Toxicologie (hors obligations réglementaires)

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Souris : 4320
Rats : 3600
Chiens : 400
Cochons : 320
Macaques à longue queue : 960
Souffrances
▲ -
▲ 955
▲ 8645
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Devenir
 60
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 300
 9240

4 320 souris, 3 600 rats, 960 macaques à longue queue, 400 chiens et 320 cochons vont être utilisés dans des études de toxicité de candidats médicaments, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. 9 240 d'entre eux sont tués pour l'examen anatomo-pathologique de leurs organes, environ 300 non-rongeurs réutilisés après avis vétérinaire et 60 proposés à l'adoption. Chaque animal reçoit le composé une fois ou de façon répétée pendant deux mois au plus, avec par exemple quinze prélèvements sanguins en un mois, des ponctions de moelle osseuse ou de liquide cérébrospinal sous anesthésie, et parfois la pose chirurgicale d'un implant vasculaire ou de télémétrie sous deux heures d'anesthésie générale. Le porteur écrit réaliser une cinquantaine d'études par an pour identifier tôt les candidats les plus prometteurs et concentrer les investissements, et affirme que les études sur animal vivant demeurent "indispensables" car aucun modèle alternatif ne reproduit la complexité d'un "organisme entier".

Objectifs

Objectifs du projet Le développement d'un médicament nécessite plusieurs années de Recherche et Développement avant sa mise sur le marché. Les études précliniques de sécurité, réalisées en amont des essais cliniques, sont indispensables pour évaluer l'innocuité des candidats médicaments conformément à la réglementation exigeant une évaluation sur deux espèces mammifères : un rongeur et un non-rongeur (hormis cas particulier où une seule espèce est pertinente, par exemple pour certains anticorps). GLOBALEMENT, TOUTES ESPECES CONFONDUES, UN TOTAL D'ENVIRON 50 ETUDES EST REALISE CHAQUE ANNEE. Objectif principal : Réaliser des études de sécurité préclinique exploratoires pour évaluer les potentiels effets indésirables des candidats médicaments en amont des études réglementaires. Finalités : -Définir les effets toxiques potentiels des candidats médicaments -Identifier précocement les candidat médicament les plus prometteurs -Caractériser la toxicocinétique du candidat médicament -Soutenir la prise de décision en optimisant le design des études réglementaires (ex : choix d'espèces, doses, organes cibles, profil de risque) Méthodologie : Suivi clinique et biologique des animaux après administration unique ou répétée du candidat par voies d'administration cliniquement pertinentes, incluant : -des prélèvements de fluides biologiques (par exemple, sang, urines, liquide cérébro-spinal), -des évaluations fonctionnelles optionnelles (par exemple, cardiovasculaire, neurologique, immunitaire), -une approche intégrée permettant la réduction du nombre d'études.

Bénéfices attendus

L'un des bénéfices de ce projet est d'améliorer la protection des volontaires sains et patients et d'optimiser le développement pharmaceutique grâce à l'identification précoce des risques et la compréhension du profil toxicologique avant les études réglementaires et essais cliniques. Cette approche permet de concentrer les investissements sur les candidats les plus prometteurs, conduisant à une réduction significative des échecs dans les phases ultérieures de développement et une amélioration globale de l'efficacité du processus. Le second bénéfice est de fournir des informations critiques pour optimiser le protocole, la qualité et la pertinence des études réglementaires, permettant une sélection éclairée des espèces, des doses et des paramètres à surveiller. Cela se traduit par une estimation préliminaire des marges de sécurité, offrant une première évaluation du rapport entre doses efficaces et doses toxiques. L'identification précoce des organes cibles permet la détection des systèmes biologiques potentiellement sensibles, tandis que la définition de biomarqueurs permet d'identifier des indicateurs biologiques clés pour le suivi ultérieur. Ce projet apporte une valeur ajoutée scientifique et stratégique en permettant l'exploration des mécanismes de toxicité et la compréhension précoce des effets indésirables. Il facilite la prise de décision grâce à des données préliminaires qui orientent les choix de développement. L'approche éthique est renforcée par l'optimisation du nombre d'animaux utilisés dans les phases ultérieures. La flexibilité inhérente au projet permet d'ajuster rapidement les stratégies de développement, améliorant l'efficacité globale du processus et la réactivité face aux nouvelles données. Le projet intègre systématiquement plusieurs méthodes alternatives en amont dans notre stratégie d'évaluation, comme la modélisation informatique et les cultures cellulaires, permettant l'élaboration de protocoles complets pour déterminer le mode d'action des candidats médicaments, tout en réduisant le nombre d'animaux utilisés. Le développement de nouvelles technologies comme l'analyse vidéo automatique et l'utilisation d'implants pour un monitoring continu ouvre de nouvelles perspectives (exemple : enregistrement et analyse en continu de paramètres cardiologiques sur animal vigile). Ces innovations permettront l'acquisition de nouveaux paramètres dans les études, alimentant des bases de données de référence comme celle des groupes contrôles.

Procédures

Les animaux vigiles seront concernés par l’administration unique ou répétée (quotidienne ou hebdomadaire) du candidat médicament, possibles par différentes voies (le plus souvent intra-veineuse ou orale), au cours de l’étude sur une durée maximale de 2 mois. Dans la majorité des études, les prélèvements réalisées sont des prélèvements de sang (ex : 15 prélèvements sur une durée d’un mois). Ils peuvent être complétés par des prélèvements d’autres fluides biologiques, associés à une contrainte légère de quelques minutes, qui seront nécessaires pour évaluer différents paramètres en début et fin d’étude ; leur fréquence et leur volume sont conformes aux recommandations éthiques en vigueur et sont réalisés sous anesthésie/analgésie (entre 15 et 30 minutes) quand ils sont invasifs (par exemple moëlle osseuse, liquide cérébrospinal). Des mesures comme par exemple, la température corporelle (avec puce électronique), le poids (2 fois par semaine) sont réalisées en fonction de l’objectif de l’étude. Plus rarement, une procédure chirurgicale pourra être pratiquée chez les non-rongeurs afin de mettre en place un implant vasculaire ou de télémétrie pour mesurer par exemple les ECG et la pression artérielle (durée d’intervention sous anesthésie générale-analgésie d’environ 2 heures).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables seront limités à une contrainte modérée. L’administration du composé lui-même peut provoquer une altération de l’état général se traduisant par exemple par une baisse d’activité, une perte de poids, des modifications de la température corporelle et du comportement. Les nuisances liées à la procédure (contention, administration, prélèvements de fluides ou tissus biologiques, etc.) se traduisent par un stress, une douleur de courte durée. Dans les rares cas où une chirurgie sera pratiquée, elle est susceptible d’entrainer dans les 48 heures post-opératoires une douleur légère, une baisse d’appétit et une légère baisse d’activité.

Devenir

Ce type d’étude nécessite le plus souvent une analyse anatomo-pathologique terminale pour évaluer les atteintes sur les organes et tissus, la quantification de l’exposition tissulaire du candidat médicament et/ou l’analyse de l’impact sur la cible. C’est seulement lorsque les objectifs de l’étude ne nécessitent pas cette analyse que certains animaux non-rongeurs pourront être ré-utilisés après approbation du vétérinaire. L’estimation de ce nombre d’animaux est d’environ 10-15%. Certains de ces animaux pourront être proposés à l’adoption via des associations et des structures d’accueil spécifiques et en accord avec les autorités compétentes.

Remplacement

Les études sur animal vivant demeurent indispensables car aucun modèle alternatif ne reproduit actuellement la complexité d'un organisme entier. Seul l'animal permet d'observer les interactions entre systèmes physiologiques (cardiovasculaire, nerveux, immunitaire, etc.) et les effets systémiques des candidats médicaments. Cette approche est essentielle pour détecter des toxicités résultant d'interactions complexes entre organes, de métabolisations successives ou d'effets cumulatifs impossibles à modéliser intégralement in vitro. Plusieurs méthodes alternatives sont systématiquement intégrées en amont dans notre stratégie d'évaluation : Modélisation in silico : algorithmes prédictifs anticipant les propriétés toxicologiques des molécules basées sur leur structure chimique et caractéristiques physico-chimiques. Cultures cellulaires avancées : cultures primaires ou lignées cellulaires spécifiques pour évaluer la cytotoxicité et les mécanismes d'action moléculaires. Organes sur puce (organ-on-chip) : dispositifs microfluidiques reproduisant partiellement la structure et fonction d'organes spécifiques (foie, cœur, rein, barrière hémato-encéphalique) pour étudier les effets organotypiques. Organoïdes : cultures tridimensionnelles mimant l'architecture tissulaire et certaines fonctions d'organes pour évaluer des toxicités spécifiques. Modèles ex vivo : tissus isolés pour étudier des effets localisés. Pour les produits biologiques (anticorps monoclonaux, protéines thérapeutiques, thérapies cellulaires et géniques), des défis supplémentaires existent : Spécificité d'espèce : nombreux produits biologiques présentant une spécificité d'espèce limitant le choix des modèles animaux pertinents. Tests de réactivité croisée : évaluation in vitro de la liaison croisée sur tissus humains et animaux pour sélectionner les espèces appropriées. Immunogénicité : réponses immunitaires indésirables difficilement modélisables in vitro. Modèles humanisés : animaux génétiquement modifiés exprimant les cibles humaines pour améliorer la prédictivité. Les approches alternatives sont systématiquement utilisées en amont pour : réaliser un premier criblage des candidats médicaments, éliminer précocement les composés présentant des signaux de toxicité évidents, orienter la conception des études in vivo en identifiant les organes potentiellement cibles, caractériser plus finement les mécanismes de toxicité observés in vivo.

Réduction

Le nombre d'animaux par groupe et le nombre de groupes sont définis sur des bases scientifiques (données bibliographiques et historiques, lignes directrices internationales et internes), et/ou avec l’apport des biostatistiques afin d'avoir un effectif minimum mais statistiquement exploitable pour pouvoir interpréter les éventuels effets adverses. Les tests statistiques utilisables sont dépendants des paramètres étudiés, et peuvent être par exemple, une analyse de variance ou un test de tendance. La mise en place d’études combinant l’acquisition et l’analyse de paramètres de sécurité, pharmacodynamie et pharmacocinétique permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. De plus, l'utilisation d'animaux témoins n'est pas systématique et fait l'objet d'une réflexion approfondie en fonction des objectifs spécifiques de chaque étude. Par ailleurs, le recours à des bases de données contenant des données historiques d'animaux témoins se développe de plus en plus. Ces données constituent ce que l'on appelle des "groupes témoins virtuels" et permettent des comparaisons pertinentes sans nécessiter de nouveaux animaux témoins. Enfin, lorsque les objectifs d’étude le permettent et en accord avec le Vétérinaire clinicien, certains animaux peuvent être réutilisés, ce qui participe à diminuer le nombre total d’animaux utilisés. La réduction est aussi renforcée par l’absence d’utilisation d’animaux contrôle, palliée avec les données virtuelles de groupe contrôle.

Raffinement

Pour certains gestes techniques ou l'utilisation de dispositifs de contention, une phase de désensibilisation/d'habituation est systématiquement mise en place en amont de l'étude. Cette approche vise à réduire significativement le stress de l'animal. Chaque manipulation est associée à un renforcement positif sous forme de récompenses physiques (caresses, encouragements vocaux) et/ou alimentaires, en fonction de la compatibilité avec le protocole d'étude. Les interventions chirurgicales sont réalisées en condition maximale d’asepsie avec la mise en place d'une analgésie multimodale pour assurer le confort de l'animal. Un suivi clinique quotidien permet une détection précoce de tout signe de douleur, d'inconfort ou de détresse. Des critères d'arrêt anticipés, su pervisés conjointement par le Directeur d'étude et le Vétérinaire clinicien, sont établis pour garantir que les animaux ne subissent pas de contrainte supérieure à un niveau modéré. Pour l’ensemble des espèces, l'environnement des animaux est enrichi par la diffusion d'un fond sonore adapté dans les zones d'hébergement et les aires de jeux (si applicable). Pour améliorer la surveillance, des systèmes de vidéosurveillance dédiés sont utilisés pour les chiens, les miniporcs ou les rongeurs (cages digitales). En complément de leur alimentation quotidienne, les primates non humains reçoivent des enrichissements alimentaires distribués individuellement à la main, dès leur arrivée afin de favoriser l'établissement d'une relation de confiance entre l'animal et l'expérimentateur. Pour certaines études, la surveillance des rongeurs est renforcée par l’utilisation de cages équipées de caméras. Afin de minimiser le stress lors des manipulations et à améliorer leur bien-être, les souris sont délicatement prises en coupe dans les mains. Pour les rats en particulier, des séances de « chatouilles » mimant le jeu social naturel des rongeurs sont régulièrement pratiquées avant et pendant l'étude.

Choix des espèces

Le choix de l’espèce est défini par : -Les lignes directrices internationales définissant que les études de Toxicologie Générale doivent être conduites à la fois chez le rongeur (rat, souris, génétiquement modifiés ou non) et chez le non rongeur (chien, mini-porc ou primate non humain) -Les données scientifiques telles que la cible thérapeutique visée, le véhicule envisagé et les données disponibles (pharmacocinétique, métabolisme et de toxicologie). L’espèce utilisée doit être pertinente et est essentiellement fonction de la similitude du profil métabolique et des effets biologiques attendus chez l’Homme, afin de permettre l’extrapolation des données acquises à l’espèce humaine. Le choix de l’espèce non rongeur peut dépendre également de la modalité thérapeutique. Dans certain cas particulier (par exemple pour les anticorps), une seule espèce peut être pertinente. Les animaux utilisés sont des animaux sevrés, juvéniles ou adultes, pour répondre aux exigences de la réglementation internationale et aux spécificités découlant des différents programmes de recherche.

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Autres poissons : 2020
Souffrances
▲ -
▲ 1900
▲ 120
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Devenir
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 2020

Exposés au lithium ou à des microplastiques de polypropylène dès quinze jours après leur éclosion et pendant tout leur cycle de vie, 2 020 médakas marins subissent jusqu'à cinq anesthésies pour être mesurés et pesés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 1 900 d'entre eux et modéré pour 120. Une partie est ensuite isolée quatre jours en bac individuel pour cinq tests comportementaux que le porteur qualifie de non invasifs sans dire lesquels. Il attend de l'exposition une croissance ralentie, un retard ou un blocage de la maturation des gonades, une baisse de la fécondité, des déficits d'apprentissage et de mémoire. Tous les poissons sont anesthésiés puis tués par balnéation dans une solution concentrée, pour prélever les échantillons destinés aux analyses chimiques, histologiques et moléculaires.

Objectifs

L'océan est le puits terminal de nombreux contaminants générés par l'industrie, qui peuvent affecter les organismes marins, ce qui a un impact sur leur survie, affecte le fonctionnement des réseaux alimentaires et des écosystèmes. De nombreux polluants différents sont rejetés dans les océans, avec leurs sources spécifiques, leur cycle interne, leur mode de transfert dans les réseaux trophiques et leurs effets toxiques. Ainsi, il est nécessaire d'apporter des connaissances scientifiques solides afin de quantifier et de comprendre le comportement de ces polluants dans l'environnement. En outre, on s'attend à ce que la transition énergétique affecte fortement l'avenir proche de certains de ces contaminants, de manière positive, par la réduction des matériaux à base de plastique, mais aussi de manière négative, comme pour certains métaux traces stratégiques (par exemple le lithium) impliqués dans les batteries de dernière génération et les dispositifs de stockage d'électricité qui seront produits en masse. Ces prévisions soulignent l'urgence de mieux comprendre et de prévoir les impacts futurs de ces polluants sur la biodiversité et les écosystèmes.

Bénéfices attendus

Les recherches présentées dans cette demande s'attacheront à identifier les effets du lithium sur les populations de poisson. Cela permettra de documenter les modèles utilisés dans le projet, pour à termes fournir des données scientifiques quant à la pollution dans l’océan global, l’influence des changements globaux sur cette pollution et ses effets sur les populations, et ainsi permettre de mieux réglementer leur rejet et informer le public sur les risques environnementaux associés à ce type de polluants, dans un contexte réglementaire.

Procédures

Durant le projet, chaque individu pourra subir jusqu'à cinq anesthésies pour des mesures biométriques (taille et poids), chaque intervention durant moins de 5 minutes, incluant le transfert en bac de réveil. Un sous-échantillon sera soumis à cinq tests comportementaux non-invasifs d'une durée entre 5–9 minutes. Une période de repos de 24 h suit chaque test, avec alimentation et maintien en bac individuel en contact visuel avec les congénères répartis sur 4 jours.

Impact sur les animaux

Les effets attendus d'une exposition chronique au lithium et/ou aux microplastiques de polypropylène ou encore d'une restrction alimentaire incluent une diminution de la croissance, des altérations des bilans énergétiques (baisse du métabolisme), ainsi que des effets sur la reproduction (retard ou inhibition de la maturation gonadique, réduction de la fécondité ou encore altération de la qualité des oeufs). Au niveau comportemental, des modifications de l'activité locomotrice, une altération des performances cognitives maus aussi des déficits d'apprentissage/mémoire sont attendus.

Devenir

A l'issue de chaque procédure, afin d'avoir les échantillons biologiques nécessaires à toutes les analyses chimiques, histologiques et moléculaires, l'ensemble des poissons seront d'abord anesthésiés par balnéation, puis transférés dans un bac contenant une solution plus concentrée pour assurer une euthanasie en moins d'une minute, conformément aux pratiques réglementaires.

Remplacement

Il n'est pas possible de remplacer les animaux dans cette étude, car nous analysons l’impact des polluants et du climat à travers les effets indirects sur la disponibilité en proies sur les poissons à un niveau individuel, ce qui nécessite des organismes vivants pour pouvoir comprendre comment fonctionne l’ensemble du système.

Réduction

Le nombre de poissons utilisés a été calculé pour être le plus bas possible tout en garantissant des résultats fiables. Nous utilisons des méthodes statistiques pour analyser les résultats et comparer les effets en fonction du sexe et de la condition des poissons.

Raffinement

Les poissons sont élevés en groupe dans un environnement adapté et observés régulièrement pour détecter tout point limite (changement de couleur, difficulté à nager, etc.). Pendant certaines expériences, ils sont placés seuls pendant quatre jours, mais ils peuvent toujours voir d’autres poissons pour éviter le stress. Lors des mesures de taille et de poids, ils sont manipulés uniquement sous anesthésie pour leur bien-être.

Choix des espèces

Le médaka marin est un modèle animal qui permettra d’aborder les effets physiologiques des contaminants émergents tel que le lithium et les microplastiques sur les poissons osseux en milieu marin. L'espèce est caractérisée par une reproduction non-saisonnière en laboratoire, une bonne fécondité et par des cycles de vie courts qui permettent d’aborder aisément les questions des effets à long-terme impliquant des expositions de l’ensemble des stades de vie. L'exposition à l'ensemble des conditions commencera lors de l'installation des animaux dans leur bac de 10L (15 jours post éclosion) et se poursuivra durant l’ensemble de leur cycle de vie afin d’étudier la toxicité des différentes conditions sur les différents stades aux sensibilités différentes (croissance juvénile, maturation sexuelle). Ils seront manipulés au stade juvénile (1, 2 mois) et adulte (jusqu'à 6 mois) pour des mesures de croissance, d'évaluation de la reproduction et de comportement (maturité du système nerveux optimale) respectivement.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Souris : 4160
Souffrances
▲ -
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▲ 4160
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Devenir
 -
 -
 400
 3760

Chaque souris subit une ouverture chirurgicale du crâne sous anesthésie pour recevoir dans le cerveau une dose unique de candidat médicament, avec jusqu'à six prélèvements sanguins en 24 heures. 4160 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, par groupes de trois animaux par dose et par molécule. Le porteur présente ce dispositif comme un moyen de réduire le nombre total d'animaux, en éliminant tôt les molécules les moins prometteuses. Toutes celles qui ont reçu un composé sont tuées après trois à huit semaines pour le prélèvement du sang, du liquide céphalorachidien et des organes, tandis que 400 souris déjà opérées mais non injectées seront réutilisées dans d'autres projets.

Objectifs

Le développement de nouveaux médicaments pour traiter les maladies du cerveau commence par des études de sécurité sur des animaux, notamment les souris. Ces études servent à vérifier si les médicaments n’induisent pas de toxicité avant de pouvoir les tester chez l’Homme. Les maladies du cerveau sont souvent très graves et peuvent être causées par un dérèglement dans la production de certaines protéines ou par l'accumulation de protéines anormales. Pour traiter ces maladies, des thérapies innovantes sont en cours de développement pour éliminer ces protéines. Avant de tester ces médicaments chez l'Homme, il est crucial de déterminer à la fois la dose qui pourrait être toxique et la dose efficace. La barrière hémato-encéphalique est une structure qui protège le cerveau en contrôlant les substances qui peuvent y entrer. Cette barrière rend difficile l'accès des médicaments au cerveau lorsqu'ils sont administrés par voie sanguine. Pour contourner ce problème, les médicaments sont injectés directement au niveau des lombaires entre les méninges chez l'Homme. Chez la souris, cette méthode n'est pas possible en raison de sa petite taille, et les médicaments sont administrés directement dans le cerveau. Les médicaments les plus prometteurs sont d’abord sélectionnés après des études in vitro en laboratoire, et sont ensuite testés in vivo sur des souris pour évaluer leur sécurité et leur efficacité. Ce projet consiste à évaluer la tolérabilité (c’est-à-dire une toxicité éventuelle aiguë et à court/moyen terme) et à mettre en place des évaluations neurocomportementales/fonctionnelles qui pourraient prédire l’apparition d’une toxicité retardée après l’administration unique des candidats médicaments directement dans le cerveau des souris. Ces études permettent de sélectionner les médicaments les plus prometteurs afin de réduire les risques avant de passer aux essais d’efficacité. En résumé, ce projet a pour but d'évaluer de nouveaux médicaments pour traiter les maladies du cerveau tout en respectant les normes éthiques et en minimisant l'utilisation d'animaux. Les études préliminaires chez les souris aident à identifier les doses sûres et à évaluer les risques potentiels, permettant ainsi de sélectionner les meilleurs candidats pour les études ultérieures chez l'Homme. Les données recueillies permettent de décider si le développement du médicament doit continuer ou s'arrêter.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à améliorer le développement de nouveaux médicaments pour traiter les maladies du cerveau en évaluant très tôt leur toxicité potentielle (immédiate ou retardée) et en ajustant les doses et les plans des études de toxicité et d'efficacité qui suivront. Dans un premier temps, des études in vivo de trois semaines permettent de recueillir suffisamment d'informations pour sélectionner les médicaments les plus prometteurs, qui seront ensuite testés pour leur efficacité dans des modèles de maladies neurologiques. Après les études précoces de toxicité et d’efficacité, les meilleurs médicaments seront soumis à une étude de toxicité de huit semaines pour affiner leur profil de sécurité, comme les doses et les effets sur les tissus. Ces étapes supplémentaires de sélection visent à éviter des études ultérieures plus longues et avec plus d'animaux, réduisant ainsi le nombre total d'animaux utilisés pour un projet thérapeutique donné. Grâce aux études de présélection in vitro et aux études in vivo de toxicité et de pharmacologie qui en découlent, nous pouvons sélectionner le meilleur candidat et éliminer très précocement les moins prometteurs pour assurer la sureté et l’efficacité des médicaments de demain au service du bien-être du patient. En effet, ces études accélèrent la mise à disposition de nouvelles thérapies pour traiter les maladies du cerveau. Plus d'un tiers de la population mondiale souffre de troubles neurologiques, comme la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, l'épilepsie, la sclérose en plaques et les accidents vasculaires cérébraux (AVC). Ces maladies sont la principale cause de maladie et d'invalidité dans le monde. La qualité de vie des patients atteints de ces maladies est gravement affectée et le taux de mortalité est élevé, même chez les enfants. Les options de traitement actuelles sont très limitées et souvent insuffisantes pour répondre aux besoins des patients. Ce projet vise donc à améliorer les traitements, et améliorer la vie des patients atteints par ces maladies neurologiques.

Procédures

Dans le cadre de ce projet et pour une durée de procédure pouvant aller de 3 semaines à 8 semaines, les animaux seront soumis à différentes interventions : • Administration unique du composé testé dans le cerveau nécessitant un abord chirurgical sous anesthésie et une couverture analgésique (durée de la chirurgie 30 min environ) • Administrations d’analgésique (moins de 10 sec) (maximum 2 fois par jour) • Prélèvements de sang de très faibles volumes sur animal vigile (la contention est d’une durée maximale de 2min et chaque prélèvement dure moins de 30s ; maximum 6 prélèvements sur 24h) • Tests neurocomportementaux non invasifs (observations, max 15 min/semaine) et fonctionnels (évaluation de la motricité, max 10 min/semaine) réalisés pour chaque animal 1 fois avant traitement puis de façon hebdomadaire jusqu’à la fin de la procédure (3 à 8 semaines après traitement). Tests évaluant les performances neuro-locomotrices des souris et permettant de mieux, et plus rapidement, déceler la toxicité retardée à la suite de l’administration de candidats médicaments. • Administration d’anesthésique en fin d’expérimentation avant euthanasie. (moins de 10 sec)

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce projet et pour une durée de procédure pouvant aller de 3 semaines à 8 semaines, des nuisances ou douleurs peuvent survenir à savoir : Conséquences directes des actes expérimentaux : • La phase de chirurgie (30 min) nécessaire à l’administration du composé d’intérêt dans le cerveau ainsi que la période post-opératoire peuvent générer du stress et une douleur modérée • Les administrations d’analgésiques et anesthésiques, maximum 2 fois par jour pendant 2 jours peuvent générer des douleurs légères et de courte durée • Maximum 6 prélèvements de faible volume de sang répartis sur 24h (1 seule fois par animal pour toute la durée de l’étude), effectués sur animal vigile avec une contention d’une durée maximale de 2min et chaque prélèvement dure moins de 30 sec (Degré de sévérité léger de courte durée) • Administration de l’anesthésique en fin d’expérimentation préalable à l’euthanasie (degré de sévérité léger) Conséquence indirecte des actes expérimentaux : Le composé testé peut en lui-même induire des effets cliniques et peut provoquer une nuisance modérée pour l’animal (impacts sur l’activité, état général, variation du poids corporel par exemple).

Devenir

L’ensemble des animaux ayant reçu l’administration d’un candidat médicament dans ce projet sera euthanasié à l’issue de chaque procédure (au bout de 3 à 4 semaines ou 8 semaines post injection selon la procédure mise en œuvre). Des collectes de sang/ liquide céphalo-rachidien pour analyses et d’organes pour lecture anatomopathologique seront effectuées. Tous les animaux pour lesquels au moins un premier geste invasif a été réalisé dans le cadre de la procédure (entrant dans la définition de la procédure expérimentale réglementaire) et qui n’ont pas reçu de candidat médicament ou son/véhicule pourront être réutilisés dans un autre projet. Ces situations peuvent se produire, dans le cas où une dose d’un candidat médicament ou son véhicule montre des signes de toxicité immédiate consécutive à l’administration, les administrations prévues pour le reste des souris du groupe ne sont alors pas réalisées. Ces animaux ayant déjà reçu au préalable l’analgésie avant la chirurgie pourront dans ce cas être réutilisés dans d’autres DAP.

Remplacement

Ce projet étudie la sécurité des candidats médicaments pour les maladies neurologiques. Actuellement, il est nécessaire d'utiliser des animaux pour ces études car il n'existe pas d'autres méthodes validées scientifiquement et réglementairement. Cependant, avant de tester sur les animaux, des méthodes en laboratoire (in vitro) et sur ordinateur (in silico) sont utilisées pour choisir les médicaments les plus prometteurs. Cela permet de réduire le nombre d’études sur les animaux. Seuls les candidats médicaments qui semblent les plus efficaces et sûrs sont ensuite testés sur les animaux pour vérifier leur sécurité. Les maladies neurologiques sont complexes, et ces études sont essentielles pour évaluer l'efficacité et la toxicité des médicaments. En retour, les résultats des données collectées dans les études in vivo chez l’animal améliorent les méthodes de prédiction in vitro avec pour objectif final de remplacer intégralement le modèle animal.

Réduction

Les médicaments à visée neurologique les plus prometteurs sont présélectionnés grâce à des études in vitro en laboratoire avant de les tester sur des animaux dans les études incluses dans ce projet. Le nombre d'animaux utilisés est ajusté en fonction des paramètres étudiés. En général, seuls 3 animaux/dose/médicament sont utilisés, ce nombre « standard » pour ce type d’études assure un effectif par groupe faible mais suffisant pour permettre d’interpréter les résultats. Pour évaluer la toxicité des candidats médicaments, ces derniers sont administrés directement dans le cerveau des animaux. Les administrations se font de façon séquentielle : dans le cas où une toxicité aigüe surviendrait chez un premier animal d’un groupe, les administrations suivantes prévues pour les autres animaux ne seront pas réalisées. Des études préliminaires ont montré qu’une approche par observations comportementales des animaux, comme prévu dans ce projet, peut prédire la toxicité tardive des médicaments. Sa mise en œuvre vise à affiner et rendre plus efficace la sélection des candidats médicaments et ainsi réduire le nombre d’études et d'animaux nécessaires aux processus de recherche de candidats médicaments. Lors des évaluations comportementales, chaque animal est suivi dans le temps et est son propre contrôle, ce qui évite d’inclure systématiquement des groupes témoins dans les études et réduire ainsi le nombre d'animaux nécessaires. Divers examens cliniques et prélèvements peuvent être effectués pour limiter encore plus le nombre d'animaux utilisés. Les résultats obtenus sécurisent les études de pharmacologie en évitant l’utilisation de doses toxiques possible aux doses testées. Les prélèvements de petits volumes de sang permettent de suivre la cinétique sur un même animal tout en respectant son bien-être, réduisant également le nombre d'animaux nécessaires pour chaque étude. Enfin, les données recueillies lors des études sur les animaux aident également à améliorer les méthodes de prédiction de toxicité in vitro. Ces méthodes prédictives de toxicité in vitro permettent ainsi de limiter l’utilisation des animaux dans les études ultérieures et pourraient à terme les réduire de moitié voire les remplacer.

Raffinement

Dans ce projet, les médicaments sont administrés dans le cerveau de manière séquentielle au sein d’un même groupe d’animaux. Si un premier animal montre des signes cliniques peu après le traitement, le traitement est arrêté. Si des signes de toxicité apparaissent, une décision rapide est prise par le vétérinaire, le responsable scientifique, l'équipe de bien-être animal ou les équipes en charge des animaux. Cette décision peut inclure des soins, l'arrêt du traitement, ou, en dernier recours, l'euthanasie de l’animal. Un suivi précis des animaux est réalisé via différentes grilles de score complémentaires (incluant des évaluations comportementales) permettant ainsi de détecter au plus tôt les signes de toxicité et de réduire ainsi la souffrance des animaux. Tous les animaux sont hébergés dans des conditions strictes de confinement avec à disposition un enrichissement spécifique (tunnel, éléments de nidification) et manipulés par du personnel formé au bien-être animal. De faibles quantités de sang peuvent être rapidement prélevées chez les souris de manière peu invasive et peu stressante, ce qui limite l'impact sur les animaux et respecte leur bien-être. Cette méthode évite d’utiliser les procédures classiques qui nécessitent de placer l'animal dans une enceinte thermorégulée pour dilater les vaisseaux. L'administration du candidat médicament nécessite une incision de la peau et est réalisée sous anesthésie générale avec une couverture analgésique afin de limiter tout risque de douleur au réveil de l'animal.

Choix des espèces

Ce projet sera réalisé sur l’espèce souris car de nombreux modèles mimant des pathologies humaines sont disponibles chez la souris et seront utilisés dans les études ultérieures de détermination de l’efficacité du candidat médicament. Cette espèce présente une forte homologie génétique et physiologique avec l’Homme et ainsi une forte valeur translationnelle permettant d’obtenir la meilleure prédiction possible chez l’Homme. S’ajoutent à cela les données historiques (internes, issues de la littérature, par souche, âge, sexe) et nécessaires à l’évaluation et l’interprétation des effets. Chez la souris, les candidats médicaments sont délivrés directement au niveau du système nerveux central par voie intracérébroventriculaire, pour palier le problème du mauvais passage de la barrière hémato-encéphalique. En outre, cette voie d’administration nécessite une chirurgie moins invasive que la voie intrathécale utilisée chez d’autres espèces comme le rat. Pour se placer dans les mêmes conditions que les études d’efficacité puis les études requises ultérieurement, les souris utilisées seront des jeunes adultes et adultes, correspondant à l’âge des animaux utilisés communément dans les protocoles de recherche de candidat médicament et dans les études ultérieures à ce projet. Ces études vont permettre de présélectionner des candidats médicaments pour les études ultérieures effectuées chez le rat par voie intrathécale, même voie utilisée chez l’Homme pour la délivrance de thérapeutiques.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Chiens : 185
Cochons : 185
Macaques à longue queue : 285
Souffrances
▲ 85
▲ 460
▲ 110
▲ -
Devenir
 12
 -
 100
 543

655 individus, 185 miniporcs, 185 chiens et 285 macaques à longue queue, vont être utilisés pour fournir du sang, du sperme, du liquide cérébrospinal et des organes à la communauté scientifique et à l'industrie. 85 d'entre eux sont anesthésiés puis tués sans réveil pour le prélèvement, les autres subissent des ponctions répétées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le sperme est collecté par électroéjaculation, la moelle osseuse et le liquide cérébrospinal sous anesthésie, avec des biopsies de peau, d'organes et de nœuds lymphatiques par chirurgie. Sur les 655, 100 sont réutilisés dans d'autres projets et 12 placés en adoption, les 543 autres sont tués.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de fournir à la communauté scientifique des produits biologiques (sang, sérum, plasma, selles, urines, sperme, liquide cérébrospinal, liquide synovial, moelle osseuse et divers tissus) provenant de l’espèce chien, miniporc et primate non humain. Ces produits sont utilisés dans le cadre du développement et de l’évaluation non-clinique de candidats médicaments (liste non exhaustive) : -outil de diagnostic/réactif pour des tests biologiques -matrice pour des essais ex vivo et/ ou la mise au point/ validation de méthodes analytiques indispensables pour des futures études in vivo -pour obtenir des contrôles analytiques ou des données références sur une souche animale.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour but de mettre à la disposition de la communauté scientifique ou de l’industrie divers produits biologiques (sang et ses dérivés, urines, fèces, liquide cérébrospinal, …) en provenance du chien, du miniporc et du Primate non humain afin de permettre la mise au point et la réalisation des tests non-cliniques nécessaires dans l’evaluation des candidats médicaments. Ainsi, ce projet a pour bénéfice de permettre le développement de nouvelles thérapies ou nouveaux médicaments.

Procédures

Selon les besoins scientifiques les prélèvements suivants pourront être réalisées : -Prélèvements de sang unique ou répété sur animal vigile nécessitant une contention de courte durée (environ 1 minute). -Prélèvement d'urine ou de selle nécessitant une collecte dans une cage à métabolisme 24h ou sondage urinaire. -Prélèvement de sperme par électroéjaculation (environ quelques minutes). -Prélèvement de liquide cérébro-spinal ou de moelle osseuse sous anesthésie Prélèvement de liquide articulaire, biopsies cutanées ou d'organes, biopsies de nœuds lymphatiques nécessitant une anesthésie générale et une chirurgie. -Prélèvement d'organes, d'urine, de selles ou de sang en sans réveil nécessitant une anesthésie puis une euthanasie par surdosage d'anesthésiques. Fréquence et volume : compatibles avec les recommandations de la structure du bien-être animal

Impact sur les animaux

Les nuisances pour les animaux peuvent être les suivantes : - Stress, inconfort ou douleur brève, n’excédant pas quelques minutes de prélèvement de sang ou fluides corporels. - Hébergement isolé dans une cage à métabolisme pour une durée d’environ 24h maximum pour la colecte d’urines, sans mise à jeun. - Perte déquilibre et sensation d’étourdissement lors de la réalisation d’anesthesie - Douleur au site de prélèvement de liquide cérébrospinal ou de moelle osseuse ou au site chirurgical - Sensation désagréable, picottements sur la partie cutanée soumise à l’électrostimulation lors de la collecte de sperme

Devenir

Les animaux utilisés pour les prélèvements biologiques vigiles ou sous anesthésie sont gardés en vie et éventuellement réutilisés dans un autre projet. Les animaux utilisés dans la procédure sans réveil sont euthanasiés pour éviter toute souffrance durable.

Remplacement

Ce projet a pour but de mettre à disposition de la communauté scientifique ou de l’industrie divers produits biologiques (sang et ses dérivés, urines, feces, liquide cérébrospinal, …) en provenance du chien, du miniporc et du primate non humain (macaque cynomlagus). A l’heure actuelle, il n’existe pas de méthode in vitro permettant de synthétiser ces produits biologiques. Or les guidances réglementaires demandent que la validation des tests inclus dans les études précliniques de toxicologie soit réalisée dans les mêmes matrices que les échantillons de ces études.

Réduction

Le nombre d’animaux est déterminé en fonction de la quantité de sang ou de tissus ou d’autres prélèvements biologiques nécessaire, de manière à respecter les recommandations éthiques en vigueur sur les volumes prélevés et les temps de récupération. Les animaux pourront être réutilisés pour certains prélèvements biologiques à condition de respecter les procédures de réutilisation des animaux.

Raffinement

Les PNH seront hébergés en groupe sociaux, dans une cage ou une volière munie de soit de perchoirs, balancelles, éléments permettant de se mettre à l’abri des regards. Un enrichissement alimentaire sera distribué quotidiennement (mélange de fruits et de légumes). Des jouets seront distribués et changés hebdomadairement. Des récompenses alimentaires seront distribuées après les actes contraignants. Des batônnets en bois à ronger et des tunnels en carton à déchiqueter seront mis à disposition plusieurs fois par semaine (selon l’hébergement). Des graines ou fruits secs seront répartis dans la litière plusieurs fois par semaine permettant aux animaux de fourrager et les animaux auront à disposition un tuyau en PVC pour jouer et/ou un miroir et une chainette métallique (selon l’hébergement). Les chiens seront hébergés en groupes sociaux sur litière dans un box muni d’une plateforme de repos, auront à disposition un jouet en plastique au sol/ groupe et un suspendu/ animal et bénéficieront 3*/semaine d’un temps d’exercice dans un espace dédié. Après chaque acte contraignant, ils recevront une récompense alimentaire. Avant prélèvement urinaire par sondage chez le chien, la sonde sera lubrifiée. Les miniporcs seront hébergés sur litière de copeaux de bois dans des boxes muni d’une plateforme pour se cacher, auront à disposition des chainettes métalliques et un panier pour se reposer. Les minipigs femelles seront hébergés en groupes. Les mâles peuvent être en groupe sociaux sauf si incompatibilité comportementale. Un enrichissement alimentaire sera distribué quotidiennement et réparti dans la litière permettant aux animaux de fourrager.Après chaque acte contraignant, ils recevront une récompense alimentaire. Les animaux sont observés quotidiennement afin de permettre la détection rapide de signes cliniques et d’agir au plus vite pour limiter toute souffrance ou douleur inutile. En cas de signes cliniques ayant des répercussions sur le bien-être animal, des mesures rapides et appropriées seront prises par le vétérinaire. En cas d’atteinte d’un point limite, des mesures seront rapidement prises pour limiter la souffrance de l’animal (traitement analgésique, suspension de la procédure ou euthanasie).

Choix des espèces

Les espèces utilisées dépendent des espèces non rongeurs sélectionnées ou pressenties pour les études non-cliniques réglementaires en fonction de l’analogie du récepteur entre l’homme et l’animal, la similitude du profil des métabolites, les données de pharmacocinétique/ pharmacodynamie, … Les Primates non Humains sont utilisés lorsque les autres espèces non rongeur (chien, miniporc) ne sont pas pertinentes. Les procédures pourront être réalisées sur des animaux de la naissance à adulte mature. L’âge de l’animal dépend des besoins du scientifique, de la classe d’âge visée dans l’utilisation clinique du produit (mise au point /validation de méthodes analytiques).

  • Formation professionnelle
  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Souris : 4320
Rats : 3600
Chiens : 400
Cochons : 320
Macaques à longue queue : 960
Souffrances
▲ -
▲ 955
▲ 8645
▲ -
Devenir
 60
 -
 300
 9240

Quinze prises de sang en un mois, citées en exemple, et l'administration répétée d'un candidat médicament pendant deux mois au plus : 9 600 animaux non-humains vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, soit 4 320 souris, 3 600 rats, 960 macaques à longue queue, 400 chiens et 320 cochons. Plus rarement, des non-rongeurs sont opérés pendant environ deux heures pour recevoir un implant vasculaire ou de télémétrie. La plupart sont tués pour une analyse anatomo-pathologique des organes, 300 sont déclarés réutilisés et 60 adoptés, et le porteur réserve la réutilisation à des non-rongeurs dont l'étude ne demande pas cette analyse. Il s'agit d'études de toxicité exploratoires, menées avant les études réglementaires pour repérer tôt les candidats "les plus prometteurs" et, selon le porteur, "concentrer les investissements" sur eux. Le porteur fonde le choix des espèces sur les lignes directrices internationales, qui imposent un rongeur et un non-rongeur, chien, miniporc ou primate non humain.

Objectifs

Objectifs du projet Le développement d'un médicament nécessite plusieurs années de Recherche et Développement avant sa mise sur le marché. Les études précliniques de sécurité, réalisées en amont des essais cliniques, sont indispensables pour évaluer l'innocuité des candidats médicaments conformément à la réglementation exigeant une évaluation sur deux espèces mammifères : un rongeur et un non-rongeur (hormis cas particulier où une seule espèce est pertinente, par exemple pour certains anticorps). GLOBALEMENT, TOUTES ESPECES CONFONDUES, UN TOTAL D'ENVIRON 50 ETUDES EST REALISE CHAQUE ANNEE. Objectif principal : Réaliser des études de sécurité préclinique exploratoires pour évaluer les potentiels effets indésirables des candidats médicaments en amont des études réglementaires. Finalités : -Définir les effets toxiques potentiels des candidats médicaments -Identifier précocement les candidat médicament les plus prometteurs -Caractériser la toxicocinétique du candidat médicament -Soutenir la prise de décision en optimisant le design des études réglementaires (ex : choix d'espèces, doses, organes cibles, profil de risque) Méthodologie : Suivi clinique et biologique des animaux après administration unique ou répétée du candidat par voies d'administration cliniquement pertinentes, incluant : -des prélèvements de fluides biologiques (par exemple, sang, urines, liquide cérébro-spinal), -des évaluations fonctionnelles optionnelles (par exemple, cardiovasculaire, neurologique, immunitaire), -une approche intégrée permettant la réduction du nombre d'études.

Bénéfices attendus

L'un des bénéfices de ce projet est d'améliorer la protection des volontaires sains et patients et d'optimiser le développement pharmaceutique grâce à l'identification précoce des risques et la compréhension du profil toxicologique avant les études réglementaires et essais cliniques. Cette approche permet de concentrer les investissements sur les candidats les plus prometteurs, conduisant à une réduction significative des échecs dans les phases ultérieures de développement et une amélioration globale de l'efficacité du processus. Le second bénéfice est de fournir des informations critiques pour optimiser le protocole, la qualité et la pertinence des études réglementaires, permettant une sélection éclairée des espèces, des doses et des paramètres à surveiller. Cela se traduit par une estimation préliminaire des marges de sécurité, offrant une première évaluation du rapport entre doses efficaces et doses toxiques. L'identification précoce des organes cibles permet la détection des systèmes biologiques potentiellement sensibles, tandis que la définition de biomarqueurs permet d'identifier des indicateurs biologiques clés pour le suivi ultérieur. Ce projet apporte une valeur ajoutée scientifique et stratégique en permettant l'exploration des mécanismes de toxicité et la compréhension précoce des effets indésirables. Il facilite la prise de décision grâce à des données préliminaires qui orientent les choix de développement. L'approche éthique est renforcée par l'optimisation du nombre d'animaux utilisés dans les phases ultérieures. La flexibilité inhérente au projet permet d'ajuster rapidement les stratégies de développement, améliorant l'efficacité globale du processus et la réactivité face aux nouvelles données. Le projet intègre systématiquement plusieurs méthodes alternatives en amont dans notre stratégie d'évaluation, comme la modélisation informatique et les cultures cellulaires, permettant l'élaboration de protocoles complets pour déterminer le mode d'action des candidats médicaments, tout en réduisant le nombre d'animaux utilisés. Le développement de nouvelles technologies comme l'analyse vidéo automatique et l'utilisation d'implants pour un monitoring continu ouvre de nouvelles perspectives (exemple : enregistrement et analyse en continu de paramètres cardiologiques sur animal vigile). Ces innovations permettront l'acquisition de nouveaux paramètres dans les études, alimentant des bases de données de référence comme celle des groupes contrôles.

Procédures

Les animaux vigiles seront concernés par l’administration unique ou répétée (quotidienne ou hebdomadaire) du candidat médicament, possibles par différentes voies (le plus souvent intra-veineuse ou orale), au cours de l’étude sur une durée maximale de 2 mois. Dans la majorité des études, les prélèvements réalisées sont des prélèvements de sang (ex : 15 prélèvements sur une durée d’un mois). Ils peuvent être complétés par des prélèvements d’autres fluides biologiques, associés à une contrainte légère de quelques minutes, qui seront nécessaires pour évaluer différents paramètres en début et fin d’étude ; leur fréquence et leur volume sont conformes aux recommandations éthiques en vigueur et sont réalisés sous anesthésie/analgésie (entre 15 et 30 minutes) quand ils sont invasifs (par exemple moëlle osseuse, liquide cérébrospinal). Des mesures comme par exemple, la température corporelle (avec puce électronique), le poids (2 fois par semaine) sont réalisées en fonction de l’objectif de l’étude. Plus rarement, une procédure chirurgicale pourra être pratiquée chez les non-rongeurs afin de mettre en place un implant vasculaire ou de télémétrie pour mesurer par exemple les ECG et la pression artérielle (durée d’intervention sous anesthésie générale-analgésie d’environ 2 heures).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables seront limités à une contrainte modérée. L’administration du composé lui-même peut provoquer une altération de l’état général se traduisant par exemple par une baisse d’activité, une perte de poids, des modifications de la température corporelle et du comportement. Les nuisances liées à la procédure (contention, administration, prélèvements de fluides ou tissus biologiques, etc.) se traduisent par un stress, une douleur de courte durée. Dans les rares cas où une chirurgie sera pratiquée, elle est susceptible d’entrainer dans les 48 heures post-opératoires une douleur légère, une baisse d’appétit et une légère baisse d’activité.

Devenir

Ce type d’étude nécessite le plus souvent une analyse anatomo-pathologique terminale pour évaluer les atteintes sur les organes et tissus, la quantification de l’exposition tissulaire du candidat médicament et/ou l’analyse de l’impact sur la cible. C’est seulement lorsque les objectifs de l’étude ne nécessitent pas cette analyse que certains animaux non-rongeurs pourront être ré-utilisés après approbation du vétérinaire. L’estimation de ce nombre d’animaux est d’environ 10-15%. Certains de ces animaux pourront être proposés à l’adoption via des associations et des structures d’accueil spécifiques et en accord avec les autorités compétentes.

Remplacement

Les études sur animal vivant demeurent indispensables car aucun modèle alternatif ne reproduit actuellement la complexité d'un organisme entier. Seul l'animal permet d'observer les interactions entre systèmes physiologiques (cardiovasculaire, nerveux, immunitaire, etc.) et les effets systémiques des candidats médicaments. Cette approche est essentielle pour détecter des toxicités résultant d'interactions complexes entre organes, de métabolisations successives ou d'effets cumulatifs impossibles à modéliser intégralement in vitro. Plusieurs méthodes alternatives sont systématiquement intégrées en amont dans notre stratégie d'évaluation : Modélisation in silico : algorithmes prédictifs anticipant les propriétés toxicologiques des molécules basées sur leur structure chimique et caractéristiques physico-chimiques. Cultures cellulaires avancées : cultures primaires ou lignées cellulaires spécifiques pour évaluer la cytotoxicité et les mécanismes d'action moléculaires. Organes sur puce (organ-on-chip) : dispositifs microfluidiques reproduisant partiellement la structure et fonction d'organes spécifiques (foie, cœur, rein, barrière hémato-encéphalique) pour étudier les effets organotypiques. Organoïdes : cultures tridimensionnelles mimant l'architecture tissulaire et certaines fonctions d'organes pour évaluer des toxicités spécifiques. Modèles ex vivo : tissus isolés pour étudier des effets localisés. Pour les produits biologiques (anticorps monoclonaux, protéines thérapeutiques, thérapies cellulaires et géniques), des défis supplémentaires existent : Spécificité d'espèce : nombreux produits biologiques présentant une spécificité d'espèce limitant le choix des modèles animaux pertinents. Tests de réactivité croisée : évaluation in vitro de la liaison croisée sur tissus humains et animaux pour sélectionner les espèces appropriées. Immunogénicité : réponses immunitaires indésirables difficilement modélisables in vitro. Modèles humanisés : animaux génétiquement modifiés exprimant les cibles humaines pour améliorer la prédictivité. Les approches alternatives sont systématiquement utilisées en amont pour : réaliser un premier criblage des candidats médicaments, éliminer précocement les composés présentant des signaux de toxicité évidents, orienter la conception des études in vivo en identifiant les organes potentiellement cibles, caractériser plus finement les mécanismes de toxicité observés in vivo.

Réduction

Le nombre d'animaux par groupe et le nombre de groupes sont définis sur des bases scientifiques (données bibliographiques et historiques, lignes directrices internationales et internes), et/ou avec l’apport des biostatistiques afin d'avoir un effectif minimum mais statistiquement exploitable pour pouvoir interpréter les éventuels effets adverses. Les tests statistiques utilisables sont dépendants des paramètres étudiés, et peuvent être par exemple, une analyse de variance ou un test de tendance. La mise en place d’études combinant l’acquisition et l’analyse de paramètres de sécurité, pharmacodynamie et pharmacocinétique permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. De plus, l'utilisation d'animaux témoins n'est pas systématique et fait l'objet d'une réflexion approfondie en fonction des objectifs spécifiques de chaque étude. Par ailleurs, le recours à des bases de données contenant des données historiques d'animaux témoins se développe de plus en plus. Ces données constituent ce que l'on appelle des "groupes témoins virtuels" et permettent des comparaisons pertinentes sans nécessiter de nouveaux animaux témoins. Enfin, lorsque les objectifs d’étude le permettent et en accord avec le Vétérinaire clinicien, certains animaux peuvent être réutilisés, ce qui participe à diminuer le nombre total d’animaux utilisés. La réduction est aussi renforcée par l’absence d’utilisation d’animaux contrôle, palliée avec les données virtuelles de groupe contrôle.

Raffinement

Pour certains gestes techniques ou l'utilisation de dispositifs de contention, une phase de désensibilisation/d'habituation est systématiquement mise en place en amont de l'étude. Cette approche vise à réduire significativement le stress de l'animal. Chaque manipulation est associée à un renforcement positif sous forme de récompenses physiques (caresses, encouragements vocaux) et/ou alimentaires, en fonction de la compatibilité avec le protocole d'étude. Les interventions chirurgicales sont réalisées en condition maximale d’asepsie avec la mise en place d'une analgésie multimodale pour assurer le confort de l'animal. Un suivi clinique quotidien permet une détection précoce de tout signe de douleur, d'inconfort ou de détresse. Des critères d'arrêt anticipés, supervisés conjointement par le Directeur d'étude et le Vétérinaire clinicien, sont établis pour garantir que les animaux ne subissent pas de contrainte supérieure à un niveau modéré. Pour l’ensemble des espèces, l'environnement des animaux est enrichi par la diffusion d'un fond sonore adapté dans les zones d'hébergement et les aires de jeux (si applicable). Pour améliorer la surveillance, des systèmes de vidéosurveillance dédiés sont utilisés pour les chiens, les miniporcs ou les rongeurs (cages digitales). En complément de leur alimentation quotidienne, les primates non humains reçoivent des enrichissements alimentaires distribués individuellement à la main, dès leur arrivée afin de favoriser l'établissement d'une relation de confiance entre l'animal et l'expérimentateur. Pour certaines études, la surveillance des rongeurs est renforcée par l’utilisation de cages équipées de caméras. Afin de minimiser le stress lors des manipulations et à améliorer leur bien-être, les souris sont délicatement prises en coupe dans les mains. Pour les rats en particulier, des séances de « chatouilles » mimant le jeu social naturel des rongeurs sont régulièrement pratiquées avant et pendant l'étude.

Choix des espèces

Le choix de l’espèce est défini par : -Les lignes directrices internationales définissant que les études de Toxicologie Générale doivent être conduites à la fois chez le rongeur (rat, souris, génétiquement modifiés ou non) et chez le non rongeur (chien, mini-porc ou primate non humain) -Les données scientifiques telles que la cible thérapeutique visée, le véhicule envisagé et les données disponibles (pharmacocinétique, métabolisme et de toxicologie). L’espèce utilisée doit être pertinente et est essentiellement fonction de la similitude du profil métabolique et des effets biologiques attendus chez l’Homme, afin de permettre l’extrapolation des données acquises à l’espèce humaine. Le choix de l’espèce non rongeur peut dépendre également de la modalité thérapeutique. Dans certain cas particulier (par exemple pour les anticorps), une seule espèce peut être pertinente. Les animaux utilisés sont des animaux sevrés, juvéniles ou adultes, pour répondre aux exigences de la réglementation internationale et aux spécificités découlant des différents programmes de recherche.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
  • Tests réglementaires
    • Autres tests de tolérance et d’efficacité
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Souris : 9921
Rats : 23823
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 33744
▲ -
Devenir
 300
 -
 1000
 32444

Sur 33 744 rongeurs, 1 000 seront réutilisés et 300 souris adoptées, tous les autres étant tués pour l'examen de leurs organes. 9 921 souris et 23 823 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réparties sur 234 études de toxicologie réglementaire. Ils reçoivent le produit testé une fois ou de façon répétée, parfois jusqu'à la fin de leur vie pour les études de cancérogénicité, avec jusqu'à huit prélèvements sanguins par séance, des mises à jeun de seize heures, des séjours en cage à diurèse et un hébergement individuel pouvant durer vingt-quatre mois pour les souris mâles. L'effectif ne repose sur aucun calcul propre au projet, le porteur renvoyant aux lignes directrices internationales qui fixent le nombre d'animaux par étude.

Objectifs

L’objectif de ce projet est la réalisation des études réglementaires et pré-reglementaires de toxicologie générale, tolérance locale et des études préliminaires (recherche de dose, dose maximale tolérée, étude de pharmacocinétique, pharmacologie et pharmacodynamique) chez le rongeur (rat et souris) mutant et non mutant (234 études envisagés au cours de ce projet). Ces études consistent en l’administration unique ou répétée du produit à tester (futur médicament, produit chimique, dispositif médical) suivie d’observations régulières des animaux, pesées corporelle, évaluation des effets sur les paramètres sanguins ou urinaires, évaluation des fonctions respiratoires et cardiovasculaires et analyse macroscopique ou histopathologique, évaluation de la pharmacocinétique et pharmacodynamique du produit.

Bénéfices attendus

Les études de toxicologie sont réglementairement requises par les lignes directrices Européennes et Internationales et représentent une étape essentielle avant de conduire des essais cliniques sur un médicament humain (sur des volontaires sains en court terme et sur les patients dans le moyen et long terme), ou pour l’obtention d’une autorisation de mise sur le marché (dispositifs médicaux, médicament vétérinaire, produit chimique). Ils visent à définir le profil de toxicité ou de tolérabilité des produits à tester et donc rendre les essais cliniques plus sures pour les patients ou volontaires participant à l'essai. Ils permettent aussi de définir la dose qui sera testée (avec une marge de sécurité) pour la première administration à l’homme ou l’animal. In fine, ce projet contribuera au développement de nouvelles solutions thérapeutiques, prophylactiques ou diagnostiques sûres pour les patients humains. En ce qui concerne les produits chimiques ce projet permettra d’évaluer la sécurité des molécules chimiques dans l’intérêt de la santé de l’homme (notamment travailleur potentiellement exposé) ou de l’animal comme demandé par la loi et par les lignes directrices européennes.

Procédures

Ces études consistent en administration unique ou répétée du produit à tester. La fréquence de ces administrations varie en fonction du produit (par exemple 1 fois par jour, 1 fois par semaine) et/ou de la typologie et durée de l’étude (1 seule administration pour les études de dose unique à la durée de vie de l’animale pour les études de cancerogénicité). La durée des administrations est généralement rapide quelques secondes à quelques minutes, pour les administrations orales, souscutanée ou intraveneuse en bolus. Elles peuvent parfois être plus longue pour les perfusions (de plusieurs minutes à continue). Les administrations sont suivies d’évaluation des effets sur les paramètres sanguins ou urinaires (généralement 1 à 4 fois par étude ; avec mise à jeun pour rat [16h max] ; collecte d’urine dans une cage à diurèse), évaluation des fonctions respiratoires et cardiovasculaires, de prélèvements de sang pour bioanalyse (1 à 4 occasions par étude avec 3 à 8 prélèvements par occasion). Les anesthésie de quelques minutes et réveil d’anesthésie (incoordination) lors des prélèvements de sang réalisés sous anesthésie. Les anesthésie et douleur légère en post-opératoire (quelques jours) lors des chirurgies d’implantation de cathéter ou d’administration intrathécale. Restriction d’espace et absence d’accès à l’aliment lors du placement en cloches de pléthysmographie (mais accès à l’eau). Des test neuro comportementaux (incluant mais non limités aux tests d’apprentissage et mémoire, sensoriales [ex : auditif], activité locomotrice et batterie d’observations fonctionnelles [FOB]) peuvent être réalisé (durée du test de quelques minutes à 1 heure). La fréquence des tests neuro comportementaux est fonction de la typologie et de la durée de l’étude ainsi que de la classe du candidat médicament testé et de son indication thérapeutique (par exemple, ciblant le système nerveux centrale ; généralement entre 1 et 30 fois).

Impact sur les animaux

Les nuisances pour les animaux peuvent être les suivantes: - Stress, inconfort ou douleur brève, n’excédant pas quelques minutes, lors des procédures d’administration, de prélèvement de sang (pouvant être réalisée sous anesthésie) - Douleur légère en post-opératoire (quelques jours) pour la pose des cathéters ou d’administration intrathécale - Port de harnais ou d’un vascular access button et la connection à un téther pour les animaux équipés de cathéter lors des phases de perfusion - Restriction d’espace et absence d’accès à l’aliment lors du placement en cloches de pléthysmographie (mais accès à l’eau)- Mise à jeun, restriction d’espace, placement sur cage à grille, avec accès à l’eau, lors des collectes d’urines - Effets toxicologiques ou pharmacologiques légers à modérés dus à l’administration des médicaments ou produits chimiques à tester (perte de poids, baisse d’activité, excitation, baisse en consommation de nourriture, tremblements, irritation ou inflammation locale au site d’administration…) – Stress pouvant être engendrer par l’hébergement individuel pour les souris males (durée maximale de 24 mois), les animaux implantés avec un cathéter de perfusion et pour les études avec application dermale (durée maximale de 12 mois).

Devenir

En accord avec le plan d’étude utilisé les animaux pourrons être 1) euthanasiés en fin d’expérimentation en vue d’examens et de prélèvements d’organes ou tissus (examens macroscopiques et microscopiques) tels que requis par la réglementation pour la détermination des organes cibles ; 2) gardé en vie et retourner en zone d’hébergement hors étude suite à l’avis du vétérinaire avec l’évaluation de la gravité réelle des procédures subies ; 3) adoptés en accord avec la structure en charge du bien-être animal et les vétérinaires.

Remplacement

Il n’existe pas actuellement d’alternatives à l’utilisation d’animaux qui permettent de déterminer la toxicité de substances suite à une exposition systémique. Dans ces études, un relevé des signes cliniques et des paramètres sanguins des animaux est requis, ainsi qu’une évaluation macroscopique et microscopique des organes il est donc nécessaire d’avoir accès à l’animal dans son entièreté, pour évaluer l’ensemble des paramètres demandés par les guidelines.

Réduction

Le nombre d’animaux pour les études réglementaires est défini dans les guidelines internationaux applicables et adapté en fonction du nombre de doses testées, du nombre de produit testés et de la présence ou non d’une période de réversibilité. Pour les études préliminaires, le nombre d’animaux par lot est établi au plus juste afin d’obtenir des résultats exploitables et en tenant compte des objectifs de l’étude, du nombre de doses testées et du nombre de produits et est précisé dans le plan d’étude. Lorsque la méthode de bioanalyse le permet, une technique de prélèvement utilisant le plus petit volume de sang possible sera privilégié afin notamment de faire les prélèvements sanguins sur les animaux principaux et réduire ainsi le nombre d’animaux utilisés. Quand cela est possible, les paramètres de pharmacologie de sécurité sont intégrés dans les études de toxicologie (ex : évaluation neurocomportementale, évaluation de la fonction respiratoire, …) ce qui permet d’éviter la réalisation d’études de pharmacologie de sécurité et donc de réduire le nombre d’animaux.

Raffinement

Pour améliorer leur bien-être, les rats (mâles et femelles) et souris femelles seront hébergés en groupes sociaux sauf incompatibilité avec la procédure expérimentale ou incompatibilité comportementale. Les rongeurs seront hébergés dans des cages sur de la litière avec un enrichissement adapté (par exemple : papier kraft, tunnel, …). Les techniques engendrant le moins de stress ou d’inconfort sur une durée la plus courte possible pour l’animal seront privilégiées. Les actes pouvant engendrer du stress ou de l’inconfort seront réduits au minimum nécessaire (nombre et durée) et seront réalisés sous anesthésie avec un protocole analgésique adapté le cas échéant. Les animaux sont observés au moins 1 fois par jour (incluant le week end) afin de permettre la détection rapide de signes cliniques et d’agir au plus vite pour limiter toute souffrance ou douleur inutile. En cas de signes cliniques ayant des répercussions sur le bien-être animal, des mesures rapides et appropriées seront prises par le vétérinaire (mise en place d’un traitement médical, interruption des administrations, réduction de la dose testée par exemple). Pour les études de recherche de la dose maximale tolérée, le choix de la dose ultérieure est raffiné et adapté en fonction des effets cliniques observés à la dose précédente, sous supervision du comité d’éthique. Dans le cas des études incluant de la pléthysmographie et de certaines voies d’administrations, une habituation des animaux à la procédure sera réalisée avant le premier traitement. Dans le cas de certaines voies de prélèvement de sang, pour des animaux âgés ou ayant été peu manipuler, une habituation des animaux à la manipulation est mise en place avant le premier prélèvement. Les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie un protocole d’analgésie adapté.

Choix des espèces

Le rongeur est une espèce acceptée par les agences réglementaires. Le choix de cette espèce répond aux exigences réglementaires pour la réalisation d'études précliniques ou d’évaluation de la sécurité des molécules chimiques. Il est fait en fonction de critères scientifiques précis, des données de pharmacocinétiques et pharmacodynamiques disponibles, de l’existence de données historiques et en fonction des analogies entre l’homme et l’animal. La sélection de souches de rongeurs transgéniques se fait en fonction des objectifs spécifiques de l’étude et s’appuie pour les études de carcinogénicité notamment sur les données bibliographiques et sur les guidelines en vigueur. Pour les produits à usage vétérinaire, l’espèce cible est utilisée. En fonction du type d’étude et de la population ou des animaux cibles du produit nous choisirons l’âge le plus adéquat qui peut varier du jeune adulte à l’adulte mature qui a terminé sa croissance. Cela répond à l’ensemble des études réglementaires précliniques qui pourraient être nécessaires pour les essais cliniques chez l’homme et l’autorisation de mise sur le marché d’un nouveau médicament ou pour l’évaluation de la sécurité de produits chimiques.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 150
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 150
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 150

Deux heures et demie d'anesthésie générale pour une injection unique dans le cerveau : 150 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue après un prélèvement de liquide céphalo-rachidien et de sang. Vingt d'entre eux sont utilisés dans une étude pilote destinée à valider la technique d'injection et à former les chirurgiens, les 130 autres dans une étude réglementaire de toxicologie d'un produit de thérapie tissulaire visant la maladie de Parkinson. Des symptômes neurologiques, tremblements ou convulsions, peuvent suivre l'administration. Des tests neurocomportementaux sont réalisés quatre puis vingt-quatre heures après, sans que leur nature soit précisée, et la souche retenue est le rat Nude RNU, dont l'immunodéficience est jugée "nécessaire" pour éviter le rejet d'un produit d'origine humaine.

Objectifs

MODIFICATION Le premier objectif de ce projet est la validation du modèle d’administration intracérébrale chez le rat immunodéprimés (étude pilote), incluant la formation des chirurgiens. Une fois le modèle validé, le second objectif de ce projet est la réalisation d’une étude réglementaire de toxicologie générale (étude principale) chez le rat immunodéprimés. Cette étude consiste en l’administration unique du produit à tester (futur médicament) suivie d’observations régulières des animaux, pesées corporelle, évaluation des effets sur les paramètres sanguins et analyse macroscopique ou histopathologique, évaluation de la toxicocinétique et pharmacodynamique du produit. Cette étude permettra d’accéder aux essais cliniques afin de confirmer la sécurité et l’efficacité du produit chez l’Homme avant sa mise sur le marché ou d’obtenir l’autorisation de mise sur le marché Suite au décalage du début de l’étude, une modification du projet initialement autorisé est nécessaire afin d’étendre la durée du projet de 1 à 2 ans.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont : - la détermination de la tolérance d'un produit de thérapie tissulaire chez l'animal - l'obtention de l'autorisation d'essai clinique et la réalisation d'essai clinique chez l'homme avec le maximum de sécurité pour les personnes incluses - à long terme la mise sur le marché d'une thérapie innovante permettant de traiter les patients atteints de Parkinson

Procédures

Chaque animal aura une procédure d’injection intracérébrale unique, réalisée sous anesthésie générale volatile avec surveillance anesthésique et une antalgie suffisante (durée environ 2h30). Des tests neurocomportementaux sont réalisés (durant le prétest et +4h et 24h postadministration ; durée approximative : 5 à 7 min). Un prélèvement de liquide céphalo-rachidien (LCR) et de sang seront réalisés en fin de procédure (avant mise à mort), sur animaux anesthésiés (sans réveil) (durée quelques minutes).

Impact sur les animaux

Les procédures d’administration intracérébrale sont réalisés sous anesthésie, après mise à jeun la veille. Lors du réveil anesthésique, une désorientation/perte d’équilibre, perte de certains reflexes neurologiques ainsi qu’une hypothermie, une douleur post-injection et baisse d’activité (en raison de la durée de la chirurgie) peuvent être observées temporairement. Des évènements anesthésiques liés à l’anesthésie volatile peuvent survenir. Des signes locaux (oedème, ...) au niveau des sites d’administrations peuvent être observés. Des symptômes neurologiques (tremblement, convulsion,…) peuvent être observés à la suite de la procédure d’administration intracérébrale. Les nuisances pour les animaux peuvent être les suivantes (tous les animaux n’ont pas toutes les nuisances) : - Stress, inconfort ou douleur brève, n’excédant pas quelques minutes, lors de prélèvement de sang. - Anesthésie de quelques minutes et réveil d’anesthésie (incoordination) lors des prélèvements de sang réalisés sous anesthésie - Stress lors de changement d’environnement lors d’évaluation neurocomportementale : durée du test en lui-même généralement quelques minutes. - Effets toxicologiques ou pharmacologiques légers à modérés dus à l’administration du candidat médicament à tester (perte de poids, léthargie, excitation, baisse en consommation de nourriture, tremblements, irritation ou inflammation locale au site d’administration…). Des points limites précoces adaptés sont mis en place afin d’éviter une prolongation inutile des effets observés. En cas d’atteinte de ces points limites, des mesures sont rapidement prises pour limiter la souffrance (mise en place d’un traitement analgésique, diminution de la dose testée, suspension de la procédure ou euthanasie).

Devenir

Les animaux de l'étude pilote seront mis à mort en fin d’expérimentation afin de valider la procédure d’administration. Les animaux de l'étude principale seront euthanasiés en fin d’expérimentation en vue d’examens et de prélèvements d’organes ou tissus (examens macroscopiques et microscopiques) tels que requis par la réglementation pour la détermination des organes cibles.

Remplacement

Actuellement, il n’existe pas d’alternative non animale permettant d’évaluer la sécurité et la toxicité, notamment systémique et neurocomportementale des futurs candidats médicaments dans le cadre du développement de thérapies innovantes, telles que la thérapie tissulaire. Il n’existe pas non plus d’alternative non animale pour valider que la technique d’administration intracérébrale aboutit à une exposition de l’animal au candidat médicament et que celle-ci est bien tolérée (analyse histopathologique). Dans ces études, un relevé des signes cliniques et des paramètres sanguins des animaux est requis, ainsi qu’une évaluation macroscopique et microscopique des organes il est donc nécessaire d’avoir accès à l’animal dans son entièreté, pour évaluer l’ensemble des paramètres demandés par les guidelines.

Réduction

Le nombre d’animaux dans ce projet a été défini sur la base du nombre minimum d’animaux requis pour pouvoir conclure à la validation de la technique. Afin de réduire ce nombre au minimum, les techniciens ont été préalablement formés en ex-vivo. Le nombre d’animaux dans ce projet est basé sur les guidelines et est le minimum pour pouvoir interpréter et conclure sur l’évaluation histopathologique et l’analyse de biodistribution. Au total, 150 animaux seront utilisés dans ce projet : 20 animaux pour l’étude pilote, 130 animaux pour l’étude principale. L’étude pilote, sur un nombre limité d’animaux, va permettre de mettre au point et valider la technique d’administration intracérébrale et avant le démarrage de l’étude principale, qui a pour but de déterminer la toxicité d’un candidat médicament sur un nombre plus important d’animaux

Raffinement

Les animaux auront une période d’acclimatation aux conditions environnementales avant le début des procédures. Les rats seront hébergés en groupes sociaux sauf incompatibilité comportementale, dans des portoirs ventilés avec filtration de l'air, dans des cages sur fond plastique et sur de la litière de cellulose avec un enrichissement adapté (papier kraft, tunnel, …). La procédure d’administration intracérébrale sera réalisée sous anesthésie générale volatile avec surveillance anesthésique. Une analgésie préventive sera mise en place avant et après administration du produit de l’élément d’essai afin d’anticiper toute douleur ou détresse chez les animaux. Des mesures de prévention de l’hypothermie seront appliquées pendant l’anesthésie et au réveil. En raison du potentiel impact de l’administration intracérébrale, une évaluation neurocomportementale sera réalisée durant le pretest et après adminisration. De plus, les animaux ont accès a une eau de boisson filtrées et le matériel qui rentre dans l'animalerie est désinfecté. Les animaux sont observés au moins 1 fois par jour (incluant le week end) afin de permettre la détection rapide de signes cliniques et d’agir au plus vite pour limiter toute souffrance ou douleur inutile et sont évalués par le vétérinaire en cas d'anomalies. Des anti-inflammatoires / antibioiques seront prescrits en cas de signes d'infection locale et/ ou d'hyperthermie sans atteinte neurologique. L'euthanasie sera réalisée si les signes cliniques suivants sont observés : • convulsions ne rétrocédant pas spontanément ou à l'administration d'anti-convulsivants ou convulsions répétées dans la même journée • incapacité prolongée de l'animal à se déplacer ou pertes d'équilibres durables impactant la qualité de vie de l'animal • atteinte importante du niveau de conscience et vigilance de l’animal • stéréotypie • hyperthermie supérieure à 40°C ne répondant pas au traitement• signes de détresse et/ou douleur

Choix des espèces

Le rat répond aux exigences réglementaires pour la réalisation d'études précliniques. Dans le cadre de ce projet des rats immunodéprimés (rat Nude RNU) seront utilisés afin de permettre l’évaluation toxicologique d’un produit de thérapie tissulaire. Une immunodéficience partielle des animaux est nécessaire afin de réduire le risque de rejet en raison de l’origine humaine du produit de thérapie tissulaire. L’ensemble du projet se fera sur jeunes adultes/adultes afin de mimer les futures conditions d’utilisation clinique.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
  • Tests réglementaires
    • Autres tests de tolérance et d’efficacité
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Souris : 29128
Rats : 79972
Souffrances
▲ -
▲ 98637
▲ 10463
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 109100

109 100 rongeurs, 79 972 rats et 29 128 souris, vont être utilisés pour 149 études de toxicité de la reproduction et du développement, tous tués à l'issue. 10 463 subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, les autres un niveau léger. Certains portent en permanence un cathéter avec harnais ou bouton d'accès vasculaire et restent branchés à un système de perfusion, d'autres passent des évaluations neurocomportementales dans l'obscurité, et les femelles gestantes sont ouvertes par césarienne pour examen des fœtus. Le porteur indique que ces études sont exigées par les lignes directrices internationales avant tout essai clinique et qu'elles rendent ces essais plus sûrs pour les personnes qui y participent, bénéfice qui suppose la mort de 109 100 rats et souris.

Objectifs

L’objectif de ce projet est la réalisation des études réglementaires de toxicologie de la reproduction ou du développement, toxicologie juvenile et des études préliminaires (recherche de dose, dose maximale tolérée, étude de pharmacocinétique, pharmacologie et pharmacodynamique) chez le rongeur (rat et souris) non mutant (149 études envisagées au cours de ce projet). Ces études consistent en l’administration/exposition/mise en contact unique ou répétée du produit à tester (futur médicament, produit chimique, dispositif médical) suivie d’observations régulières des animaux, pesées corporelle, suivi de la consommation alimentaire et hydrique, évaluation des effets sur les paramètres sanguins ou urinaires, sur la fertilité, le développement embryo-fetal, pré- et post-natal, neurocomportemental, squelettique et analyse macroscopique ou histopathologique, évaluation de la pharmacocinétique et pharmacodynamique du produit. Ces études permettront d’accéder aux essais cliniques afin de confirmer la sécurité et l’efficacité du produit chez l’Homme avant sa mise sur le marché ou d’obtenir l’autorisation de mise sur le marché (produits chimiques, dispositif médical).

Bénéfices attendus

Les études de toxicologie de la reproduction et les études de toxicologie juvéniles sont réglementairement requises par les lignes directrices Européennes et Internationales et représentent une étape essentielle avant de réaliser des essais cliniques sur un médicament humain ( sur des hommes et femmes en âge de procréer et des enfants), ou pour l’obtention d’une autorisation de mise sur le marché (dispositifs médicaux, médicament vétérinaire, produit chimique). Ils visent à définir le profil de toxicité ou de tolérabilité des produits à tester et donc rendre les essais cliniques plus sures pour les patients participant à l'essai. Les études de toxicologie de la reproduction permettent d’assurer la sécurité des hommes et femmes en âge de procréer, femmes enceintes ou allaitantes avant de démarrer les essais cliniques (médicaments) ou pour caractériser le risque associé à l’exposition de l’Homme à des produits chimiques (notamment pour les travailleurs) . Notamment vérifier que le produit testé n’altère pas la fertilité, la grossesse et le développement de l’enfant à naitre.

Procédures

Ces études consistent en administration/exposition/mise en contact unique ou répétée du produit ou dispositif médical à tester. La fréquence de ces administrations varie en fonction du produit. La durée des administrations est généralement rapide quelques secondes à quelques minutes. Elles peuvent parfois être plus longues. Les administrations sont suivies d’observations régulières des animaux, de pesées corporelles, d’évaluation des effets sur les paramètres sanguins ou urinaires ou sur le développement neurocomportemental, physique et des fonctions reproductives.

Impact sur les animaux

Tous les animaux n’ont pas toutes les nuisances : Stress, inconfort ou douleur brève, n’excédant pas quelques minutes, en procédures d’administration, de prélèvement de sang, de tests de maturation sexuelle et/ou frottis vaginaux. Dans le cas d’administration intraveineuse lente, la procédure d’administration peut être plus longue avec placement de l’animal en tube à contention. Stress lors de changement d’environnement, confrontation à une situation inconnue et modification des conditions de luminosité (obscurité partielle ou totale avec utilisation possible d’une lumière rouge) et de température lors d’évaluations neurocomportementales. Anesthésie de quelques minutes et réveil d’anesthésie lors des prélèvements de sang réalisés sous anesthésie Anesthésie et douleur légère en post-opératoire pour la pose des cathéters Port de harnais ou d’un bouton d’accès vasculaire pour les animaux implantés avec un cathéter en permanence depuis la chirurgie jusqu’à la fin de période de traitement Connection à un systéme de perfusion (téther) pour les animaux avec cathéter lors des phases de perfusion Mise à jeun, placement en cage à diurèse et absence d’accès à l’eau lors des collectes d’urines (durée de 6h à 16h maximum) Stress lié à l’hébergement individuel pour les souris males (au maximum 12 mois), les animaux implantés avec un cathéter de perfusion et études avec application dermale (au maximum 12 mois) Effets toxicologiques/pharmacologiques légers à modérés dus à l’administration des médicaments ou produits chimiques à tester. Des points limites précoces adaptés sont mis en place selon la typologie d’etude et la classe du produit à tester afin d’eviter une prolongation des effets observés. En cas d’atteinte de ces points limites, des mesures sont rapidement prises pour limiter la souffrance. Pour les fœtus et petits avant sevrage, séparation de la mère pendant quelques minutes afin de réaliser les pesées et examens physiques.

Devenir

En accord avec le plan d’étude, les animaux seront euthanasiés en fin d’expérimentation en vue d’examens et de prélèvements d’organes ou tissus (examens macroscopiques et microscopiques) tels que requis par la réglementation pour la détermination des organes cibles ou d’examens de fœtus après césarienne des femelles gestantes.

Remplacement

Il n’existe pas actuellement d’alternatives à l’utilisation d’animaux qui permettent de déterminer la toxicité de substances suite à une exposition systémique. Dans ces études, un relevé des signes , ainsi qu’une évaluation macroscopique et microscopique des organes et/ou une hystérectomie nécessitant d’avoir accès à l’animal dans son entièreté, pour évaluer l’ensemble des paramètres demandés par les lignes directrices. Il n’existe actuellement pas de méthode in vitro permettant d’évaluer l’effet d’un produit sur la fertilité, le développement embryo-fœtal, pré- et post-natal.

Réduction

Le nombre d’animaux pour les études réglementaires est défini dans les lignes directrices internationales applicables (ICH [International Council for Harmonisation], OCDE [Organisation de coopération et de développement économiques], …) et adapté en fonction du nombre de doses testées, du nombre de produits testés et de la présence ou non d’une période de réversibilité. Pour les études préliminaires, le nombre d’animaux par lot est établi au plus juste afin d’obtenir des résultats exploitables et en tenant compte des objectifs de l’étude, du nombre de doses testées et du nombre de produits et est précisé dans le plan d’étude. Le plan d’étude fera l’objet d‘une évaluation éthique en l’amont du démarrage de l’étude. Lorsque la méthode de bioanalyse le permet (volume de sang nécessaire pour faire l’analyse), une technique de micro-prélèvement (prélèvement utilisant le plus petit volume de sang possible) peut être utilisé et permet éventuellement de faire les prélèvements sanguins sur les animaux principaux et réduit ainsi le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Pour améliorer leur bien-être, les rats (mâles et femelles) et souris femelles seront hébergés en groupes sociaux sauf incompatibilité avec la procédure expérimentale ou incompatibilité comportementale. Les animaux seront hébergés dans des cages sur fond plastique et sur de la litière avec un enrichissement adapté. Pour les femelles gestantes, un substrat de nidification est ajouté en plus de l'enrichissement classique. Des pesées et/ou des mesures régulières de la consommation alimentaires seront réalisées sur les animaux afin de compléter le suivi clinique. Les techniques engendrant le moins de stress ou d’inconfort sur une durée la plus courte possible pour l’animal seront privilégiées. Les actes pouvant engendrer du stress ou de l’inconfort seront réduits au minimum nécessaire (nombre et durée) et seront réalisés sous anesthésie avec un protocole analgésique adapté le cas échéant. Les animaux sont observés au moins 1 fois par jour afin de permettre la détection rapide de signes cliniques et d’agir au plus vite pour limiter toute souffrance ou douleur inutile. En cas de signes cliniques ayant des répercussions sur le bien-être animal, des mesures rapides et appropriées seront prises par le vétérinaire (mise en place d’un traitement médical, interruption des administrations, réduction de la dose testée par exemple). Pour les études préliminaires de recherche de doses, le choix de la dose suivante est raffiné et adapté en fonction des effets cliniques observés à la dose précédente, après évaluation éthique. Dans le cas d’administration intraveineuse lente supérieur ou égale à 5 min, une habituation des animaux en boite à contention est réalisée au moins 2 fois avant le premier traitement. Les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie avec un protocole d’analgésie adapté. Dès que cela est possible, du microprélèvement est utilisé pour les prélèvements sanguins ce qui limite l’impact négatif pour les animaux associés aux prélèvements éventuels.

Choix des espèces

Le rat et la souris sont des espèces acceptées par les agences réglementaires. Le choix de ces espèces répond aux exigences réglementaires pour la réalisation d'études précliniques ou d’évaluation de la sécurité des molécules chimiques. Il est fait en fonction de critères scientifiques précis, des données de pharmacocinétiques et pharmacodynamiques disponibles, de l’existence de données historiques et en fonction des analogies entre l’Homme et l’animal. Pour les produits à usage vétérinaire, l’espèce cible est utilisée. En fonction du type d’étude et de la population ou des animaux cibles du produit nous choisirons l’âge le plus adéquat qui peut varier du foetus à l’adulte mature qui a terminé sa croissance. Cela répond à l’ensemble des études réglementaires précliniques qui pourraient être nécessaires pour les essais cliniques chez l’Homme et l’autorisation de mise sur le marché d’un nouveau médicament ou pour l’évaluation de la sécurité de produits chimiques.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
Autres rongeurs : 62
Souffrances
▲ 31
▲ 31
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 62

Capturés au piège dans des milieux contaminés par des métaux et des pesticides, 62 mulots sylvestres sont inclus dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, ou menées sous anesthésie sans réveil, et tous mis à mort. Une centaine d'individus peuvent passer par les pièges, ceux qui ne remplissent pas les critères d'inclusion étant relâchés sur place. Les mulots retenus subissent une prise de sang sous anesthésie le jour de la capture, la moitié restant ensuite jusqu'à cinq jours en cage pour une seconde prise de sang, avant la mise à mort qui permet de prélever leurs organes internes. Le porteur écarte tout remplacement, tout en indiquant qu'une partie du projet compare microbiote intestinal et microbiote fécal, dans l'idée de travailler plus tard sur des prélèvements fécaux non invasifs.

Objectifs

Les objectifs scientifiques du présent projet sont de caractériser les patrons de co-exposition à des métaux toxiques et des pesticides chez le Mulot sylvestre (un rongeur sauvage commun) et de décrire les indices de diversité et composition de son microbiote digestif (i.e. ensemble des micro-organismes qui vivent dans l’appareil digestif) en explorant l’occurrence i) de potentiels déséquilibres de la flore intestinale, ii) d’agents pathogènes, et iii) de gènes de résistance aux pesticides et médicaments. Ce projet va permettre d’apporter des connaissances sur les interactions entre co-exposition et état de santé ainsi que caractéristiques du microbiote chez les mammifères sauvages potentiels réservoirs d’agents pathogènes. Les données acquises sur les aspects d’exposition aux contaminants serviront également à appuyer un autre projet qui vise à développer un outil d’évaluation des risques environnementaux pour les sites et sols pollués, en alimentant les validations de modélisation de co-exposition aux contaminants dans les réseaux trophiques. Les données et prélèvements alimenteront aussi les bases de données et banques d’échantillons pour des suivis à long-terme des écosystèmes pollués.

Bénéfices attendus

Ce projet apportera de nouvelles connaissances sur la co-exposition à des contaminants chimiques chez la faune sauvage et renseignera l’influence des co-expositions à des contaminants en mélange sur l’état de santé des individus dans une situation d’« effets cocktails ». A travers une perspective relevant de l’écotoxicologie et de la santé environnementale réunies dans une approche « Une seule santé », ce projet apportera des connaissances sur la toxicologie du microbiote et des informations sur l’occurrence de co-résistances chez les communautés microbiennes in natura. Le projet est particulièrement innovant par le design expérimental choisi, combinant données de terrain sur un gradient de pollution et expérimentation en captivité contrôlant les expositions alimentaires aux pesticides. Les travaux visent à identifier les liens entre contamination environnementale, exposition à des contaminants en mélange chez la faune sauvage, déséquilibres microbiens (dysbioses), résistances aux biocides et état de santé. Il explorera le potentiel d’occurrence dans le microbiote digestif d’agents pathogènes zootiques ou zoonotiques pouvant développer des co-résistances. Ce croisement de données à l’échelle individuelle permettra, pour la première fois chez un micromammifère sauvage, d’aborder la toxicologie du microbiome dans ce contexte de co-expositions multiples à des métaux et des pesticides.

Procédures

Les animaux seront capturés in natura et maintenus en captivité durant moins de 24h dans les dispositifs de piégeage. Chacun des individus est identifié à l’espèce, sexé et pesé avant d’être inclus dans les procédures expérimentales ou relâché in situ sur son site de capture. Cette étape est menée sur animaux vigiles, elle dure 3 à 5 minutes à partir de la sortie du piège. Le nombre exact d’individus concernés ne peut être affirmé car il dépend des succès de piégeage, il concerne à minima les 60 Mulots sylvestres inclus dans les procédures expérimentales, et au maximum une centaine d’animaux en considérant les Mulots sylvestres ne satisfaisant pas aux critères d’inclusion et les autres espèces qui ne seront pas concernées par les procédures expérimentales. Une prise de sang sera menée sous anesthésie générale, le jour de la capture, pour chacun des 30 Mulots sylvestres étudiés dans la procédure expérimentale 1. Deux prises de sang seront menées sous anesthésie générale pour chacun des 30 Mulots sylvestres étudiés dans la procédure expérimentale 2, la première le jour de la capture puis la seconde après 5 jours de maintien en cage. Ces procédures seront réalisées par un personnel formé et expérimenté. Le temps estimé pour une prise de sang est de l’ordre de 1 à 2 minutes. A l’issue des expériences et toujours sous anesthésie générale, les 60 Mulots sylvestres seront euthanasiés par un personnel qualifié.

Impact sur les animaux

Au cours des expérimentations, les animaux peuvent ressentir un stress transitoire lié à la capture, à la contention et à la manipulation. La manipulation est potentiellement cause de douleur en cas d’incident pendant la contention (lorsque l’animal tente de s’échapper, de mordre, etc). La durée est transitoire sur les quelques minutes de manipulation. La prise de sang sera réalisée sous anesthésie. Cette manipulation peut entraîner une douleur au réveil post-anesthésie, d’une durée limitée à quelques minutes ou heures, et réduite par l’utilisation d’un analgésique. Dans de rares cas, la prise de sang peut entraîner un écoulement sanguin anormal. Cet écoulement dure quelques secondes à quelques minutes et il est enrayé très rapidement. Dans de très rares cas des lésions peuvent être observées dans les jours suivant la prise de sang. Elles seront surveillées lors du bilan de santé durant l’encagement pour les animaux maintenus en captivité. Durant l’encagement, les animaux peuvent subir une perte de poids durant quelques jours. De même, les conditions de captivité peuvent entraîner des modifications de comportement des animaux telle que la fuite, l’inactivité, et manifestations de stress. Ces modifications sont généralement transitoires : elles se restreignent à la durée de la présence humaine dans l’environnement proche des animaux. Si ces modifications advenaient sur une durée supérieure, elles n’excèderaient pas 5 jours, durée maximale de l’encagement dans notre procédure. Le suivi des conditions de captivité et de l’état des animaux est effectué quotidiennement par observation visuelle depuis l’extérieur des cages, sans manipuler les animaux et en quelques minutes afin de limiter le stress causé par la présence humaine et la contention sur les animaux. Après 3 jours d’encagement, un suivi plus approfondi est réalisé. Cette étape, stressante et potentiellement cause de blessure en cas d’incident pendant la contention, est pour ces raisons limitée à une seule fois durant la période d’encagement. Les protocoles et méthodes employés dans les procédures permettent d’empêcher ou limiter les nuisances et effets indésirables, tel que décrit dans les procédures et les mesures de raffinement.

Devenir

Dans le cadre de cette expérience, aucune alternative ne permet d’éviter l’euthanasie des animaux pour atteindre les objectifs scientifiques des programmes de recherche, programmes dont les objectifs ont été validés par des comités scientifiques. La mise à mort des animaux est nécessaire dans ces procédures car le prélèvement des organes internes est incontournable.

Remplacement

Le projet concerne spécifiquement la faune sauvage vivant in natura et des réponses à l’échelle de l’individu. Le remplacement total n’est donc pas envisageable. Afin de faire les liens entre co-exposition aux contaminants, caractéristiques du microbiote et état de santé des animaux, l’ensemble des réponses doit être menée à l’échelle individuelle ce qui ne permet pas de s’appuyer sur des méthodes non-animales ou ex-vivo. Les besoins de connaissances sur la faune sauvage nécessitent d’étudier spécifiquement les espèces concernées, et les méthodes non-animales ne permettent pas à l’heure actuelle de prédire ou extrapoler les réponses à l’exposition aux contaminants en mélange, à l’échelle des individus et des microbiotes. L’emploi de méthodes alternatives non-invasives uniquement n’est pas envisageable dans le présent projet pour atteindre les objectifs scientifiques recherchés. Une partie du projet vise à comparer les caractéristiques du microbiote intestinal et du microbiote fécal afin d’envisager ultérieurement des travaux basés sur des prélèvements fécaux non invasifs uniquement.

Réduction

Des bases de données et études existantes ont été mobilisées en amont pour guider la stratégie d’échantillonnage et affiner les hypothèses. Les effectifs d’animaux utilisés ont été rigoureusement définis en fonction des besoins statistiques et scientifiques. Les effectifs souhaités pour ce projet sont définis pour viser un effectif le plus faible possible en termes d’individus par procédure, site de capture et sexe, au regard des besoins de puissance statistique pour interpréter les résultats et détecter des effets biologiquement pertinents. Les procédures 1 et 2 prévoient chacune l’utilisation de 30 individus (31 en incluant un taux éventuel d’exclusion de 3%). L’utilisation d’un seul lot dans chacune des procédures pour mesurer l’ensemble des paramètres étudiés participe au principe de réduction. Les animaux étudiés dans ce projet permettront de mutualiser les prélèvements et d’alimenter les bases de données d’autres programmes de recherche en cours. La présente étude alimentera nos banques d’échantillons permettant de réduire l’utilisation d’animaux à des fins scientifique lors de futurs programmes de recherche.

Raffinement

Les captures sont menées à l’aide de pièges non-vulnérants non-létaux équipés de compartiments dortoirs contenant litière et nourriture. Les pièges sont relevés quotidiennement. En cas de conditions météorologiques extrêmes, les captures sont suspendues. Les conditions d’encagement respectent les standards des Rongeurs de laboratoire : cages normalisées munies d’un enrichissement environnemental, nourriture et eau fournies ad libitum. La durée de captivité est limitée à 5 jours. Des méthodes sont mises en place pour réduire le stress lié à la vue de l’humain et à la manipulation. La majeure partie de la manipulation et l’ensemble des prélèvements sont réalisés sous anesthésie générale, leur durée s’élève à seulement quelques minutes. La prise de sang est réalisée en mettant en œuvre des mesures de raffinement : le prélèvement est mené sous anesthésie, un gel analgésique est employé, le geste est réalisé par des personnels compétents et expérimentés. Les animaux sont euthanasiés sous anesthésie générale.

Choix des espèces

L’espèce est le Mulot sylvestre Apodemus sylvaticus (Linnaeus, 1758), micromammifère de la famille des Muridae, sous-famille des Murinae. Ce rongeur est commun, abondant, et ubiquiste. Son statut de conservation est « préoccupation mineure » sur les listes rouges mondiale, européenne, nationale et régionales (France). L’aire de répartition de cette espèce euroasiatique couvre l’Afrique du Nord et l’Europe et l’ensemble du territoire français métropolitain. Les micromammifères sont des hôtes et vecteurs de contaminants chimiques et biologiques au sein des écosystèmes terrestres. Le Mulot est un modèle biologique fréquemment étudié en écologie, écotoxicologie, et éco-épidemiologie et présente une proximité phylogénétique avec les souris et rats de laboratoire, permettant ainsi de mettre en relation les résultats obtenus ici avec la littérature scientifique. L’espèce est facile à capturée et à maintenir en captivité quelques jours à semaines. L’espèce est suivie depuis 2006 sur le site d’étude. Seuls les Mulots sylvestres adultes, mâles et femelles non-gestantes et non-allaitantes, seront étudiés dans le projet. Les juvéniles seront exclus. Ce choix est guidé par des raisons scientifiques mais également réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durables que pourraient ressentir les animaux. L’espèce étant peu longévive (espérance de vie maximale de 18 mois, moins d’un an in natura), seule une classe d’âge « stade adulte » sera considérée.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Cochons : 140
Souffrances
▲ -
▲ 140
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 140

Un porcelet de deux mois a un tube digestif comparable à celui d'un enfant de trois ans : c'est à ce titre que 140 porcelets sevrés depuis une semaine vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués à l'issue. Ils ingèrent des boulettes contenant environ deux grammes de sol pollué aux PCB, aux HAP ou à la chlordécone, enfermés seuls deux heures pour que l'ingestion soit contrôlée, puis vingt-quatre heures avant la mise à mort pour que leur urine soit recueillie individuellement. Leur foie, leur tissu adipeux et leurs surrénales sont prélevés après la mort pour y doser les polluants. Le projet contamine ainsi des porcelets afin d'étalonner des tests in vitro que le porteur présente comme devant ensuite réduire "très significativement" l'usage des méthodes in vivo.

Objectifs

Pour prédire la biodisponibilité orale des POPs dans les sols, plusieurs consortiums ont développé différents tests de digestion in vitro pour estimer la bioaccessibilité orale. Ces tests simulent les mécanismes et les conditions physiologiques de la digestion de l'animal producteur de denrées alimentaires ou de l'Homme, en particulier les processus physico-chimiques appliqués par le système gastro-intestinal. Ces tests permettent d'évaluer l'intensité des transferts à l'Homme et font partie de la méthodologie reprise en évaluation quantitative des risques sanitaires liée à la gestion des sites et sols pollués. Cependant de nombreuses publications dénotent de résultats mitigés en terme de comparaison avec l'in vivo, contrairement à certains éléments traces métalliques pour lesquels un test standardisé existe. L'enjeu du projet BORG est de développer des tests de bioaccessibilité in vitro aptes à prédire la biodisponibilité orale de trois familles de POPs dans les sols (PCBs, HAPs et chlordécone), en comparaison à la biodisponibilité mesurée in vivo qui est l'objet de cette demande et de préciser les conditions de son utilisation et de tester son utilité dans d'autres contextes d'évaluation des risques. Le projet fait partie de l'approche ONE HEALTH qui relie la santé de l'environnement, des animaux et des humains. L'objectif est de créer une méthode d'évaluation des risques que les professionnels pourront utiliser sur les sites et sols pollués.

Bénéfices attendus

La mise au point de modèles in vitro fiables pour évaluer les risques sanitaires sur des sites et sols pollués permettra aux acteurs de reduire très significativement l'utilisation des méthodes in vivo sans pour autant compromettre la fiabilité des résultats de ces évaluations, aujourd'hui trop approximatives pour assurer la sécurité sanitaire concernant les POPs.

Procédures

Les porcelets seront pendant environs 2h contenus dans des compartiments afin de contrôler finement leur exposition aux sols ou huiles (témoins) étudiés. Lors de la dernière journée d'expérimentation, les animaux seront également en claustration dans les compartiments individuels pendant 24h pour assurer la collecte individuelle de l'urine.

Impact sur les animaux

Les animaux seront exposés à des doses de contamination très faibles, bien en dessous du seuil à partir duquel on commence à observer des ffets sur la santé. Par ailleurs, nous menons ce type d'étude depuis plus d'une décennie et nous n'avons jamais rencontré d'effets négatifs sur la santé des animaux mis en essai. Les éventuelles sources de stress pour les animaux seront le transport pour rejoindre notre animalerie dans un véhicule conforme à la réglementation ainsi que les claustrations temporaires. En effet, nous sépareront temporairement les animaux en compartiments individuels pour nous assurer de l'ingestion complète de la boulette d'aliment contenant environ 2g de sol (ou d'huile) à étudier. Cette séparation peut perturber les animaux, notamment lors de la période d'adaptation. Néanmoins, l'accoutumance à cette séparation temporaire est par expérience très rapide (environ 3 jours). De plus, les animaux seront maintenus en compartiment individuel également les 24h dernières heures précédant la mise à mort dans les mêmes conditions afin de collecter l'intégralité de l'urine à l'échelle individuelle en dessous de chaque compartiment de la cage. Dans chacun des deux cas, les interactions interindividuelles seront maintenues par un contact visuel, olfactif et auditif pendant cette période.

Devenir

En raison des prélèvements envisagés (foie, tissu adipeux surrénal), la mise à mort est rendu nécessaire.

Remplacement

Si des tests pharmaceutiques in vitro sont utilisés en laboratoire et en industrie pour étudier la biodisponibilité de nombreuses molécules, cette méthode n'est que peu éprouvée concernant les polluants organiques qui peuvent être présents dans les sols. Il est donc indispensable, que de tels tests in vitro soient validés par comparaison avec des études in vivo afin d'atteindre le niveau de fiabilité nécesssaire avant leur utilisation pour une évaluation des risques sanitaires. Ainsi, ce travail vise à remplacer à terme des expérimentations in vivo sur ce type de problématiques par des tests in vitro adaptés aux POPs.

Réduction

La biodisponibilité relative compare la fraction du contaminant assimilée lorsque le sol la véhicule, comparativement à la fraction assimilée lorsqu'apportée sous une forme de référence (huile alimentaire pour les POPs). La première partie de l'expérience consistera à évaluer la linéarité de la dose-réponse (c'est-à-dire la relation liant la dose ingérée de contaminant par jour et par kg de poids corporel par rapport aux concentrations mesurées dans les tissus cibles) par un contrôle statistique. Lorsque la linéarité est respectée, un simple rapport entre la réponse des concentrations dans les tissus cibles obtenue après une exposition aux contaminants via le sol ou via l'huile sera utilisé afin d'en dériver une estimation de la biodisponibilité relative. La linéarité de la réponse a été préalablement établie pour les PCBs et la chlordécone mais pas encore pour les HAPs. Ainsi, la première partie du projet consistera à établir le domaine de linéarité de la réponse suite à une exposition à des doses croissantes d'HAPs et une deuxième partie consistera ensuite à évaluer la biodisponibilité relative des PCBs, HAPs et de la chlordécone présents dans des sols choisis pour leurs caractéristiques variées, par comparaison à la biodisponibilité obtenue lorsque ces contaminants sont véhiculés par l'huile (vecteur de référence). La biodisponibilité relative obtenue in vivo pour ces sols servira comme valeur de référence pour améliorer les tests de bioaccessibilité in vitro des différents partenaires du projet.

Raffinement

Les animaux seront logés dans des conditions réglementaires d'hébergement avec une possibilité de les séparer temprairement (2h) dans des compartiments pour la distribtion des boulettes d'exposition (cf. plus haut). Pendant cette période de claustration, les intercations sociales interindividus seront préservées par des contacts visuels, olfactifs et auditifs. Les animaux ont accès à l'eau ad libitum. Au delà de ces conditions, un contrôle quotidien sera réalisé. Un enrichissement sera réalisé par des cordes en chanvre BIO suspendues dans les cages. Le passage d'une musique douce permettra de réduire leur sensibilité aux bruits, très marquée chez les porcins.

Choix des espèces

Les tests de biodisponibilité des POPs évaluent le risque sanitaire pour la catégorie d'individus la plus sensible : l'enfant de 3 ans d'âge. La similitude de la physiologie digestive, du type d'alimentation entre porc et Homme ainsi que de la maturité du tractus digestif d'un porcelet de 2 mois d'âge correspondant à celle d'un enfant d'environ 3 ans d'âge, en font un modèle de prédilection pour ce type d'étude. Ainsi le modèle porcelet est utilisé pour mimer l'enfant qui est le modèle de référence pour évaluer la biodisponibilité des POPs chez l'Homme. Les porcelets seront recrutés une semaine après le sevrage, c'est à dire à 42 jours. Les animaux entreront en procédure expérimentale après 1 semaine d'acclimatation. Cet âge représente un compromis entre la bonne tenue des expérimentations et le développement approprié du porcelet.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Souris : 480
Rats : 480
Souffrances
▲ -
▲ 240
▲ 720
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 960

Gavées ou injectées une à deux fois par jour pendant sept, quatorze ou vingt-huit jours, 480 souris et 480 rats reçoivent des molécules dont le porteur écrit lui-même que les effets sont souvent inconnus, les doses du dernier groupe étant choisies pour provoquer des effets indésirables. Tous sont tués pour l'examen histologique de leurs organes, 720 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 240 à un niveau léger. Le porteur affirme que la contention, l'anesthésie et la pose d'une puce sous la peau "ne devraient pas imposer de souffrance", tout en listant l'irritation par gavages répétés, les hématomes et la perforation de l'œil lors d'un prélèvement rétro-orbital. L'ensemble répond à une obligation réglementaire qu'il cite : les essais par administration réitérée "devront être effectués sur deux espèces de mammifères dont l'une ne sera pas un rongeur".

Objectifs

La mise en place d’un programme d’optimisation de molécules, depuis la synthèse jusqu’à la qualification d’une molécule comme potentiel candidat clinique pouvant entrer dans les phases de test de toxicité et de tolérance chez l’animal, est un long processus avec des coûts très importants. Ce programme consiste en une série d’études obligatoires comprenant notamment des tests de toxicité. Les épreuves de toxicité (tolérabilité) par administrations réitérées ont pour objet de mettre en évidence les modifications physiologiques et anatomopathologiques consécutives aux administrations répétées d’un composé et d'établir les conditions de l'apparition de ces modifications en fonction de la posologie. Ce projet nous permettra d'évaluer la tolérabilité de composés pharmacologiques développés par notre société. (MODIFICATION) L'évaluation de la toxicité pourrait nécessiter un suivi de la température corporelle. Celui-ci sera réalisé au moyen de puces sous-cutanées, d'où cette modification de projet. Nanmoins, aucun animal supplémentaire par rapport au projet initial n'est requis.

Bénéfices attendus

Grâce à ces études, nous pourrons identifier rapidement les molécules mal tolérées par l'animal et au potentiel toxicologique. Les molécules avec des effets secondaires seront éliminées du processus de développement. Nous limiterons alors le nombre de molécules à développer, le nombre d’études de toxicologie, le nombre d’études in vivo de modèles pathologiques, et réduirons in fine le nombre global d’animaux inclus dans des études précliniques. Cela apportera également de précieuses informations quant à la potentielle toxicité du composé, les organes cibles et son mode d'action in vivo. Ce dernier point nous permettra de modifier la constitution même de la molécule pour adapter les caractéristiques observées à celles attendues pour le développement de molécules efficaces.

Procédures

Les animaux recevront le composé une ou deux fois par jour (selon la demi vie de la molécule), pendant 7, 14 ou 28 jours (selon la phase de developpement de la molécule et l'indication envisagée). L'administration par voie orale dure une dizaine de secondes. D’autres voies alternatives d'administration (sous-cutanée - 10 secondes, intraveineuse - 1 minute, intrapéritonéale - 10 secondes) pourront être utilisées selon les caractéristiques intrinsèques des composés et leur propriétés pharmacologiques. Un prélèvement sanguin sous anesthésie gazeuse (3 minutes au total) sera fait préalablement au sacrifice afin d’analyser la réponse inflammatoire dans le serum et/ou de doser le composé pharmaceutique dans le plasma (taux d’exposition). Il est possible que plusieurs prélèvements soient réalisés chez le même animal au long de l'étude (1 par semaine maximum). (MODIFICATION) En cas de données préliminaires à ce sujet, un suivi de la température corporelle pourrait être fait via des puces implantées en sous-cutanée au niveau interscapulaire (1 fois (2 fois maximum en cas de problème de detection des données), procédure sous anesthésie et analgésie, 3 à 4 minutes au total).

Impact sur les animaux

Par le choix des doses de composé (aux effets souvent inconnus), il est attendu des effets indésirables sur les animaux du dernier groupe. La douleur ou le mal-être ressentis par les animaux peuvent se manifester, entres autres, par une hypo- ou une hyperactivité, des difficultés à se déplacer, une prostration, une modification des expressions faciales. La douce contention nécessaire pour le traitement par voie orale, ainsi que l'anesthésie pour le prélèvement sanguin et l'implantation de puce sous-cutanée le cas échéant (mesure la température corporelle), ne devraient pas imposer de souffrance aux animaux, même si il existe des risques d'hypothermie et de sècheresse oculaire. Ils pourront néanmoins engendrer un stress et une légère douleur. Malgré la très bonne formation du personnel et l'utilisation d'analgésie, il pourrait dans de rares cas y avoir des conséquences dues aux administrations ou aux prélèvements (par exemples : irritation lors de gavages répétés, hématome lors d'intraveineuse, douleur, perforation de l'oeil lors d'un prélèvement en retro-orbital).

Devenir

La mise à mort de tous les animaux est nécessaire dans la mesure où les organes seront observés et prélevés pour analyse histologique.

Remplacement

En amont des tests chez l’animal, les composés sélectionnés sont évalués sur des tests in vitro, permettant d’identifier les composés les plus prometteurs, de comprendre leur mécanisme d’action et de limiter le nombre de molécules inactives ou pouvant entrainer des nuisances ou effets indésirables chez les animaux (via les tests de toxicologie cellulaire). Les tests in vitro apportent des renseignements sur la toxicité potentielle des substances, mais ils ne sont pas encore suffisants pour éviter l'expérimentation sur l'animal entier avant l'administration à l'Homme. Un composé qui réussit les premiers tests de sécurité et de toxicologie peut être pris en considération pour les études à doses répétées sur les animaux. Ces études apportent l'essentiel des informations fondamentales sur la façon dont le composé agit sur l'organisme. La relation entre la dose et la réaction de l'animal au composé est étudiée plus en détail et les organes ayant subi d'éventuels effets toxiques sont examinés. Ces premières informations sont essentielles pour évaluer la dose initiale sûre pour les essais cliniques chez l'Homme.

Réduction

La sélection des composés est faite en utilisant des tests cellulaires ou non cellulaires in vitro. Seules les molécules présentant une activité sur les tests in vitro et ayant des caractéristiques pharmacocinétiques adéquates seront étudiées avec les animaux. Ce modèle a déjà été utilisé par le passé pour obtenir des informations sur la potentielle toxicité des molécules au sein de notre laboratoire. Les données obtenues précédemment ont été utilisées dans le but de déterminer le nombre d’animaux maximum nécessaire pour obtenir des résultats significatifs dans les tests statistiques utilisés.

Raffinement

Toutes les dispositions nécessaires en matière d’hébergement, d’enrichissement, d’observation et de soins aux animaux sont prises afin d’assurer les meilleures conditions de vie aux animaux. La Structure Chargée du Bien Être Animal (SBEA) émet ses recommandations en matière de prévention de la douleur, souffrance et détresse des animaux. Après réception, les animaux seront placés dans des cages par 4 à 5 souris ou par 2 à 3 rats. Un programme d’enrichissement permet de varier les éléments de la cage afin d’encourager leur comportement de rongeur : coton pour la construction de nid, dôme rouge pour se cacher, bois à ronger… (MODIFICATION) En cas d'implantation de puce sous-cutanée (mesure la température corporelle évitant des prises rectales plus impactantes), une anesthésie et une analgésie permettront de limiter stress et douleur potentiels. Afin de limiter le stress causé aux animaux, les composés testés seront administrés majoritairement par voie orale. Cette technique, rapide et nécessitant une contention courte, est bien tolérée par les animaux. D’autres voies alternatives pourront être utilisées selon les caractéristiques intrinsèques des composés et leur propriétés pharmacologiques (voies sous-cutanée, intraveineuse ou intrapéritonéale). La formation du personnel, la taille de la sonde et de la puce, et l’adaptation des volumes administrés selon la voie d'administration permettront de limiter le stress ressentit par l’animal lors du traitement. Les animaux seront monitorés à chaque traitement pour la surveillance de signes cliniques éventuels et vérifier l'absence de souffrance.

Choix des espèces

Selon les textes réglementaires, « les essais de toxicologie par administration réitérée devront être effectués sur deux espèces de mammifères dont l'une ne sera pas un rongeur ». Nous pouvons alors réaliser la première étude sur rongeur. Comme mentionné plus haut, l’espèce de rongeur sera choisie en fonction de la connaissance de la molécule, des études antérieures et préliminaires de pharmacocinétique et de métabolisme. Nous travaillerons avec des rats ou des souris (mâles et femelles), pour suivre les textes réglementaires. Nous utiliserons des animaux adultes de 8 à 10 semaines environ pour les 2 espèces. Il n’est pas justifié d’utiliser des animaux très jeunes ou âgés.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 1050
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 1050
Devenir
 -
 -
 -
 1050

Enfermer des rats dans des tubes où ils ne sont pas libres de se mouvoir, plusieurs heures par jour, jusqu'à cinq jours par semaine pendant quatre semaines : le protocole suit la ligne directrice n°412 de l'OCDE, que les industriels appliquent avant de mettre une substance sur le marché. 1 050 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. S'y ajoutent le rasage du dos, jusqu'à seize prélèvements de sang sous anesthésie, deux examens ophtalmologiques et jusqu'à douze séjours de vingt-quatre heures en cage à métabolisme. Les substances qui seront testées ne sont pas connues, et le seul bénéfice avancé est de répondre à des "requis réglementaires" ou à des questionnements sanitaires.

Objectifs

Les industriels doivent montrer qu’ils maîtrisent les risques de l’exposition aux substances chimiques qu’ils utilisent et/ou souhaitent mettre sur le marché pour répondre à des exigences réglementaires et de sécurité. Les tests validés pour en caractériser les dangers suivent notamment les lignes directrices de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques pour les essais de produits chimiques. L’objectif de ces études est d’évaluer la toxicité subaiguë de l’exposition par inhalation à des substances chimiques chez le rongeur (rats). L’analyse des signes de toxicité in vivo et de paramètres ex vivo après l’exposition aux substances permettra de déterminer les potentielles atteintes physiologiques et d’évaluer leur dangerosité.

Bénéfices attendus

Ces études renseigneront sur les effets toxiques de l’exposition subaiguë à des substances chimiques pour répondre à des requis réglementaires ou des questionnements sanitaires.

Procédures

Observations cliniques et pesées (moins de 5 min) : au moins 2 fois/semaine, au maximum tous les jours. Rasage (moins de 5 min) : 1 fois avant l’exposition en mode « corps entier » ; contention manuelle des animaux vigiles et rasage d’une partie du dos à l’aide d’une tondeuse dédiée aux petits animaux. Habituation au placement dans les dispositifs d’exposition (jusqu’à 30 min par jour durant 3 jours consécutifs) : 1 fois avant la 1ère exposition ; placement des animaux vigiles dans les loges de l’enceinte d’exposition pour ceux exposés « corps entier », dans une aire où sont disposés des tubes d’exposition (1er et 2ème jour) et dans les tubes (3ème jour) pour ceux exposés par voie oro-nasale. Exposition en mode « corps entier » (au maximum 4h) : 7 ou 20 fois ; placement individuel des animaux vigiles dans les loges d’une enceinte dédiée et exposition. Exposition par voie oro-nasale (au maximum 4h) : 7 ou 20 fois ; placement des animaux vigiles dans les tubes d’exposition et exposition. Examen ophtalmologique (moins de 5 min) : 2 examens (avant l’exposition et la fin de l’étude) ; contention manuelle des animaux vigiles et observation des yeux. Prélèvement de sang (moins de 5 min) : 1 à 16 prélèvements (1 prélèvement/semaine/4 mois) ; anesthésie des animaux et prélèvement d’au maximum 1 mL de sang. Habituation au placement dans les cages à métabolisme (jusqu’à 30 min par jour durant 3 jours consécutifs) : 1 fois avant la 1ère collecte, et collecte d’excrétas (jusqu’à 24h) : 1 à 12 collectes (1 collecte/semaine/3 mois) ; placement des animaux vigiles dans les cages à métabolisme.

Impact sur les animaux

Rasage, examen ophtalmologique : stress lié à la contention ; Exposition en mode « corps entier » : stress lié au placement dans les dispositifs d’exposition, à l'impossibilité de se nourrir et à l'isolement ; Exposition par voie oro-nasale : stress lié à la contention impliquée par le placement dans les tubes d’exposition, à l'immobilisation, à l'impossibilité de se nourrir et s’abreuver, et à l'isolement ; Prélèvement de sang : stress lié à l’anesthésie et à la contention ; Collecte d’excrétas : stress lié au placement dans les cages à métabolisme et à l'isolement. De manière générale, la manipulation des animaux pourra modifier leurs réactions à la préhension et leur niveau d’activité, et une légère perte de poids pourra être observée dans les jours qui suivront l’exposition (effets habituellement relevés suite à une exposition aiguë par inhalation chez des animaux témoins de même souche, âge et sexe). L’exposition à la substance pourra également induire des effets locaux et systémiques susceptibles de faire souffrir les animaux. Des signes cliniques anormaux, affectant notamment la respiration, la peau et les muqueuses, pourront être observés. Les études ont été classées sévères relativement au cas où tous les animaux seront exposés aux substances à tester par voie oro-nasale. Suivant ce mode d’exposition, ils seront placés dans des tubes dans lesquels ils ne seront pas libres de se mouvoir 6h/jour jusqu’à 5 jours/semaine durant 4 semaines. Le choix du mode d’exposition qui sera mis en œuvre étant dépend des substances qui seront testées, et celles-ci n’étant à ce jour pas connues, le scenario le plus contraignant a été envisagé a priori pour chaque étude.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort aux temps d'euthanasie définis selon les objectifs d’étude à l’issue de chaque procédure.

Remplacement

Dans certains cas, les méthodes alternatives à l’expérimentation animale actuellement validées par la réglementation ne permettent pas à elles seules de déterminer les effets toxiques de l’exposition subaiguë à des substances chimiques par inhalation. Les études in vivo sont pour cette évaluation requises. Concernant le choix des animaux, le projet suivra les recommandations de la ligne directrice de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques n°412 (utilisation de rats mâles et/ou femelles) à l’âge adulte et de souches couramment utilisées en laboratoire.

Réduction

Le nombre d’animaux qui sera utilisé suivra les recommandations de la ligne directrice de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques n°412. Une analyse des données bibliographiques disponibles sur chaque substance d’essai et ses analogues sera réalisée préalablement aux expérimentations pour déterminer les concentrations d’intérêt à tester. Au plan statistique, les groupes seront comparés par les tests appropriés au traitement de chaque type de données et à leur distribution. Plusieurs paramètres seront évalués sur un même animal, permettant ainsi de minimiser le nombre de rats utilisés.

Raffinement

Les conditions d’hébergement des animaux seront enrichies pour favoriser leur bien-être. Ils seront hébergés à plusieurs par cage pour leur socialisation. Un animal sera isolé de ses congénères en cas de lésions, d’agressivité, de respiration anormale ou de comportement anormal. Un fond sonore sera diffusé la journée pour leur permettre de s’habituer au bruit généré par les manipulations et limiter le stress des expérimentations. Du matériau leur permettant de nidifier et du matériau en bois à ronger seront disposés dans leurs cages d’hébergement. Pour les animaux exposés « corps entier », après la tonte préalable à l’exposition, des friandises seront déposées dans leurs cages d’hébergement. Pour les animaux exposés par voie oro-nasale, des tubes semblables à ceux utilisés pour l’exposition seront disposés dans leurs cages d’hébergement pour leur permettre de se familiariser avec le dispositif et se cacher. Préalablement à l’exposition, les animaux seront habitués au placement dans l’enceinte d’exposition, pour ceux exposés « corps entier », et à la contention imposée par le placement dans les tubes, pour ceux exposés par voie oro-nasale. Après chaque phase d’habituation, des friandises seront déposées dans leurs cages d’hébergement. L’eau de boisson sera supplémentée avec un complément de réhydratation et/ou des gels nutritifs seront mis à disposition dans les cages d’hébergement. En cas d’exposition « corps entier » dans une enceinte de plus d’1 m3, des biberons seront mis à disposition des animaux durant l’exposition. Préalablement à la collecte d’excrétas, les animaux seront habitués au placement dans les cages à métabolisme. Après chaque phase d’habituation, des friandises seront déposées dans leurs cages d’hébergement. Les animaux seront observés attentivement au plan clinique dans les heures qui suivront chaque exposition jusqu’à ce que leur bon état de santé soit avéré. Des critères de raffinement des gestes techniques qui seront pratiqués, des points limites relatifs à l’apparition de signes de douleur et des actions correctives visant à soulager les animaux ont été définis en adéquation avec les paramètres étudiés pour assurer leur bien-être. Des critères supplémentaires à ceux listés dans la présente demande pourront être définis au cas par cas suivant les informations toxicologiques disponibles sur la substance étudiée. Le cas échéant, ils seront indiqués dans le protocole d’essai associé.

Choix des espèces

Ces expérimentations seront réalisées chez le rat car sa physiologie est largement connue et car il constitue un modèle de prédiction des effets respiratoires et systémiques reconnu par la réglementation (cf. Document d'orientation de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques n°39). Ce projet suivra les recommandations de la ligne directrice de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques n°412 pour l’étude de la toxicité subaiguë par inhalation, d’utilisation du rat et de souche couramment utilisée en laboratoire, d’animaux jeunes adultes, âgés de 7 à 9 semaines le jour de la randomisation, et de femelles nullipares et non gravides.