Troubles immunitaires

Jusqu'à 21 prélèvements sanguins par animal sur douze semaines, plafonnés à 15 % du volume sanguin total sur 28 jours : 2 500 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une maladie auto-immune leur est déclenchée par jusqu'à quatorze injections d'anticorps dirigés contre leurs plaquettes, ce qui peut provoquer pétéchies, anémie, hématomes et saignements mal contrôlés. La plupart sont tuées pour prélèvement d'organes, 300 d'entre elles pouvant être réutilisées si elles n'ont reçu qu'une administration unique et n'ont montré aucun signe clinique. Le porteur, prestataire de services en recherche préclinique, range ce modèle dans le panel qu'il propose à ses clients pour évaluer des candidats médicaments avant les essais chez l'humain.

Objectifs

La thrombocytopénie immunitaire (ITP) est une maladie auto-immune hétérogène, caractérisée par la déplétion plaquettaire médiée par des cellules immunitaires. Cette pathologie est invalidante et potentiellement mortelle et résulte de la production d'anticorps antiplaquettaires entraînant une destruction accélérée des plaquettes et par conséquent un taux de plaquettes faible (thrombocytopénie). L’objectif de ce projet est d’utiliser un modèle murin permettant de reproduire les phénomènes de la thrombocytopénie le plus prédictif possible afin de refléter la pathologie chez l’homme et de pouvoir évaluer de nouveaux traitements. Le modèle consiste en l’injection d’anticorps dirigés contre des protéines plaquettaires chez des souris. Un suivi de la concentration plaquettaire dans le sang périphérique est fait pour confirmer le déclenchement de la maladie.

Bénéfices attendus

Notre société, prestataire de services en recherche préclinique propose un large panel de modèles in vivo nécessaires à l’évaluation de nouveaux composés thérapeutiques pour la recherche, spécifiquement dans des maladies médiées par le système immunitaire (inflammation, maladies auto-immunes, etc). Ce projet a pour finalité la mise au point d’un modèle chez la souris qui récapitule les aspects clés de l’ITP chez l’homme, et l’évaluation de l’efficacité de candidats médicaments. Ce modèle permettra de sélectionner des molécules thérapeutiques grâce à un modèle préclinique prédictif permettant de transposer l’utilisation de ces molécules chez l’homme lors d’essais dans différentes phases cliniques. Pour cela, les expériences chez l’animal, qui représente un système d’essai physiologiquement proche de l’homme, permettent d’évaluer l’efficacité, la toxicité, la pharmacocinétique et la pharmacodynamique de nouveaux composés afin d’éviter ces essais directement chez l’homme. Grâce à ces études dans un environnement adapté, il sera aussi par exemple possible de suivre la réaction du système immunitaire de l’hôte face à la maladie, de moduler et/ou orienter le système immunitaire afin résoudre ou réduire la pathologie.

Procédures

Les animaux seront pesés avant induction et l’étude durera au maximum 12 semaines. L’ITP est induite par un seul ou plusieurs traitements consécutifs (maximum 1 fois par jour pendant 7 jours consécutifs, pouvant être répété après une semaine de repos entre les différentes périodes d’induction, ou une fois toutes les 48h pendant maximum 4 semaines). Des composés chimiques ou biologiques seront administrés aux animaux par différentes voies. Le nombre, le volume et la fréquence d’administration suivront les recommandations de SBEA (Structure du bien-être animale). Des prélèvements de sang, d’urine ou de fèces pourront être réalisés (3 minutes sur animal vigile, 15 minutes si anesthésie). Le nombre et la fréquence des prélèvements seront adaptés à la durée de la procédure et suivront les recommandations du comité d’éthique. Le volume et le nombre de prélèvements sanguins seront ajustés de manière à ne pas dépasser 10% du volume sanguin total (VST) de l'animal par prélèvement. Sur 28 jours consécutifs, le volume total prélevé sera limité à 15% du VST (ou 20% si les animaux sont réhydratés), avec un maximum de 7 prélèvements. Pour les études de durée maximale de 12 semaines, jusqu'à 21 prélèvements seront faits (soit 7 prélèvement maximum sur 28 jours consécutifs). La technique la plus éthique sera systématiquement privilégiée, et ces recommandations pourront être adaptées en fonction des effets observés sur les animaux lors de la première expérience pilote.

Impact sur les animaux

Pour déclencher la maladie, les animaux recevront l’anticorps d’induction par voie IP ou IV en une seule injection ou plusieurs injections (maximum 14 injections d’induction de la maladie) ) espacées d’au minimum 24h, et des prélèvements de sang seront réalisés, ce qui pourrait induire une douleur et un stress léger à modéré. La douleur générée sera limitée à la piqure d’une aiguille. Les animaux pourront recevoir un traitement ce qui pourra générer une douleur et un stress modéré de très courte durée. Au cours d’une étude, les animaux seront manipulés. Les mesures de poids entraînent un stress que l’on peut considérer comme faible. Le jour de la randomisation, les animaux seront potentiellement mis avec de nouveaux congénères. Cela pourra engendrer un stress de 1-2 jours. Bien qu’il ne soit pas décrit de signes cliniques dans la littérature, nous ne pouvons pas exclure que des signes cliniques seront constatés sur les animaux suite à l’induction de la maladie (pertes de poids modérées, pétéchies, anémie modérée, tendance aux hématomes, saignements moins contrôlés) . Le protocole sera affiné lors de l’étape pilote afin de trouver une dose ne générant pas de signes cliniques invalidants.

Devenir

Après les procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération de différents organes, nécessaires pour évaluer l’efficacité des composés testés sur les maladies d’intérêt. Pour les animaux ayant reçu une administration unique de composé ou uniquement des injections de véhicule, n’ayant pas eu de signes cliniques, et n’ayant pas besoin de prélèvements terminaux pour atteindre l’objectif de l’étude pourront être réutilisés (Avec l’accord du vétérinaire).

Remplacement

Les méthodes alternatives ne permettent pas, à ce jour, de prévoir l’efficacité in vivo de potentiels candidats-médicaments car les étapes nécessaires au développement d’un médicament, pour lesquelles il est nécessaire d’étudier les interactions du médicament dans un contexte global, ne peuvent pas être étudiées dans un système alternatif (in vitro par exemple). Des méthodes alternatives de reconstruction d’organes en 3D sont utilisées mais sont toutefois marginales.

Réduction

Le nombre minimum suffisant permettant d’observer des différences significatives sur les paramètres d’intérêt est systématiquement utilisé. En pratique, ces nombres ont été déterminés sur la base de la littérature sur le sujet et d’expériences préalables dans nos laboratoires. En moyenne, une étude comprendra 50 animaux (au moins 20). Nous estimons effectuer environ 10 études par an sur 5 ans. Dans le modèle, il a été démontré que 5 à 10 animaux sont nécessaires en fonction des paramètres d’intérêt, afin d’observer des différences sur ces paramètres. Le nombre élevé d’animaux prévu est lié au nombre d’études élevé prévues pour tester un grand nombre de composés et de schémas d’administration et prélèvements et au nombre d’animaux par étude. Dans la mesure du possible, le maximum d’analyses compatibles sera effectué sur les mêmes tissus afin d’éviter de multiplier les animaux nécessaires. Afin d’éviter de multiplier les groupes contrôles, dans la mesure du possible si plusieurs composés doivent être testés ils le seront au cours de la même étude.

Raffinement

Le suivi des animaux (signes cliniques transitoires éventuels pendant l’induction de la thrombocytopénie immunitaire) sera documenté et détaillé dans la procédure. Des points limites supplémentaires seront ajoutés en fonction de l’évolution de la connaissance du modèle. Si l’un les signes de douleurs persistent l’animal sera mis en observation et si nécessaire un traitement antalgique opioïde mis en place. Les actes peu stressants (administrations et prélèvements) seront réalisés sous anesthésie sauf si la contention génère moins de stress. Ces administrations/prélèvements sont réalisées par des techniciens formés dont les compétences ont été validées et suivant les recommandations vétérinaires et du comité d’éthique Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité du modèle est prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans la procédure. Des points limites supplémentaires seront ajoutés en cas de détection d’effets non prévus de l’induction des maladies et/ou en cas de mise en place de méthodes plus raffinées d’évaluation de la souffrance des animaux. Après les prélèvements sanguins, une compression sur le site de prélèvement sera effectuée pour favoriser la coagulation ; les animaux seront remis dans leurs cages après vérification de la bonne coagulation. De l’enrichissement est utilisé dans toutes les cages dès l’arrivée des animaux dans l’animalerie.

Choix des espèces

- L’induction de l’ITP chez des souris est bien documentée dans la littérature. - Les modèles d’administration d’anticorps en intrapéritonéale ou intraveineuse pour l’induction de l’ITP chez des souris sont les plus utilisés dans le domaine et ressemblent le mieux à la maladie chez l’homme. - Pour ce modèle, diverses souches de souris immunocompétentes seront utilisées. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (au moins 6 semaines lors de leur première manipulation). Des animaux adultes sont utilisés afin qu’ils aient un poids et un système immunitaire mature pour faciliter l’induction de la maladie.

Les souris qui se grattent trop sont tuées sur-le-champ, le porteur écartant tout anti-inflammatoire au motif qu'il fausserait la réponse étudiée. 360 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever oreilles, peau du dos, ganglions, rate et sang. Elles sont rasées au ventre puis au dos, badigeonnées d'un produit allergisant et irritant, mesurées aux oreilles cinq fois par semaine sous anesthésie gazeuse pendant deux semaines, exposées à une lumière violette qui provoque une brûlure comparable à un coup de soleil, et pour certaines injectées dans le sinus de l'œil. L'objet est de suivre le devenir de cellules immunitaires de la peau, dans l'espoir déclaré de traitements empêchant les récidives d'eczéma.

Objectifs

Les eczémas allergiques tels que l’eczéma de contact (colorants, produits chimiques, nickel…) ou l’eczéma atopique (acariens, moisissures, poils de chien/chat…) se caractérisent par des lésions cutanées et sont dues à une réaction allergique. Ces eczémas touchent plus de 15% de la population. La cause des eczémas est complexe et reste mal comprise à ce jour. Ces dernières années, une population de cellules immunitaires (appelées Trm), ayant une fonction de mémoire à long terme et résidant dans les tissus a été mise en évidence. Ces cellules particulières patrouillent dans la peau à l’interface entre l’organisme et l’environnement. Il a été montré que ces cellules sont impliquées dans la récidive et la sévérité de l’eczéma. En effet, une des caractéristiques cliniques de l’eczéma est qu’il se développe sous forme de poussées, entrecoupées de périodes de rémission. Lors des poussées, dont la sévérité augmente généralement au cours du temps, les lésions reviennent préférentiellement sur les sites antérieurement atteints. Cette étude vise à évaluer le devenir des Trm au cours du temps (et notamment leur capacité à recirculer dans l’organisme). Puisqu’il a été montré que les Trm sont impliqués dans la récidive et la sévérité de l’eczéma, nous espérons que mieux connaitre le devenir de ces cellules nous permettra à terme de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques adaptées. En effet, les traitements actuels préconisés dans ces eczémas (notamment les dermocorticoïdes (anti-inflammatoires)), bien que permettant de soulager les symptômes de l’eczéma, ne permettent pas d’empêcher les récidives de cette maladie.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra une meilleure compréhension de la physiopathologie de l’eczéma et une meilleure compréhension du cycle de vie, et en particulier du devenir des cellules responsables des poussées d'eczéma.

Procédures

Dans toutes les procédures : les animaux recevront une application cutanée de produit allergisant et irritant sur leur ventre rasé au début des procédures. Cette procédure (rasage + application du produit) sera réalisée sur animal vigile et durera au maximum 1 minute. 4 jours après, tous les animaux seront rasés et dépilés au niveau du dos, sous anesthésie gazeuse (durée de l'anesthésie : 2-3 minutes). Le lendemain, tous les animaux recevront une application de produit allergisant sur leurs oreilles et sur leur dos. Cette intervention sera réalisée sous anesthésie profonde (durée de l'anesthésie : environ 40 minutes), induite après injection d'un produit anesthésiant (durée de la procédure d'injection : 10 secondes). Dans toutes les procédures, les oreilles des souris seront mesurées 5 fois par semaine, pendant 2 semaines maximum. Ces mesures seront effectuées sous anesthésie gazeuse (durée de l'anesthésie : 2-3 minutes). Dans toutes les procédures, les animaux seront pesés 1 fois (durée de la pesée : 30 secondes). Dans toutes les procédures, les animaux recevront des injections à l'abdomen (procédures 1, 2 et 3 : 1 injection ; procédures 4 et 5 : 2 injections). Ce traitement sera réalisé sur animal vigile (durée de la procédure d'injection : 10 secondes). Dans toutes les procédures, les oreilles et la peau du dos des souris seront exposées à une lumière violette pendant une durée maximale de 10 minutes. Cette procédure sera réalisée sous anesthésie gazeuse (durée de l'anesthésie : 10 minutes maximum). Dans les procédures 4 et 5, les animaux recevront une injection dans le sinus de l'oeil (durée de l'injection : 30 secondes). Cette procédure sera réalisée sous anesthésie gazeuse (durée de l'anesthésie : 2-3 minutes), après application d'un anesthésiant local (durée de l'application de l'anesthésiant : 30 secondes). Dans les procédures 4 et 5, les animaux seront également soumis à un prélèvement sanguin (durée du prélevement : 30 secondes), après application d'un anesthésiant local (durée de l'application de l'anesthésiant : 30 secondes).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables possibles sont : i) une légère douleur au point d’injection lors des injections dans l'abdomen et dans le sinus de l'oeil ; ii) le stress généré par l’anesthésie et/ou l'application d'une molécule allergisante sur la peau ; iii) une légère douleur et le stress généré par les prélèvements de sang et les injections dans le sinus de l'oeil ; iv) une légère inflammation au niveau de l'oeil suite à l'injection ; v) une légère inflammation (pouvant induire un grattage léger) au niveau des oreilles ou du ventre, après application de la molécule allergisante ; vi) une légère brûlure type coup de soleil au niveau des zones de peau exposées à la lumière violette.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédure afin de pouvoir prélever leurs oreilles, la peau du dos, leurs ganglions (et éventuellement leur rate et leur sang). Ces différents organes sont ensuite utilisés pour analyser la réponse immunitaire.

Remplacement

Aucun test in vitro ne permet de récapituler de manière satisfaisante la complexité de la réaction immunitaire de la peau et des organes immunitaires associés, dans le cadre de l’allergie. En effet, les cellules que nous étudions dans ce projet sont des cellules initialement circulantes, qui pénètrent dans le tissu suite à la ré-application de l'allergène sur la peau de l'animal et recirculent ensuite progressivement dans l'organisme.

Réduction

L’estimation du nombre d’animaux par groupe est réalisée sur la base de notre expérience ainsi que sur la littérature scientifique et a été réduit au maximum sans mettre en péril une interprétation statistique de nos résultats. Aussi, un minimum de 10 animaux par groupe expérimental est nécessaire afin de réaliser des analyses statistiques pertinentes et robustes. A noter que les expérimentations décrites ici indiquent le nombre maximum d’animaux susceptibles d’être utilisés dans ce projet. En effet, le nombre d’animaux nécessaire pourra diminuer en fonction des résultats obtenus. Par exemple, l'une des procédures sera scindée en 2 parties et la 2ème partie ne sera réalisée qu'en cas d'échec de la 1ère. D'autre part, seules 3 procédures sur les 5 seront réalisées dans ce projet (le choix des procédures réalisées dépendra du nombre d'animaux génétiquement modifiés obtenus (et de leur âge)).

Raffinement

Afin d'optimiser le bien-être des souris, nous réaliserons une observation clinique des animaux 5 fois par semaine (durant les 2 premières semaines de chacune des procédures) puis de manière hebdomadaire jusqu'à la mise à mort des animaux. Nous attacherons ainsi une grande importance à l'apparence physique externe et aux changements comportementaux de ceux-ci. Dans le cadre de ce projet, les animaux seront anesthésiés (anesthésie volatile, profonde ou locale) pour chaque geste entraînant ou pouvant entraîner un stress ou une douleur pour l’animal, geste invasif ou non. L'application d'un produit anti-inflammatoire ou cicatrisant n'est pas envisageable pour les souris présentant des lésions d'eczéma car cela risquerait de perturber le déroulé de la réponse inflammatoire et donc d'impacter les cellules étudiées dans cette étude. Dès lors, les animaux présentant des signes de grattage excessif seront immédiatement mis à mort. D'une manière générale, les points limites de toutes les procédures ont été définis précisemment et consciencieusement afin d'éviter toute souffrance animale.

Choix des espèces

La souris est un modèle très utilisé pour étudier les pathologies inflammatoires telle que l’allergie en raison des nombreux outils mis à disposition pour l’analyse des réponses immunes et en raison de l’existence d’une grande variété de lignées transgéniques. De plus, de nombreux produits, spécifiques à l'immunologie ne sont disponibles que chez la souris. Cette espèce est également proche de l’homme en ce qui concerne certains marqueurs de la réponse immunologique comme la production de molécules inflammatoires ou l’induction de différentes populations de cellules mémoires. De plus, les travaux de recherche sur les cellules étudiées dans ce projet sont également réalisés chez la souris. Dès lors, dans l’optique de pouvoir confronter nos résultats à ceux obtenus par d’autres, l’utilisation du modèle murin est indispensable à notre étude. Nous utiliserons des animaux adultes de 6 semaines à 12 mois pour pouvoir induire une réponse immunitaire chez des animaux possédant un système immunitaire complètement mature. Nous avons choisi d'inclure des animaux de tous âges afin d’utiliser au mieux les animaux transgéniques qui seront disponibles et parce que nous savons, grâce à des expériences antérieures, que la réponse immunitaire que nous étudions est comparable chez des souris de 12 mois et chez des animaux plus jeunes.

Fournir des anticorps à des équipes de recherche publiques ou privées, à raison d'environ 2 milligrammes par animal : 200 lapins New Zealand White sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit quatre injections d'une information génétique codant l'antigène visé, par voie intradermique, intramusculaire ou sous-cutanée, puis subit trois prélèvements sanguins de 25 à 40 minutes après administration orale d'un tranquillisant. Le porteur signale de la fièvre, un inconfort modéré et l'apparition de petites boules au point d'injection, et compte deux lapins par protocole. Tous sont tués en fin de protocole parce que chaque immunisation est spécifique d'un antigène, ce qui interdit de les réutiliser ailleurs.

Objectifs

L’objectif du projet est de générer par une approche d’immunisation génique des anticorps de lapin contre des antigènes d’intérêt pour le compte de différentes équipes de recherche publiques ou privées. L’immunisation correspond à un processus d’éducation et d’activation du système immunitaire contre un antigène spécifique. Parmi les différentes approches d’immunisation existantes, l’immunisation génique sera utilisée. Cette approche émergente vise à faire produire transitoirement un antigène en administrant une information génétique codant in situ pour un antigène spécifique, initiant ainsi une réponse immunitaire. Les anticorps obtenus seront utilisés dans des approches allant de la recherche au diagnostic. Le nombre de lapins prévus par protocole permettra d’obtenir une quantité suffisante d’anticorps (environ 2 milligrammes par lapin) pour une utilisation sur plusieurs années.

Bénéfices attendus

Les anticorps polyclonaux seront des auxiliaires et des réactifs employés non seulement dans des procédés relatifs à la biochimie, à la biologie moléculaire et à l’immunohistochimie, mais aussi à des fins diagnostiques voire thérapeutiques. Les anticorps développés dans le cadre de projets de recherche, permettront de localiser, d’identifier ou de purifier des protéines synthétisées au sein des cellules, d’un tissu ou d’un organe.

Procédures

4 injections en intradermique, en intramusculaire ou en sous-cutanée de l’information génétique codant pour l’antigène d’intérêt (8 minutes) 3 prélèvements (durée 25 à 40 minutes par prélèvement).

Impact sur les animaux

Les prélèvements de sang n’entrainent pas de gêne particulière (inconfort mineur), le volume de sang étant adapté au poids de l’animal en accord avec les recommandations relatives aux volumes sanguins maximaux prélevés du guide Gircor. Les prélèvements seront réalisés après administration par voie orale d’un tranquillisant à effet vasodilatateur, permettant de prélever le lapin dans de bonnes conditions pour le lapin et l'expérimentateur. L'injection couplée à un agent de transfection peut provoquer l’apparition de fièvre et d’inconfort modéré, pouvant se traduire par une légère diminution de la mobilité pendant les premières heures suivant l’injection (apparition de petites boules correspondant au dépôt de l’émulsion antigène-agent de transfection). Les manipulations des lapins étant source de stress, une habituation sera mise en œuvre, afin de mettre en place une relation de confiance entre le lapin et les expérimentateurs.

Devenir

Tous les animaux sont concernés par l'euthanasie. Les projets étant spécifiques d’un antigène, nous ne pouvons pas réutiliser les animaux pour d’autres protocoles, les animaux sont donc tous euthanasiés en fin de protocole.

Remplacement

La méthode usuelle pour produire des Anticorps Polyclonaux (AcP) reste l’immunisation de l’animal avec des préparations antigéniques, souvent combinées à un adjuvant qui accroît la réponse immunitaire. Les AcP sont produits chez les animaux vivants, puisqu’il n’existe pas de méthode substitutive aussi efficace pour cette production. L’immunité humorale correspond à un processus complexe impliquant différents acteurs du système immunitaire in vivo. Ce processus se traduit par la production d’un répertoire diversifié d’immunoglobulines répondant à un grand nombre d’antigènes. In vivo, l’adaptation accrue du système immunitaire vis à vis de l’antigène au fur et à mesure des immunisations est indispensable pour obtenir des anticorps notablement plus spécifiques et pertinents que ceux obtenus avec des systèmes de développement in vitro. En effet, les techniques partant de banque naïve ne permettent généralement pas une obtention aisée (en termes de temps, budget et matériels) d’une large gamme d’anticorps de hautes affinités ciblant différents épitopes.

Réduction

Le nombre d’animaux (2 lapins par protocole) pour l’obtention de réactifs intervenant notamment dans la caractérisation de molécules thérapeutiques, a été adapté au plus juste par rapport au besoin de sérum pour les investigations et les recherches au regard de notre recul sur ce protocole. La quantité d’anticorps générés sera suffisante pour des investigations poussées sans avoir à réimmuniser des animaux.

Raffinement

Les animaux sont prélevés et euthanasiés en dehors de la pièce de stabulation pour éviter toute transmission de stress. La pièce de stabulation est à l'abri de toute nuisance sonore. L'observation quotidienne des animaux par le personnel compétent permet une détection précoce de tout risque d'atteinte d'un point limite et ainsi une intervention adaptée au plus tôt. Des tableaux de points limites ont été mis en place avec notre vétérinaire. L’établissement des points limites mis en œuvre se base sur 3 critères principaux : comportementaux (éveil, posture, comportement exploratoire, locomotion, agressivité, vocalisation…), signes cliniques (apparence générale, aspect du pelage, ouverture des paupières, éventuelles lésions…) et zootechniques (abreuvement, poids, …). L’observation de l’un de ces paramètres, permet de définir un score clinique, avec différents niveaux : normal, observer attentivement avec mise en œuvre potentielle d’antalgies, souffrance sévère : arrêt immédiat du protocole et remise en cause de la procédure expérimentale. Ces mesures en accord avec le principe d’amélioration (raffinement), constitue un outil permettant d’atteindre les objectifs scientifiques tout en minimisant autant que possible la souffrance animale. Les points limites mis en place au sein de notre structure pour ce protocole permettent d’atteindre l’objectif de l’étude avant même l’installation d’une souffrance. Les prélèvements seront réalisés après injection d’une molécule, qui possède un effet tranquillisant, permettant une réalisation du prélèvement moins stressante pour l'animal.

Choix des espèces

L'espèce utilisée est choisie avec soin. Nous prenons en compte les facteurs suivants : 1) la quantité nécessaire d'anticorps ou d'antisérum (choix d’animaux de plus grandes tailles lorsqu'on a besoin de grandes quantités d'anticorps); 2) la relation phylogénétique entre l'espèce d'où provient l'antigène protéique et l'espèce utilisée pour produire l'anticorps; 3) la fonction effectrice des AcP provenant de l'espèce productrice d'anticorps; 4) l'utilisation prévue des anticorps. Dans le cadre de cette procédure expérimentale, les lapins New Zealand White ont été retenus, car ils permettront de fournir une quantité suffisante d'anticorps, via la mise en protocole d'un nombre restreint d'individus, avec un risque d'échec du projet très faible. De plus, ces lapins sont communément utilisés pour la production d'AcP, ils sont faciles à manipuler et produisent des antisérums à titre élevé et à forte affinité. La meilleure production d’anticorps est obtenue chez les jeunes adultes. Les lapins entreront en protocole dès l’âge de 3 mois. Auparavant ils auront subi une période de quarantaine de 21 jours, en absence d’incident durant ce temps, ils seront alors aptes à rentrer en protocole.

Chacun des 8 singes verts d'Afrique utilisés subit environ quinze anesthésies, quinze prélèvements de sang, quatre ponctions de moelle osseuse et sept retraits chirurgicaux de ganglions lymphatiques, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Tous sont d'abord infectés par le virus de l'immunodéficience simienne, l'espèce étant choisie parce qu'elle héberge naturellement ce virus sans développer le sida. Le porteur annonce comme effets possibles une perte de poids, des diarrhées, une baisse sévère des lymphocytes, des lésions cutanées, une anémie transitoire, des hématomes, et un stress lié à l'hébergement individuel des animaux qui présentent des symptômes. Tous seront tués en fin de projet pour accéder à l'ensemble de leurs organes lymphoïdes, les tissus prélevés étant ensuite "mis à disposition pour d'autres études".

Objectifs

Actuellement, il n'existe ni vaccin, ni traitement curatif contre le VIH. Pour avancer dans ce domaine, nous utilisons le singe vert africain (AGM) comme modèle. Ces singes, hôtes naturels d’un virus proche du VIH appelé SIV (virus de l'immunodéficience simien) ne développent pas le SIDA malgré une charge virale élevée. Cette résistance remarquable est due à leur capacité à éviter l’activation immunitaire chronique et à contrôler efficacement le virus dans les ganglions lymphatiques, des organes clés du système immunitaire. Un acteur essentiel de cette défense est un type de cellules immunitaires appelées cellules NK (Natural Killer pour tueuses naturelles), capables de reconnaître et de détruire rapidement les cellules infectées. Ces cellules jouent un rôle déterminant dans le contrôle du virus au tout début de l’infection. Nous pensons qu’une sous-population spéciale de cellules NK, dites adaptatives, acquiert directement cette capacité dans les ganglions lymphatiques. Nos recherches visent à comprendre comment ces cellules NK adaptatives se développent et agissent. Nous cherchons à : 1. Identifier les mécanismes qui rendent ces cellules si efficaces. 2. Étudier l’environnement des ganglions avant et après l’infection pour découvrir les signaux qui les activent. 3. Tester leur capacité antivirale en laboratoire. Ces recherches pourraient offrir de nouvelles pistes pour le développement de traitements contre le VIH.

Bénéfices attendus

Cette étude sur les singes verts africains vise à mieux comprendre comment certaines cellules immunitaires, appelées cellules NK adaptatives, parviennent à contrôler l'infection par le virus SIV, un équivalent du VIH chez ces animaux. En combinant des expériences en laboratoire et des observations directes sur les singes, nous cherchons à découvrir comment ces cellules se développent et comment elles parviennent à supprimer l'infection. Pour cela, nous utilisons des techniques de pointe, comme la cytométrie de flux et le séquençage de l'ARN à l'échelle d'une seule cellule, afin d'analyser en détail les cellules NK durant l'infection. Ces méthodes nous fourniront des informations précieuses sur la diversité et le rôle de ces cellules chez les singes verts, qui ne développent pas de maladie malgré la présence du virus. L'objectif à long terme est d'identifier les facteurs qui rendent ces cellules NK particulièrement efficaces chez le singe vert pour éliminer les cellules infectées. Ces découvertes pourraient aider à développer de nouvelles stratégies de traitement pour le VIH chez l'humain, en ciblant les réservoirs du virus dans le corps et en contribuant à une rémission durable de l'infection.

Procédures

Les différentes interventions dans ce projet sont : - Infection par le virus SIV (une fois, 5 min, tous les animaux) - Anesthésie des animaux (15 fois environ, 30 minutes, tous les animaux) - Prélèvements de sang (15 fois environ, 5 min, tous les animaux) - Prélèvement de moelle osseuse (4 fois, 10 minutes, tous les animaux) - Retrait chirurgical de ganglions lymphatiques périphériques (7 fois environ, 20 minutes, tous les animaux)

Impact sur les animaux

Plusieurs nuisances ou effets indésirables peuvent survenir selon le type d’intervention : Nuisances suite à l’infection (peu attendu car les AGM sont les hôtes naturels du virus) : Perte de poids, diarrhée, baisse sévère des lymphocytes, observation de nodules à la palpation, lésions cutanées Nuisances suite aux prélèvements de sang, moelle osseuse et anesthésies répétées : Troubles de l’appétit avec plus ou moins des pertes de poids mineures, anémie transitoire (légère à modérée), hématome au niveau du site du prélèvement, infection cutanée dans les jours qui suivent le prélèvement. Nuisances suite à l’hébergement individuel : L’hébergement en individuel peut entraîner un stress. Nuisances possibles suite à l’exérèse de ganglions : Réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie rare, durée de 1 à 5 jours.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés en fin de projet afin d’avoir accès à tous les organes lymphoïdes primaires et secondaires où l’activité des NK pourrait être essentielle au contrôle du virus

Remplacement

Les expériences uniquement in vitro ne peuvent pas refléter le comportement de la cellule dans son contexte physiologique, ni mimer les conditions de fonctionnement d’un organisme entier. C’est pourquoi les études in vivo sont nécessaires. Le primate est, pour toutes ses proximités avec l’humain, le plus adapté aux études physiopathologiques. Par ailleurs, pour le SIDA, il n’existe pas d’autre modèle animal que le primate non humain. Par opposition aux études menées chez l’humain infecté par le VIH, l’utilisation des modèles primates où l’infection est non-pathogène nous permet d'analyser et de comprendre, en absence de traitement les réponses cellulaires efficaces dans différents tissus en plus du sang, notamment les ganglions lymphatiques, l’intestin et la rate qui jouent un rôle essentiel dans l’infection SIV/VIH. L’analyse des interactions hôte/virus chez l’hôte naturel nous permet d’identifier les facteurs d’hôte qui pourraient aboutir à l’élimination des réservoirs viraux (et qui ne sont pas atteints par les traitements antirétroviraux actuels).

Réduction

Le nombre d’animaux est réduit au minimum nécessaire à une analyse statistique fiable des résultats par des tests adaptés aux petits échantillons. L’élaboration et l’analyse des résultats de cette étude sont réalisées en collaboration avec une équipe de Bioinformatique et Biostatistique . Les tissus prélevés à l’euthanasie seront mis à disposition pour d’autres études.

Raffinement

Toutes les interventions seront réalisées sous anesthésie pour éviter d’éventuelles douleurs. Si possible, les prélèvements seront groupés lors d’une seule anesthésie. Si des troubles alimentaires apparaissent suite aux anesthésies répétées, une diversification/complémentation alimentaire sera instaurée (monkey dough, fruits secs, fruits frais additionnels, fortimel etc.). Les volumes de sang et de moelle osseuse prélevés seront réduits au minimum. Si apparition de réaction locale un traitement symptomatique pourra être instauré. Les animaux sains seront hébergés en groupe; les animaux chroniquement infectés seront hébergés en groupe sauf en cas de symptômes ou avis contraire des vétérinaires de l’installation: dans ce cas, ils seront hébergés en modules individuels permettant des interactions sociales avec un enrichissement augmenté. Les animaux seront observés quotidiennement. Des points limites sont prévus et le vétérinaire de l’installation sera alerté en cas d’apparition de signes cliniques inattendus afin d’adapter le suivi et les soins aux animaux.

Choix des espèces

Les singes d'Afrique, comme le singe vert possèdent une protection naturelle unique contre le SIDA. Ces singes sont les porteurs naturels des virus de l'immunodéficience simiens (SIV), qui ont donné naissance au VIH chez l'humain. Ils ne développent jamais la maladie malgré la présence du virus en grandes quantités dans le sang. Cela fait d'eux un modèle précieux pour étudier comment le système immunitaire peut se défendre efficacement contre le SIDA. Les recherches se concentrent sur les singes adultes, car leur système immunitaire est pleinement développé, ce qui permet de mieux comprendre les mécanismes de protection. En étudiant ces animaux, les scientifiques espèrent découvrir des pistes pour renforcer la réponse immunitaire contre le VIH chez l'humain.

Deux chirurgies d'une heure pour retirer un ganglion lymphatique, plus une ponction de moelle osseuse : 6 macaques à longue queue, juvéniles d'au moins 22 mois, subissent ces actes dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, et tous sont tués en fin d'étude pour prélèvements terminaux. Après les opérations, un hébergement individuel peut leur être imposé, alors que ces animaux vivent en groupe. L'étude est pilote et pré-réglementaire, destinée à valider deux anticorps bispécifiques contre des cancers et des maladies auto-immunes, avec un dossier réglementaire et des essais cliniques comme horizon. Le porteur affirme que la complexité d'un "organisme entier" rend "indispensable" le passage par l'animal et que le primate non humain est la seule espèce pertinente, en invoquant la similarité des récepteurs et la réactivité croisée tissulaire avec l'humain.

Objectifs

Ce projet a pour objectif d’effectuer une étude pilote, pré-règlementaires, dans le cadre du développement d’une nouvelle plateforme d’anticorps bispécifiques destinés au traitement de cancers et de maladies auto-immunes. Cette plateforme utilise des anticorps bispécifiques innovants, dont un bras reconnait une protéine du complément et l’autre bras reconnait une cible définie, telle qu’un antigène spécifique à un cancer, ici un marqueur spécifique des cellules immunitaires de type B. Ces molécules ont pour but d’activer le système du complément et de détruire sélectivement des cellules cancéreuses ou des cellules responsables de maladies auto-immunes. Dans un modèle animal sain, l’efficacité de ces molécules est mise en évidence par une dépletion importante des cellules B. Ces études pilotes permettront de valider le concept et caractériser la pharmacocinétique, la pharmacodynamique et les effets sur le système immunitaire, en particulier la déplétion des celleules de type B, de 2 premiers composés de cette plateforme .

Bénéfices attendus

Cette étude pilote permettra de valider le concept d’utilisation d’une famille de nouveaux médicaments (concept et méthodologie innovante brevetée, basée sur une batterie d’anticorps bispécifiques et l’activation du système du complément) destinés au traitement de cancers et de maladies auto-immunes. Elle permettra de caractériser la pharmacocinétique, la pharmacodynamique et les effets sur le système immunitaire des premiers composés de cette batterie. Si le concept est validé, ce projet pourra donner lieu à un projet suivant, incluant des études pilotes sur d’autres composés de cette plateforme et des études réglementaires, en vue de la soumission d’un dossier aux autorités réglementaires et du démarrage d’essais cliniques.

Procédures

Les animaux sont soumis à 2 chirurgies similaires, minimalement invasives, pour excision d’un ganglion lymphatique (en prétest et 7 à 15j après administration du composé) et/ou une ponction de moelle osseuse (en pretest), réalisées sous anesthésie générale, avec un protocole périopératoire (ex : analgésie) adapté. La durée de cette chirurgie est estimée à 1 heure. L’administration du composé est unique, par voie intraveineuse. Des prélèvements de sang sont effectués pour le suivi des paramètres d’hématologie, de coagulation et de biologie clinique, la caractérisation de la pharmacodynamie et de la pharmacocinétique du composé. L’administration et les prélèvements de sang sont réalisés sur animaux vigiles, par les voies veineuses périphériques, et le nombre, les volumes administrés et prélevés et les fréquences maximales sont conformes aux recommandations éthiques en vigueur et sont revues par le comité éthique lors de l’évaluation individuelle de chaque étude. Les animaux sont hébergés en groupe, à l’exception de la période post-opératoire pendant laquelle un hébergement individuel peut être envisagé pour permettre une meilleure récupération de l’animal. Les animaux sont examinés quotidiennement afin de déceler tout signe de toxicité, et un contrôle de morbidité et mortalité est effectué au moins 2 fois par jour. Le poids corporel est mesuré régulièrement et la consommation alimentaire est vérifiée quotidiennement. En cas d’atteinte d’un ou plusieurs points limites suggérant une douleur ou une souffrance sévère de l’animal ne pouvant être supprimée/réduite par les soins apportés, l’animal sera euthanasié.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus correspondent essentiellement aux 2 chirurgies (effectuées sous anesthésie générale), et aux effets pharmacologiques du produit administré. La chirurgie (2 instances séparées d’au moins 3 semaines) peut être suivie de douleurs post-opératoires au niveau des sites d’interventions, de stress provoqué par l’intervention et/ou à la contention et interventions pour les soins post-opératoires. Le produit ayant pour cible le système immunitaire, le risque d’infections peut être augmenté. Des effets systémiques (ex : pertes de poids, baisse de consommation alimentaire) peuvent éventuellement être observés. D’autres nuisances correspondent au stress et douleurs liés à la contention et aux prélèvements de sang ; ou à l’hébergement individuel temporaire suite aux chirurgies ou dans le cas d’incompatibilité sociale.

Devenir

Les animaux subissant 2 chirurgies et nécessitant des prélèvements terminaux, ils sont tous euthanasiés en fin d’étude.

Remplacement

Des tests cellulaires préalables montrent une efficacité de ces molécules supérieure à celle observée pour des anticorps similaires et thérapies existant sur le marché. Etant donné, notamment la complexité d’un organisme entier, il est actuellement indispensable de valider l’efficacité et la sécurité de ces nouvelles thérapies utilisant des composés biologiques, ici des anticorps bispécifiques, sur un modèle animal. De plus, dans le cas de ces composés, l'espèce primate non humain est la seule espèce pertinente pour les essais pré-cliniques [antigénicité du composé testé vis-à-vis d’espèces animales non-primates, similarités physiologiques ou métaboliques homme-primate, affinité similaire au(x) récepteur(s) ciblé(s) par le composé, réactivité croisée tissulaire homme-primate uniquement].

Réduction

Le nombre d'animaux défini correspond au minimum nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats fiables et atteindre les objectifs de l’étude. A ce stade d’étude pilote, un seul sexe est utilisé, et la réalisation de 2 chirurgies sur le même animal, dans des conditions de raffinement adaptées (ex : analgésie, espacement maximisé entre les 2 interventions) permet de réduire le nombre d’animaux.

Raffinement

Les procédures, les conditions d’hébergement et le matériel utilisés ainsi que les enrichissements fournis sont adaptés aux primates non humains. Des enrichissements variés (graines dans des copeaux, tablettes à différentes hauteurs, jouets…) sont fournis aux animaux leur permettant d’exprimer les comportements physiologiques et activités qu’ils auraient dans leur habitat naturel (ex. recherche d’aliment, épouillage, temps d’isolement, …). L’anesthésie générale et la chirurgie sont accompagnées d’un protocole analgésique et d’un suivi péri- et post-opératoire adaptés. L’état de santé des animaux est surveillé tout au long de l'étude, au moins quotidiennement, et évalué grâce à la mise en place de points limites (ex : plaie, gonflement au niveau du site chirurgical, perte de poids) qui permettront d'intervenir immédiatement s'il y a un signe d’inconfort ou de souffrance et de veiller au bien-être des animaux. Des mesures barrières supplémentaires (ex : accès limité ; nettoyages additionnels, équipements de protection individuelle renforcés) seront mises en place pour minimiser le risque d’infections microbiennes opportunistes. Une surveillance vétérinaire est en place et d’autres traitements peuvent être mis en place suivant les recommandations des vétérinaires et selon les observations.

Choix des espèces

Le primate non humain est la seule espèce utilisable pour ce projet ; son utilisation est justifiée par : -l’objectif de traiter des maladies graves comme le cancer et les maladies auto-immunes - les homologies avec l'homme : similarité des récepteurs des anticorps, similarité des réponses immunitaires et de la physiologie, cross réactivité au niveau tissulaire - l’antigénicité des composés dans d’autres espèces Les animaux utilisés sont des juvéniles d’au-moins 22 mois en début d'étude, ce qui correspond à l’âge moyen généralement requis dans les études de toxicité. Des animaux un peu plus âgés (jusqu’à 35-40 mois) peuvent être envisagés.

Le protocole s'achève par un prélèvement de sang poursuivi jusqu'à la mort de l'animal, dix à douze minutes sous anesthésie. Il concerne 120 790 lapins, tous tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque lapin reçoit d'abord deux injections d'une suspension cellulaire à quatorze jours d'intervalle, puis subit deux saignées de cinq à huit minutes à l'artère médiane de l'oreille, maintenu vigile dans une boîte de contention et refermé à la colle chirurgicale, avec une anémie de deux à six jours que le porteur reconnaît. Le sérum obtenu entre dans la fabrication d'un immunosuppresseur commercialisé dans plus de quatre-vingts pays, et le porteur décrit au titre de la réduction une sélection génétique menée sur les reproducteurs de l'élevage pour augmenter la quantité de sérum tirée de chaque lapin.

Objectifs

Le projet a pour objectif la production de sérum de lapin entrant dans la fabrication d'un médicament à usage humain, immunosuppresseur visant à lutter contre le risque de rejet de greffe chez l'Homme et également utilisé dans le traitement de l'aplasie médullaire.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu du projet est la production d'un médicament humain, commercialisé dans plus de 80 pays à travers le monde et considéré comme un "life saving drug", c'est-à-dire un médicament vital pour de nombreux patients. Il est utilisé en milieu hospitalier. Ce médicament est un immunosuppresseur sélectif utilisé pour lutter contre les rejets de greffe chez l'Homme en période pré et post-opératoire. Le médicament est également utilisé dans le cadre de la prévention de la réaction du greffon contre l'hôte aiguë et chronique en cas de transplantation de cellules souches hématopoïétiques ainsi que pour le traitement de la réaction du greffon contre l'hôte aiguë corticorésistante. Enfin, le médicament sert au traitement de l'aplasie médullaire. Il est inclus sur la liste des médicaments critiques de l’Union Européenne (Union list of critical medicines), pour lesquels un stock minimal de 4 mois est requis afin d’éviter toute rupture d’approvisionnement des pays.

Procédures

Les animaux sont changés de cage au moment de la mise en place en salle de protocole et pesés individuellement. Puis le protocole comprend différentes étapes pouvant impacter les animaux : - une phase d'immunisation : l’injection d'une suspension sur animal vigile simplement contenu (durée : 1 minute) et l’injection d'une suspension sur animal vigile simplement contenu 14 jours plus tard (durée : 1 à 2 minutes) - un premier prélèvement de sang à l'artère médiane de l'oreille sur animal vigile mis dans une boite de contention (durée : environ 5 à 8 minutes), puis l’application de colle chirurgicale au point de prélèvement pour éviter tout saignement. - un second prélèvement de sang à l'artère médiane de l'oreille controlatérale sur animal vigile mis dans une boite de contention (durée : environ 5 à 8 minutes), puis l’application de colle chirurgicale au point de prélèvement pour éviter tout saignement. - l’anesthésie de l’animal par injection intraveineuse d’un mélange d’anesthésiques sur animal vigile mis dans une boite de contention (durée : 1 minute), puis un prélèvement de sang terminal, jusqu'à la mort de l’animal (durée : environ 10 à 12 minutes).

Impact sur les animaux

Le protocole comprend différentes étapes sur les animaux inclus dans le projet : - une phase d'immunisation avec deux injections d'une suspension cellulaire sur animal vigile réalisées à 14 jours d’intervalle entrainant une douleur légère de courte durée ; - une phase de prélèvements avec deux prélèvements successifs à l'artère médiane de l'oreille sur animal vigile entrainant une douleur légère de courte durée ; - un prélèvement terminal sous anesthésie générale, entrainant une douleur légère de courte durée lors de l’anesthésie. Les prélèvements peuvent entrainer une anémie de courte durée (entre 2 et 6 jours) et celle-ci reste légère à modérée (selon une étude interne réalisée en 2023 sur le suivi de l’anémie des animaux par le biais de la mesure du taux d’hématocrite).

Devenir

Tous les animaux entrant dans la procédure sont mis à mort, puisque le protocole prend fin à la mort des animaux lors du prélèvement de sang sous anesthésie générale.

Remplacement

A l'heure actuelle des connaissances scientifiques, il n'existe pas de modèle alternatif au lapin pour la production d'anticorps polyclonaux tels qu'inclus dans la composition du médicament final. La diversité et la quantité d'anticorps produits par l'animal permettent une compatibilité sans équivalent avec un nombre très élevé de patients receveurs de greffes dans les différents pays du monde. Cette diversité n’est pas reproductible via la production d’anticorps in vitro. En effet, plus de 80 épitopes différents de cellules de l’immunité sont ciblés par le médicament, ce qui provoque chez le patient une immunosuppression majeure et durable.

Réduction

La procédure expérimentale appliquée a été définie afin d'obtenir la plus grande quantité possible de sérum par animal utilisé (sérum contenant la concentration requise en anticorps polyclonaux). De plus, un travail de sélection génétique mené sur les animaux reproducteurs de l'élevage a permis d'optimiser la quantité de sérum prélevée sur chaque lapin lors du prélèvement terminal, et d'améliorer la concentration en immunoglobulines du sérum produit. De plus, la répétition des prélèvements de sang, réalisée sous surveillance du bien-être des animaux, augmente la quantité moyenne de sérum prélevée par animal. Il est donc possible de fabriquer une plus grande quantité de médicament avec un nombre équivalent d'animaux utilisés. Enfin, les lapins mâles et femelles sont utilisés dans le cadre du protocole, ce qui permet d'inclure dans la procédure tous les lapins élevés au sein de l'établissement.

Raffinement

Les lapins sont hébergés dans des cages conformes aux exigences de la règlementation et de respect du Bien-Etre Animal, ils disposent d'un enrichissement adapté (diffusion de radio, mise à disposition de bûchettes de bois à ronger, de tunnels pour se cacher). Les animaux élevés ensemble depuis leur naissance sont de préférence hébergés dans la même cage, afin de limiter le risque d’agression entre lapins. Le suivi quotidien des animaux est assuré par des personnes expérimentées et formées régulièrement ; des fiches de suivi permettent d’enregistrer les soins adaptés prodigués aux animaux et de suivre l’évolution de l’état de santé des animaux. Un suivi renforcé est effectué sur les animaux durant les phases de prélèvements du protocole expérimental. Une évaluation de la souffrance animale en référence à une grille établie est réalisée chaque jour. La grille permet également de fixer les points limites et de cesser immédiatement l'expérimentation sur tout lapin présentant des signes de souffrance excessive. Une prise en charge spécifique de la douleur par l'application d'un protocole d'anesthésie générale validé est appliquée lors du dernier prélèvement de sang. Enfin, l'utilisation de colle chirurgicale lors de chaque injection intraveineuse ou prélèvement de sang assure un meilleur confort à l'animal.

Choix des espèces

A l'heure actuelle des connaissances scientifiques, il n'existe aucune méthode alternative permettant de produire le sérum entrant dans la composition du médicament humain in vitro. De plus, le médicament est sous autorisation de mise sur le marché avec utilisation exclusive du lapin, espèce qui fait référence dans la production d'anticorps polyclonaux pour l'usage pharmaceutique. L’AMM du médicament fixe également l’âge et le poids requis pour utiliser les animaux dans le cadre du protocole expérimental. Les lapins ne sont inclus dans la procédure d'expérimentation animale qu'à partir de l'âge de 14 semaines et pour un poids minimum de 2,8 Kg. C'est en effet à partir de cet âge que leur système immunitaire est capable de produire les anticorps nécessaires à la fabrication du médicament humain, en quantité et concentration suffisantes. Les animaux sont également aptes à supporter les différentes phases de la procédure (prélèvements de sang répétés notamment).