Troubles respiratoires

Des injections répétées d'antigène associé à un adjuvant, suivies de prélèvements sanguins répétés, provoquent chez les souris des rougeurs et des irritations locales au point d'injection. 1 500 souris vont être utilisées, toutes tuées pour que soient prélevés leurs organes du système immunitaire, dont 300 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur annonce 150 études sur la durée du projet et des points limites "stricts et spécifiques" sans indiquer lesquels, ni combien d'animaux par étude. L'objet réel est de fournir à un laboratoire pharmaceutique dix à cinquante anticorps monoclonaux candidats, le porteur revendiquant par ailleurs une réduction de moitié du nombre d'animaux par rapport au projet précédent.

Objectifs

Au sein de notre département de recherche, l'utilisation des technologies de laboratoire sans animaux (plateformes in vitro) s'est largement développée ces dernières années, s'inscrivant dans une démarche de réduction de l'expérimentation animale. Le but de ce projet est de générer des anticorps monoclonaux chez la souris dirigée contre un antigène cible spécifique impliqué dans des maladies humaines. Ces anticorps, une fois produits, seront testés dans des modèles de laboratoire sans animaux pour valider leur potentiel thérapeutique. Les anticorps développés dans le cadre de ce projet sont destinés à des approches d'immunothérapie pour traiter des patients atteints de cancers (tumeurs solides et cancers du sang) et de maladies auto-immunes et inflammatoires (polyarthrite rhumatoïde, lupus, maladies inflammatoires de l'intestin) Ce projet vise à générer environ 10 à 50 anticorps monoclonaux candidats les plus prometteurs. Nous anticipons 150 études sur la durée totale du projet. Les anticorps générés constitueront des outils biologiques précieux pour mieux comprendre les mécanismes des maladies ciblées, développer de nouveaux traitements plus efficaces et mieux tolérés et offrir des alternatives thérapeutiques aux patients en échec avec les traitements actuels. Cette approche s'inscrit dans la mission de notre laboratoire : développer des médicaments innovants pour améliorer la vie des patients atteints de maladies graves pour lesquelles les options thérapeutiques restent limitées.

Bénéfices attendus

Bénéfices à court terme (1-2 ans) Le bénéfice immédiat de ce projet est la découverte et la caractérisation d'anticorps monoclonaux hautement spécifiques dirigés contre un antigène d'intérêt thérapeutique. Ces anticorps constitueront des candidats médicaments prometteurs pour les phases de développement ultérieures. Bénéfices à long terme pour les patients (5-10 ans) À plus long terme, ce projet vise à mettre à disposition de nouveaux traitements thérapeutiques sous forme d'anticorps pour des patients souffrant de maladies graves. En oncologie, cancers du poumon résistants aux chimiothérapies conventionnelles, cancers du sein triple-négatifs, particulièrement agressifs… En maladies auto-immunes et inflammatoires, polyarthrite rhumatoïde résistante aux traitements de fond, lupus érythémateux systémique, maladie chronique aux options thérapeutiques limitées… En maladies du système nerveux central, maladie d'Alzheimer, sclérose en plaques progressive, maladie de Parkinson, maladies neuro-inflammatoires rares sans solution thérapeutique… Ces nouveaux anticorps thérapeutiques offriront aux patients de nouveaux espoirs de guérison pour des maladies actuellement incurables, des traitements mieux tolérés avec moins d'effets secondaires que les thérapies conventionnelles et une amélioration de la qualité de vie grâce à un contrôle plus efficace de leur maladie. Au-delà des bénéfices directs pour les patients, ce projet contribuera à l'avancement des connaissances sur les mécanismes des maladies ciblées, le développement de nouvelles approches thérapeutiques en immunothérapie et la validation de nouvelles cibles pour le développement de futurs médicaments.

Procédures

Les animaux reçoivent 3 à 6 injections d'une préparation contenant l'antigène et un adjuvant pour stimuler leur système immunitaire. Les injections sont espacées de 15 à 21 jours pour permettre au système immunitaire de répondre de manière optimale. Pour la plupart des injections, l’animal est vigile. Pour d’autres type d’injections plus rare, l’animal anesthésié pour réduire l'inconfort. La durée de l'intervention est de quelques secondes par injection. Un prélèvement sanguin intermédiaire, sur animal vigile et l’intervention dure moins d'une minute.

Impact sur les animaux

La manipulation répétée des animaux pour les injections ainsi que pour le prélèvement sanguin entraîne un inconfort léger et de courte durée, comparable à celui ressenti lors d'une prise de sang chez l'homme. Les injections répétées de la préparation contenant l’antigène (la substance qui stimule la production d'anticorps) associée à l’adjuvant (produit qui renforce la réponse immunitaire) peuvent occasionnellement entraîner une légère rougeur au point d'injection et/ou une irritation locale temporaire. Ces effets demeurent rares et transitoires, se résorbant spontanément en quelques jours sans nécessiter de traitement particulier.

Devenir

Tous les animaux sont euthanasiés pour récupérer les organes du système immunitaire car les cellules productrices d'anticorps se trouvent dans des organes internes qui ne peuvent être prélevés que post-mortem.

Remplacement

Notre laboratoire utilise une approche combinée associant technologies sans animaux (in vitro) où ces méthodes sont particulièrement efficaces pour développer des anticorps contre des cibles conservées (protéines très similaires entre l'homme et la souris) et expérimentation animale (in vivo) car cette approche reste indispensable pour obtenir des anticorps de haute affinité (anticorps qui se fixent très fortement à leur cible), caractéristique essentielle pour l'efficacité thérapeutique. Les nouvelles technologies de laboratoire (bibliothèques d'anticorps de nouvelle génération) sont en développement constant dans notre laboratoire. Ces innovations devraient progressivement permettre de remplacer l'utilisation de souris transgéniques une fois que les limitations techniques actuelles seront surmontées. L’objectif à terme est de réduire encore davantage le recours à l'expérimentation animale grâce aux progrès technologiques, tout en maintenant la qualité des anticorps produits pour les patients. Actuellement, l’animal reste nécessaire car seul le système immunitaire complet de l'animal peut générer des anticorps avec l'affinité très élevée requise pour les traitements, explorer toute la diversité des réponses immunitaires possibles et reproduire les processus naturels de maturation des anticorps.

Réduction

Grâce aux progrès technologiques et aux approches complémentaires développées ces dernières années, nous avons atteint une réduction de 50% du nombre d'animaux par rapport au projet précédent. Pour chaque programme thérapeutique, une sélection rigoureuse du nombre minimal d'animaux est réalisée afin de capturer la diversité des anticorps recherchés tout en limitant au maximum le nombre d'animaux utilisés. Cette réduction s'explique par l’amélioration des techniques (méthodes sont plus efficaces permettant d'obtenir de meilleurs résultats avec moins d'animaux), une meilleure récupération des cellules immunes et l’utilisation d’approche combinée en créant plusieurs types d'anticorps différents avec un seul animal au lieu d'avoir besoin d'un animal par type d'anticorps. Ces progrès techniques permettent de diviser par deux le nombre d'animaux nécessaires tout en obtenant les mêmes résultats scientifiques.

Raffinement

Nous avons mis en place plusieurs mesures pour améliorer le bien-être des animaux tout au long de l'étude : Qualité des produits administrés : Tous les antigènes administrés sont rigoureusement purifiés et contrôlés avant utilisation, garantissant l'absence de contaminants qui pourraient provoquer des réactions indésirables. Les adjuvants (substances qui renforcent la réponse immunitaire) sont sélectionnés pour leur excellente tolérance, limitant considérablement le risque de réaction au point d'injection. Choix des méthodes d'administration les moins invasives : Les voies d'administration sont choisies selon une stratégie visant à minimiser l'inconfort. La technique de manipulation en coupe (cupping) est utilisée pour la contention des animaux. Cette méthode, moins stressante que la contention par la queue, réduit l'anxiété des animaux et favorise leur habituation aux manipulations. Surveillance continue et environnement enrichi : Les animaux peuvent être hébergés dans des cages spéciales équipées de capteurs qui permettent de surveiller leur activité 24h/24. Cette surveillance continue permet une intervention rapide en cas de problème. En cas de comportements agressifs entre animaux, un enrichissement supplémentaire du milieu est ajouté (matériaux de nidification, objets à ronger, tunnels) afin d'améliorer leur bien-être. Des points limites stricts et spécifiques à ce projet ont été définis et sont appliqués tout au long de la procédure. Ces critères permettent une intervention anticipée dès l'apparition des premiers signes de mal-être.

Choix des espèces

L'animal utilisé dans ce projet est la souris adulte avec un système immunitaire mature (âgée de 6 à 12 semaines). Ce choix repose sur plusieurs raisons scientifiques importantes : Similitude avec le système immunitaire humain: Le système immunitaire de la souris présente une organisation et des mécanismes très similaires au système immunitaire humain. Cette similitude permet de reproduire fidèlement les étapes naturelles de production des anticorps dans l'organisme. Utilisation de souris transgéniques humanisées: Pour ce projet, nous utilisons principalement des souris transgéniques humanisées. Ces souris spéciales ont été génétiquement modifiées pour produire des anticorps possédant des caractéristiques humaines. Cet avantage majeur permet une transposition directe à l'homme des anticorps découverts, facilitant leur développement comme futurs médicaments et réduit considérablement le risque de rejet lorsqu'ils seront administrés aux patients.

660 000 souris et rats sont élevés pour être livrés aux laboratoires porteurs de la mutation voulue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 535 000 d'entre eux et modéré pour 125 000. Chacun peut subir jusqu'à quatre biopsies de l'oreille ou de la queue pour vérifier son génotype, jusqu'à quatre prélèvements sanguins par jour et une injection d'hormone destinée à activer sa mutation. Une partie part vers d'autres établissements, le reste est mis à mort, ces animaux appartenant au scientifique et ne pouvant, selon le porteur, être replacés. Il annonce une hausse d'environ 10 % des effectifs et indique que les scientifiques s'engagent par écrit à l'absence de solution de remplacement, l'objectif affiché étant de leur livrer le "modèle parfaitement adapté" à leurs expérimentations.

Objectifs

Ce projet consiste à maintenir des lignées de rongeurs dont certains gènes ont été modifiés. Ces modifications peuvent provoquer chez les animaux des changements visibles ou des symptômes particuliers, appelés phénotypes. L’objectif est d’observer ces animaux, de comprendre si la mutation génétique a un impact sur leur santé et leur bienêtre, et d’ajuster la manière dont ils sont suivis et soignés en fonction de ces observations. Ces animaux sont utilisés comme modèles dans la recherche scientifique, par exemple pour mieux comprendre des maladies génétiques comme la mucoviscidose, l’hémophilie ou certaines myopathies, et contribuer au développement de nouveaux médicaments. Pour savoir si un animal porte réellement la mutation recherchée, on effectue une biopsie, généralement en prélevant un morceau d’oreille. Ce prélèvement sert à extraire l’ADN et à vérifier si la mutation est présente. Cela est indispensable, car dans une même portée, tous les animaux ne sont pas forcément porteurs, et il faut pouvoir identifier précisément ceux qui seront utiles pour les recherches et garantir la fiabilité des résultats. Lorsqu’une nouvelle lignée génétiquement modifiée arrive ou est créée, et que l’on ne connaît pas encore les effets de la mutation, une phase d’observation détaillée est mise en place pour comprendre comment celleci influence l’animal et s’assurer que son bienêtre est préservé. Lorsque les effets de la mutation sont déjà connus, le suivi et les soins sont adaptés directement, en surveillant les éventuels signes cliniques et en mettant en place des mesures de prévention ou de traitement si nécessaire. Pour certaines lignées, la mutation ne s’exprime que lorsque l’animal reçoit une substance déclenchante, par exemple une hormone, ce que l’on appelle un ligand. Une administration peut donc être réalisée afin d’activer la mutation et de permettre à l’animal de manifester les caractéristiques liées à cette modification génétique. Dans l’ensemble du projet, environ 660 000 animaux sont concernés, avec une augmentation d’environ 10 % liée à une utilisation croissante de ces modèles. Ils sont répartis dans 500 à 600 projets de recherche différents. Parmi ces projets, environ 35 % portent sur des lignées génétiquement modifiées, pour lesquelles les animaux font l’objet d’une attention particulière en matière de suivi et d’évaluation des phénotypes, afin d’anticiper et de limiter au maximum l’impact potentiel de la mutation sur leur bienêtre. 

Bénéfices attendus

Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés (avec une analyse de la présence de la mutation validée) qui leur permettront de réaliser leurs études sur des organismes entiers et vivants. L’altération génétique de ces animaux permet de les rendre plus spécifique à une question scientifique posée, et ainsi réduire le nombre d’animaux qui aurait dû être utilisé si on avait utilisé des lignées moins adaptées à la maladie étudiée. Ainsi, le bénéfice de ce projet sera de permettre une évaluation et une prise en charge des nuisances causées par la mutation génétique des lignées génétiquement altérées et une standardisation et un raffinement des méthodes de prélèvement de tissus pour la cartographie génétique de ces lignées. Le tout permettra d’avoir une meilleure maitrise de la production, de l’élevage et de la qualité des animaux qui doivent être sains, sans agent pouvant induire des biais dans les études et porteur de la mutation génétique voulue afin de fournir aux scientifiques le modèle parfaitement adapté pour leurs expérimentations.

Procédures

Selon les besoins du projet, les animaux pourront être soumis (par animal) : à 1 à 2 biopsies (à l’oreille préférentiellement ; à la queue sur justification scientifique : un prélèvement par animal à la queue maximum) (maximum 4 biopsies sur validation par l’équipe vétérinaire), acte d’une durée maximale de 2sec par biopsie. à des prélèvements sanguins au volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur (maximum 4 prélèvements sanguins par jour) d’une durée maximale de max 3sec. à une injection d’un ligand, acte d’une durée maximale de 10sec par injection. Selon les besoins du projet, les animaux hébergés soumis aux nuisances énoncées pourront exprimer un phénotype ayant un impact négatif sur eux (ex : mutation induisant de l’arthrite).

Impact sur les animaux

Expression d’un phénotype ayant un impact négatif sur les animaux et des signes cliniques associés. Douleur, signes cliniques, mortalité innatendue ou stress exprimé pendant l’évaluation bien etre animal d’une nouvelle lignée. Douleur et stress léger de courte durée associés à une biopsie par méthode invasive (4 biopsies maximum) en plus d’une identification. Douleur et stress léger de courte durée associés à un prélèvement sanguin. Douleur, stress léger de courte durée dûs aux contentions. Douleur, stress léger de courte durée dus à l'injection d’un produit.

Devenir

A la fin de la procédure, les animaux sont soit expédiés, soit mis à mort (les animaux appartiennent au scientifique et ne peuvent être replacés).

Remplacement

Ce projet vise à fournir aux scientifiques des animaux génétiquement altérés qui leur permettront d’étudier dans des organismes entiers et vivants toutes les conséquences d’une altération génétique définie et/ou l’intérêt de molécules thérapeutiques pour lutter contre ces conséquences. Ceci implique l’étude de divers processus biologiques et systèmes physiologiques complexes et nombreux au fur et à mesure de la vie du modèle et nécessite de disposer d’organismes vivants et entiers afin de pouvoir observer l’impact de l’altération génétique ou d’une molécule thérapeutique dans l’ensemble des organes, tissus et fonctions physiologiques. La complexité des mécanismes mis en jeu ne permet donc pas de réaliser de nos jours de tels projets sur des modèles in vitro. Les scientifiques s’engagent par écrit à ce qu’il n’y ait pas de solution de remplacement à cette lignée.

Réduction

Le nombre d’animaux hébergés et mis en accouplement est calculé en fonction des besoins stricts de chaque scientifique. Les chercheurs sont sensibilisés à la nécessité de limiter le nombre d’animaux utilisés et nous mettons en œuvre des améliorations continues de nos méthodes de reproduction pour réduire le nombre d'animaux nécessaire pour obtenir un niveau d'élevage correspondant aux objectifs du projet. Par exemple : Adaptation du sexe du reproducteur génétiquement altéré quand il est accouplé avec des animaux non génétiquement altéréesafin de maximiser les chances de fertilités (phénotype impactant la reproduction) ; éviter les mères dont le phénotype réduit les comportements maternels ; fécondation in-vitro pour ne produire qu’une génération d’animaux d’intérêt et éviter le vieillissement ; cryoconservation des lignées non utilisée et arrêt des colonies respirantes si pas de besoin. Nous encourageons les scientifiques à utiliser les petits au génotype sauvage (non d’intérêt) en tant que contrôles. Pour l’évaluation du bien-être d’une nouvelle lignée, n’est utilisé que le nombre d’animaux minimum requis. Nous ne faisons pas naître d’animaux spécifiquement pour cette évaluation. Pour le génotypage, nous encourageons les scientifiques à choisir des méthodes de prélèvement qui associent identification et génotypage. Nous les encourageons à choisir des schémas d’accouplement ne nécessitant pas de génotypage (homozygotes x homozygotes par exemple). Nous avons aussi réduit le nombre d’animaux utilisés pour l’évaluation du bien-être des nouvelles lignées en adaptant les anciens requis Suisses et Allemands (100 animaux sur 3 générations) aux recommandations européennes (au moins 7 animaux de chaque sexe et génotype, sur 2 générations).

Raffinement

En cas de signe clinique particulier, un suivi adapté est mis en place par des techniciens qualifiés au suivi vétérinaire des animaux. Pour les lignées à phénotype dommageable, des observations cliniques plus fréquentes et spécifiques, avec des points limites, peuvent être mises en place. Pour limiter la douleur, une euthanasie pourrait être demandée à un point limite ou âge précis pour éviter l’expression du phénotype. Cela est évalué lors de la caractérisation du phénotype, en lien avec le scientifique et les vétérinaires. Les observations sont facilitées par des outils internes comme des grilles de score. En cas de détection d’un point limite terminal, l’animal est immédiatement mis à mort. Pour chaque phénotype, des points d’intervention sont adoptés pour un suivi précis et des soins adaptés (soutien nutritionnel…). Si des signes cliniques peuvent être atténués ou guéris par traitement, avec accord du scientifique, le traitement est mis en place. Les animaux présentant un phénotype dommageable léger à modéré mais aptes à voyager seront expédiés avec une communication auprès de l’utilisateur final pour assurer leur réception et utilisation selon les normes éthiques et de bien-être animal.

Choix des espèces

Les rats et les souris sont les espèces pour lesquelles les manipulations génétiques sont développées, maitrisées et avec de nombreuses données scientifiques. De plus, ces espèces permettent d’élever rapidement un nombre d’animaux suffisamment important pour pouvoir avoir des données scientifiquement exploitables et permettent ainsi de mener de manière plus fiable des études en recherche et développement. Pour ce projet, nous devons caractériser et élever des animaux génétiquement altérés qui peuvent développer des caractéristiques cliniques spécifiques à tout âge. Pour vérifier la présence de la modification génétique, une biopsie est réalisée le plus souvent (99% des cas) une semaine avant le sevrage ou au sevrage. Dans environ 1% des cas, une nouvelle biopsie à l’âge adulte peut être demandé pour vérification. Une analyse du sang peut également permettre de vérifier que l’animal présente les caractéristiques attendues, cette dernière se fait après 4 semaines d’âge minimum (adulte) Pour finir, la modification génétique peut être induite par l’injection d’une hormone, cette injection peut se faire à partir de 8.5 jours après la fécondation.