet sur l’oedème cérébral est observable et significatif à partir de 8 rats par groupes. L’induction de l’ischémie cérébrale a un taux d’échec d’environ 30%, comprenant la mortalité (25%) et le risque d’un mauvais placement du filament qui n’induit pas d’AVC ischémique (5%), c’est pourquoi nous prévoyons 13 rats par groupes. Nous estimons que 5 rats non ischémiés seront suffisants à l’acquisition de données de « contrôle » étant donné qu’il n’y a aucun risque de perte. Les tests statistiques utilisés par la suite seront Student ou ANOVA (données paramétriques), ou Mann Whitney ou Kruskal-Wallis (données non paramétriques).
Raffinement
Pour limiter leur stress et selon les mesures de raffinement, une période d’acclimatation de 1-2 semaines sera respectée à leur arrivée. Les rats opérés seront gardés par 2 pour réduire leur stress avant et après chirurgie. Le transport en voiture entre l’animalerie et l’IRM pouvant engendrer un stress chez l’animal, un temps de calme de 20-30min sur tapis chauffant sera respecté avant toute manipulation de l'animal à l’aller et au retour. Au cours de la chirurgie, l’hypothermie est compensée par l’utilisation d’un tapis chauffant thermostaté à 37°C relié à une sonde rectale et par une couverture de survie. Après la chirurgie, la cage des rats sera posée sur un tapis chauffant à l’animalerie et à l’IRM pendant les phases de calme et de réveil de l’anesthésie. Un pack de gel chauffé à 30-37°C sera placé dans le fond de leur cage pendant leur transport et sous leur ventre pendant les 30 minutes d’IRM. Pour contrer les difficultés à se nourrir et à s’abreuver après la chirurgie, des pipettes à tige longue seront mises à leur disposition et des croquettes humidifiées (pellets mélangés à de l’eau) seront placées dans le fond de leur cage. L’option des DietGels a été écartée puisqu’ils contiennent du glucose, composé influençant le volume de l’œdème ; les alternatives sans glucoses ont été testées mais les animaux ne s’y intéressent pas. En accord avec le vétérinaire référent, une stratégie d'analgésie par injection sous-cutanée de lurocaïne 0,5% (7mg/kg) préopératoire sur le site d’incision associée à la buprénorphine post-opératoire (0,03-0,05mg/kg 2x/jour) a été privilégiée. Du gel ophtalmique sera également appliqué avant la chirurgie afin de protéger les yeux des animaux. Ils bénéficieront d'un soin adapté par l'utilisation d'anesthésique et analgésique avant l’IRM et avant leur mise à mort.
Choix des espèces
Les animaux utilisés seront adultes, âgés de 6-8 semaines, pesant 320g +/- 40g, notre étude principale portant sur des pathologies principalement observées chez l’adulte et visant à traiter les patients victimes d’un AVC. Nous avons choisi la même espèce de rat pour cette étude pilote que pour nos études sur l'AVC puisqu'il s'agit d'une mise au point propre à l'espèce. Nous travaillons sur un modèle d'ischémie focale transitoire chez le rat, espèce que nous avons sélectionnée pour son système vasculaire cérébral très similaire à celui de l’homme, en faisant un modèle de choix pour reproduire un AIC. De plus, ce type d’ischémie cérébrale est déjà bien décrit chez le rat et de nombreuses données sont disponibles, nous permettant d’anticiper et de comparer nos résultats. Le rat est également l’espèce de référence dans les études de pharmacologie et les études précliniques. L’utilisation du rat évite de mettre en place de nouvelles études préliminaires pour valider le modèle, et donc d’augmenter le nombre d’animaux nécessaire.
Développement, homologation et benchmark de formulations d’appâts destinées à la lutte contre les rongeurs nuisibles
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Rats : 1050
Autres rongeurs : 1050
3 150 rongeurs, soit 1 050 souris, 1 050 rats et 1 050 rongeurs d'autres espèces, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent par gavage des appâts rodenticides, une entreprise cherchant à développer et homologuer ces produits destinés à les tuer. Le porteur reconnaît qu'il est "certain que les rongeurs vont subir des nuisances qui devraient les conduire à la mort", les survivants étant ensuite tués. Il présente ces essais comme une "obligation réglementaire européenne" imposant de tester chaque espèce cible et un nombre minimal d'animaux.
Objectifs
Il existe un vrai besoin de développement de nouveaux appâts rodonticides à mettre sur le marché de la lutte contre les rongeurs nuisibles. Cette lutte est justifiée par la nécessité absolue de préserver les personnes et les biens (alimentation, bâtiments et matériels) des risques et méfaits induits par ces rongeurs cibles nuisibles. En effet, ces derniers sont porteurs de zoonoses (maladies transmissibles à l’homme) et sont responsables de plusieurs milliers de morts chaque année, via des contaminations directes ou indirectes. Les maladies véhiculées par les rongeurs ont tué plus de personnes au cours des 10 derniers siècles que toutes les guerres. Ce projet a pour objectif d'évaluer l'efficacité de divers appâts rodenticides, depuis leur développement jusqu'à leurs autorisations de mise en marché (AMM), aux renouvellements périodiques des homologations, ainsi qu'à leur benchmark par rapport aux produits du marché. Il permettra également de faire progresser la connaissance scientifique. La société développe et commercialise des produits de lutte contre les rongeurs nuisibles, sous forme d’appâts. Ces appâts doivent répondre à de nombreux critères pour être efficaces et homologués. Ils doivent être appétents pour les cibles visées afin qu’ils soient consommés et que les rongeurs ingèrent la substance active qu’ils contiennent. Ils doivent être adaptés aux conditions d’utilisation variables selon les cas : lieu sec, humide, chaud, froid … et assurer la stabilité de la substance active et de l’appétence au cours du temps. Le besoin de régulation des populations de rongeurs nuisibles et les exigences réglementaires contraignantes imposent le développement et l'optimisation des formulations d'appâts. Pour procéder à leur développement et à leurs homologations, la société a besoin de conduire des essais sur des produits nouveaux. Elle doit également conduire des essais sur des produits connus en vue du renouvellement périodique de leurs homologations. Enfin, elle se doit de benchmarquer les produits concurrents qui arrivent sur le marché. L’objectif de ce protocole doit permettre de développer puis de valider l’appétence et l’efficacité de formulations d’appâts contenant des substances rodonticides en vue de leur homologation sur les 3 espèces cibles. Les animaux seront utilisés au stade adulte et répartis entre mâles et femelles, le plus équitablement possible. Pour être validé, un essai devra afficher une efficacité d’au moins 90%.
Bénéfices attendus
La conduite de ces essais d'efficacité et d'appétence permettra à l'entreprise de progresser dans ses connaissances au niveau de la formulation d'appâts et de finaliser le développement des nouveaux produits, avant d'engager les demandes d'homologation. Dans les dossiers de demande d'homologation, la réglementation européenne impose la présentation de résultats d'essais conduits en laboratoire avec des animaux de chacune des espèces cibles revendiquées dans les demandes d'AMM. La guidance de l'ECHA impose également le nombre minimum d'animaux par essai, afin d'avoir une représentativité suffisante.
Procédures
Lors de la procédure expérimentale n°2, les animaux seront soumis à des opérations de gavage. Ces gavages pourront être uniques : 1dose gavée une seule fois, ou répétés, une fois par jour sur 2 à 5 jours consécutifs. Les opérations de gavages auront une durée limitée d'une minute par gavage. Pour les procédures expérimentales 1 et 2, les animaux pourront être soumis à un prélèvement sanguin (procédure n°3), sous anesthésie terminale, juste avant euthanasie.
Impact sur les animaux
Dans la mesure où les produits à tester sont des rodonticides, il est certain que les rongeurs vont subir des nuisances qui devraient les conduire à la mort. Afin de réduire au maximum ces nuisances, la règle des 3R et le respect de l'atteinte des points limites seront appliqués.
Devenir
Tous les animaux survivants à l'issue des procédures 1 et 2 seront euthanasiés. En effet, l'exposition aux substances actives et la durée des essais ne permettront pas de les réutiliser dans d'autres essais.
Remplacement
La conduite des essais sur les rongeurs cibles : rats (Rattus norvegicus et Rattus rattus) et souris (Mus musculus) répond à une obligation réglementaire européenne et ne peut être remplacée. Pour pouvoir accéder au marché, ces appâts doivent être homologués. Une des conditions requises pour l'obtention de l'homologation consiste à fournir des résultats d'essais d'efficacité, conduits en laboratoire, selon la guidance de l'ECHA (Guidance on the Biocidal Products Regulation. Volume II Efficacy - Assessment and Evaluation (Parts B+C), Version 3.0, April 2018) qui impose que les essais soient conduits sur les espèces cibles. Par ailleurs, il n'existe pas de méthode de substitution pour valider l'efficacité et l'appétence des appâts. Le recours aux animaux est donc obligatoire.
Réduction
Les trois espèces cibles (Rattus norvegicus, Rattus rattus et Mus musculus) ont des comportements alimentaires différents. Elles ne sont donc pas substituables. Selon la réglementation européenne, les essais doivent être conduits en laboratoire sur chaque espèce cible pour l'obtention des AMM. Les guidances mentionnent qu'il est nécessaire d'utiliser au moins 10 animaux par essai afin d'atteindre une représentativité suffisante des résultats. Imposé par la réglementation, ce nombre d'animaux par essai ne pourra être réduit. Il est prévu, pour la première année du projet : Procédure 1 : 10 essais par espèce, puis 15 essais par an les 4 années suivantes, soit(10x12x1+15x12x4=) 840 animaux par espèce, soit 3x840= 2520 animaux au total, pour la procédure 1 sur la durée du projet. Procédure 2 : 5 essais, dont 2 avec groupe témoin, par espèce et par an soit (5x6x5 + 2x6x5=) 210 animaux par espèce cible sur la durée du projet, soit au total 630 animaux pour la procédure 2 sur la durée du projet. Pour la procédure 3, il n'est pas prévu d'animaux supplémentaires. Les animaux intégrant cette procédure seront tous issus des procédures 1 ou 2. Le total d'animaux prévu sur l'ensemble du projet est donc de 2520 + 630 = 3150 animaux sur les 5 ans du projet. Ce nombre est justifié par le besoin d'appâts de formulations variées afin de répondre aux besoins des différents sites à traiter selon leurs caractéristiques.
Raffinement
Les essais seront conduits dans un environnement enrichi - objets susceptibles d’être rongés ou déchiquetés et pouvant servir à la construction de nids (papiers, cartons, etc)-, par des personnels qualifiés formés au respect des conditions du bien-être des animaux, afin de minimiser au maximum le stress et la souffrance imputables à ces essais. Afin de respecter le caractère grégaire des animaux, les rats seront hébergés à 3 par cage et les souris par groupe de 5 ou 6, en veillant à séparer les mâles des femelles. Pour éviter toute souffrance inutile, le concept de Raffinement et de points limites sera mis en œuvre. Un suivi clinique des animaux sera effectué, au moins quotidiennement, afin de relever la présence d’éventuels symptômes de mal-être. Les animaux moribonds ayant atteint des points limites seront euthanasiés, en accord avec la structure en charge du bien-être animal de l’EU. Pour les essais par gavage et pour les prélèvements sanguins, les gestes techniques seront réalisés par des personnels formés et expérimentés.
Choix des espèces
Les 3 espèces (Rattus norvegicus, Rattus rattus et Mus musculus) répondent à une exigence réglementaire européenne (Règlement BIOCIDE au niveau européen, selon guidance ECHA : Guidance on the Biocidal Products Regulation. Volume II Efficacy - Assessment and Evaluation (Parts B+C), Version 3.0, April 2018). En effet, ces trois espèces représentent les 3 cibles majoritaires des produits développés pour la protection des personnes et des biens, contre les rongeurs nuisibles. La réglementation impose que des essais d'efficacité et d'appétence soient conduits en laboratoire sur chacune des espèces cibles. Les animaux des 3 espèces seront utilisés au stade adulte afin de respecter les guidances de l'ECHA (European CHemical Agency) pour ce type d'essai.