Procédures légères
A_RD_17031 Evaluation de la pharmacocinétique et de la pharmacodynamique de spécialités vétérinaires chez le cheval
- Recherche appliquée
- Maladies animales
200 équidés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réutilisés, gardés à l'élevage ou proposés à l'adoption après évaluation vétérinaire. Ils reçoivent des médicaments vétérinaires par voie orale ou par injection, parfois deux fois par jour pendant dix jours, puis sont observés et soumis à des prélèvements de sang, d'urine et de fèces pour établir des dossiers d'autorisation de mise sur le marché. Le porteur indique que peu d'effets indésirables sont attendus, tout au plus des signes cliniques de courte durée comme un abattement ou une gêne locomotrice. Il affirme qu'on "ne sait pas remplacer" les animaux pour obtenir des données de pharmacocinétique sur l'espèce cible.
Objectifs
Afin de commercialiser un nouveau médicament vétérinaire, un dépôt de dossier d’AMM est nécessaire. Celui-ci doit comporter des données techniques et scientifiques étayant la pharmacocinétique ou pharmacodynamique du médicament sur l’espèce cible.
Bénéfices attendus
Les bénéfices escomptés sont les gains sur la santé des chevaux et poneys qui recevront le candidat médicament testé une fois celui-ci mis sur le marché. Par exemple : lutte contre l’asthme chez des animaux en souffrant, à l’aide de la spécialité objet de l’essai en place.
Procédures
Les animaux reçoivent les médicaments testés par voie orale ou par injection (intramusculaire, intraveineuse, sous cutanée,…). Certains produits peuvent aussi être appliqués sur la peau ou tout autre partie de l’animal en fonction des cibles thérapeutiques. Les injections ont une durée de l’ordre de 30 secondes, alors que l’administration orale dure environ 10 minutes pour chaque animal : Pose de la sonde et administration du volume. L’administration des produits peut être prévue 1 seule fois, mais peut également être répétées afin de respecter les posologies prévues pour la spécialité. Par exemple 2 fois par jour sur 10 jours. Par la suite, les animaux sont observés : état général, examen clinique, examen neurologique, prise de température rectale,… L’observation d’un animal peut durer environ 10 minutes. Il peuvent aussi être prélevés (sang, urine, fèces,…) afin de quantifier la mise à disposition du produit dans le système circulant et son élimination. Les prélèvements de sang durent environ 30 secondes. Le prélèvement de fécès 1 minute. Pour les urines, un programme d’entrainement à uriner sur demande est mis en place avant l’étude afin d’obtenir la miction. Un cheval peut ainsi être prélevé sans utilisation de spécialités chimiques. L’expérience passée a permis d’obtenir la miction entre 30 secondes et 2 minutes après avoir demandé au cheval d’uriner. Les observations et prélèvements sont réalisées plusieurs fois le jour de l’administration jusqu’à 10 fois puis une fois par jour pour le reste de l’étude.
Impact sur les animaux
Pas ou peu d’effets indésirables sont attendus. Les spécialités sont testées au préalable pour leur sécurité (Safety). Dans certains cas, des signes cliniques de courte durée pourraient apparaitre tel que : un abattement après traitement, une gêne locomotrice, une perte de vigilance de l’animal, une élévation de la température corporelle, une modification du rythme cardiaque ou de la fréquence respiratoire. Toutefois, toute manifestation post traitement (signe clinique, comportement…) est soigneusement enregistrée et fera l’objet d’une évaluation.
Devenir
A l’issu d’un test, les animaux seront soit proposé à l’adoption, soit réutilisés pour le même projet ou un projet différent. Une évaluation vétérinaire est toujours associée à cette décision
Remplacement
Les études de pharmacocinétique et pharmacodynamique sont réalisées sur l’espèce cible. On ne sait pas remplacer les animaux pour obtenir de telles données
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est calculé en fonction des exigences scientifiques des études. Les études ne font pas l’objet d’une approche statistique, un faible nombre d’animaux est requis lors de phases exploratoires. Les observations sont réalisées plusieurs fois le jour de l’administration jusqu’à 10 fois (à chaque prélèvement) puis une fois par jour pour le reste de l’étude.
Raffinement
Les protocoles envisagés sont classés en léger. Le stress sera limité par l’hébergement en groupe des animaux. Une récompense alimentaire est prévue après chaque geste technique et lors de mouvements d’animaux. Aucune sédation n’est envisagée pour les protocoles pour raisons suivantes : - La gêne et la souffrance occasionnées sont très faibles et ponctuelles, - L’administration d’une sédation chimique modifierait les résultats de l’étude.
Choix des espèces
Les études de pharmacocinétique ou pharmacodynamique nécessitent l’expérimentation sur l’espèce cible afin de répondre aux exigences du dossier d’AMM. Jeunes animaux sevrés ou hébergés avec leur mère, et/ou animaux adultes selon les études. Le choix est fait en fonction de la gamme d’âge d’indication prévue pour le médicament et sera justifié dans le protocole soumis au Comité d’Ethique.
Décontamination de lignées murines originales
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
5 200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 3 000 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 2 200 un niveau modéré. Elles servent à réimplanter des lignées de souris dans une nouvelle animalerie au statut sanitaire "propre", par superovulation de femelles donneuses, transferts d'embryons sous anesthésie chez des femelles receveuses et accouplement avec des mâles vasectomisés isolés. Le porteur indique que l'isolement des mâles génère de l'anxiété et que toutes les souris sont mises à mort en fin de procédure, les donneuses pour récolter leurs ovocytes et les receveuses parce qu'elles ne peuvent subir un second transfert. Il affirme qu'il n'y a "pas de remplacement possible", le transfert d'embryons étant présenté comme la seule méthode de redérivation.
Objectifs
Les équipes de recherche des instituts utilisent de nombreux modèles génétiques différents chez la souris, pour supporter des programmes de recherche visant à la fois à étudier le rôle de gènes dans le développement, à caractériser l’impact de mutations génétiques identifiées chez des patients et à évaluer des stratégies thérapeutiques. Les opérations d'assainissement et redérivation des lignées génétiques impliquées vise à préserver le statut sanitaire des animaux. Le statut sanitaire des colonies de rongeurs correspondantes conditionne à la fois leur état de santé, leur bien-être, et leur pertinence en tant que modèle. A l’occasion du peuplement d’une nouvelle zone d’élevage et d’expérimentation, un programme de redérivation de l’ensemble des lignées a été entepris, pour le peuplement d'une nouvelle zone dans un statut sanitaire "propre" : le statut dit SOPF (Specific and Opportunistic Pathogen Free). Ce projet a pour but l'introduction de nouvelles lignées murines originales au sein de ces nouvelles zones, en maintenant le statut sanitaire SOPF.
Bénéfices attendus
Le statut sanitaire des colonies de souris de laboratoire utilisées comme modèles animaux pour les recherches scientifiques et biomédicales conditionne à la fois leur état de santé, leur bien-être, et leur pertinence en tant que modèle. Les entrées de nouvelles colonies de souris au sein de l'animalerie doivent se faire par transfert d'embryons car il s'agit de la méthode de référence qui garantie le maintien d'un statut sanitaire "propre".
Procédures
+ 200 mâles seront herbergés en situation d'isolement sur 5 ans (40 mâles par an) + 3000 femelles donneuses seront soumises à une stimulation hormonale (2 injections intra-péritonéales (durée inférieure à 5 secondes) à 48h d'intervalle) : + 2000 femelles receveuses recevront des embryons par transfert d'embryons dans l'oviducte sous anesthésie générale (durée de l'intervention inférieure à 10min)
Impact sur les animaux
Les mâles vasectomisés sont hébergés en situation d'isolement intermittent entre deux périodes d'accouplement, ces accouplements n'ayant lieu que sur des périodes courtes (une nuit) pour permettre le contrôle et la synchronisation de l'initiation des pseudo-gestations. L'isolement peut générer de l'anxiété, la souris étant un animal vivant en groupes sociaux. Les femelles pseudo-gestantes peuvent être sujettes à des douleurs post-chirurgie, suite à la réimplantation des embryons.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure. En effet, les mâles vasectomisés doivent être mis à mort avant tout vieillissement. Les femelles pseudo-gestantes ayant été sujettes à la chirurgie de transfert d'embryons ne peuvent subir un deuxième transfert d'embryons (la structure maintenant l'oviducte ayant été modifiée par le premier transfert. Les femelles donneuses doivent être mises à mort pour permettre la récolte d'ovocytes post-mortem.
Remplacement
Il n'y a pas de remplacement possible, le transfert d'embryon est la seule méthode possible pour la redérivation de lignées murines.
Réduction
Une seule série de transferts d'embryons sera réalisée dans un premier temps, et la deuxiéme série ne sera programmée qu'en cas d'absence de transmission aux issus du transfert des alléles à redériver. L'objectif est atteint lorsque les alléles sont redérivés dans le statut sanitaire assaini sous forme d'animaux respirants. La redérivation des lignées sera limitée aux lignées originales pour lesquels ces lignées ne sont pas disponibles sous une forme respirante dans le statut sanitaire SOPF auprés d'un centre de ressouces (JAX, hébergement Maximum barrier)
Raffinement
La technique chirurgicale de transfert d'embryons associe anesthésie générale et analgésie post opératoire, avec la mise en oeuvre de points limites opérationnels pour le monitoring du temps post opératoire. L'anesthésie est réalisée par injection intra-périonéale d'une combinaison de différentes molécules (sédation, myorelaxation, analgésie). L'analgésie per et post opératoire est réalisée par l'injection intrapéritonéale d'un analgésique.
Choix des espèces
La redérivation de lignées murines s'appuie sur l'intérêt et la justification pré-existants des modéles animaux disponibles pour répondre aux mulitples objectifs scientifiques des programmes de recherche concernés. Il s'agit ici d'un prolongement de leur utilisation dans le sens d'une utilisation plus pertinente dans un contexte sanitaire protégé. Les animaux utilisés sont des reproducteurs à l'âge adulte pour les femelles receveuses et les males vasectomisés, aprés la puberté et avant tout vieillissement. Les femelles donneuses utilisées sont des femelles impubéres (4 semaines) pour faciliter l'efficacité du traitement de superovulation.
Préparation de cerveaux pour imagerie par rayons-x
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
38 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, la plupart tuées à l'issue et trois réutilisées pour un autre usage. Elles reçoivent une injection intranasale de composés métalliques, parfois précédée d'une injection de mannitol sous anesthésie, avant que leur cerveau soit prélevé pour de l'imagerie par rayons X en trois dimensions. Le porteur indique que les animaux sont euthanasiés dans un délai de trente minutes à vingt-quatre heures pour ce prélèvement. Il affirme avoir "besoin de cerveaux" et n'avoir "pas d'autre alternative" que le recours aux rongeurs, sans détailler de méthode de remplacement.
Objectifs
Le but de ce projet est de réaliser de l'imagerie-x en 3 dimensions sur des cerveaux de souris. Il s'agit de s'approcher de l'histologie, en utilisant l'imagerie x en 3D afin d'obtenir des informations dans l'espace, plutôt qu'en 2 dimensions. Pour cela, il convient d'administrer des composés par voie intranasale avant euthanasie, prélèvement et imagerie des cerveaux.
Bénéfices attendus
Nous espérons obtenir des images de type "histologie" en 3-dimensions, permettant l'identification de l'organisation spatiale des astrocytes et des neurones dans les cerveaux.
Procédures
1 injection intraveineuse sous anesthésie gazeuse (pour certains (entre 12 et 26 souris selon les résultats), mannitol en IV, 100 µL, 12 mmol)+ injection intranasale de composés 2x5µL (pour tous les animaux) à 1 mg/mL de métal. Durée de l'expérience avant euthanasie: de 30 minutes à 24h maximum.
Impact sur les animaux
Le mannitol est un composé permettant l'ouverture transitoire de la barrière hématoencéphalique. Il est à administrer à petite dose et à débit modéré. Les expérimentateurs sont familiers avec son utilisation. L'administration des autres composés se limite à de faibles volumes. Afin de limiter le stress des animaux, les souris seront anesthésiées lors des différentes administrations et des analgégiques seront disponibles en cas de besoin.
Devenir
Euthanasie pour prélèvement sous anesthésie gazeuse, pour tous les animaux.
Remplacement
Nous avons besoin de cerveaux pour cette expérience et n'avons pas d'autre alternative que l'utilisation de rongeurs.
Réduction
Les nombres indiqués dans ce projet sont maximaux (38). L'accès au faisceau de rayons-x étant limité et fractionné, nous allons travaillé par petit nombre d'animaux. Il est hautement probable que nous réduisions le nombre total d'animaux utilisés. Les analyses au fur et à mesure des expériences nous permettrons cette réduction. Il n'est pas nécessaire de prévoir des analyses statistiques : des analyses d'images sont effectuées (analyse de contraste).
Raffinement
Des mesures de raffinement sont prises afin de réduire la douleur, la souffrance et l'angoisse notamment en mettant en place une anesthésie préinjection par méthode gazeuse (par isoflurane: simple, rapide, reproductible). Les animaux sont également placés par groupe avant l'expérience, avec nourriture et eau à disposition ainsi que des enrichissements dans les cages (cotons, tunels etc). Dans ce protocole, nous commençons par les temps les plus courts. Dans le cas où des animaux présenteraient des points limites, nous serions dans l'obligation d'adapter la procédure, soit en réduisant le volume injecté par narine (pour un meme volume final administré), soit en modifiant la formulation du composé. De plus, des analgésiques sont disponibles au laboratoire comme la buprénorphine, en cas de besoin.
Choix des espèces
Nous avons déjà démarré l'étude sur des souris et désirons poursuivre les investigations sur ce modèle. Au stade de jeunes adultes (7 semaines). Il n'est pas nécessaire d'utiliser des juvéniles ni des animaux plus âgés.
Etude des mécanismes de l’atteinte musculaire dans des modèles de titinopathies
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent deux implantations de pastilles sous la peau par une canule et trois prélèvements sanguins, pour tester si l'activation de l'autophagie par la rapamycine améliore une dystrophie musculaire d'origine génétique. Le porteur indique que les souris seront euthanasiées à la fin pour prélever leurs organes, et que l'insertion des pastilles peut provoquer une douleur ainsi qu'une sécheresse oculaire pendant les anesthésies. Il affirme qu'aucune méthode sans animaux ne permet d'étudier cette maladie, décrivant les cultures cellulaires comme incapables de reproduire une pathologie qui se développe trop lentement.
Objectifs
L'objectif de ce projet s’inscrit dans l’évaluation d’approches thérapeutiques pour des maladies génétiques rares, les dystrophies musculaires, pour lesquelles il n’existe, à l’heure actuelle, aucun traitement. Les dystrophies musculaires sont des maladies dégénératives du muscle qui conduisent à une perte progressive des fonctions motrices telle que la marche. La dystrophie musculaire étudiée dans ce projet est la dystrophie musculaire tibiale (TMD) qui est due à une mutation dans le gène de la titine. Bien que les mécanismes pathogéniques moléculaires de cette maladie ne soient pas entièrement compris, un certain nombre d’éléments suggèrent qu’une activation du mécanisme de nettoyage cellulaire appelé autophagie pourraient être bénéfique pour améliorer le phénotype. Notre étude vise à déterminer l’effet d’une activation de l’autophagie sur le phénotype de souris modèle de la TMD afin de comprendre si une modulation de l’autophagie pourrait consister en une approche thérapeutique pour les patients TMD.
Bénéfices attendus
Dans ce projet, nous proposons de définir si l’activation de l’autophagie a un effet bénéfique sur la pathologie TMD. La molécule utilisée, la rapamycine (Sirolimus, Rapamune®) est une molécule ayant déjà l’autorisation d’utilisation chez l’homme. Il sera donc possible à la fin du projet de préparer un essai clinique chez les patients TMD pour valider son usage dans cette pathologie qui n’a pas de traitement à ce jour.
Procédures
Les interventions sur les animaux comprennent l'insertion des pastilles par une canule deux fois au cours du protocole et les prélèvements sanguins trois fois au cours du protocole.
Impact sur les animaux
Les nuisances (douleur ou stress) attendues sur les animaux sont liées à la nature des actes réalisés: douleur liée à l’insertion des pastilles par la canule deux fois au cours du protocole et aux prélèvements sanguins. Il y a une possibilité de sécheresse oculaire au cours des anesthésies.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures afin de réaliser le prélèvement des organes.
Remplacement
Aucun modèle alternatif à des modèles animaux ne nous permet d’étudier les symptômes typiques des dystrophies musculaires pour répondre aux questions posées. Théoriquement, les méthodes alternatives à l’expérimentation animale peuvent être de différentes natures : méthodes in silico ou in vitro. Les approches in silico utilisées en alternative à l’expérimentation animale à ce jour permettent uniquement des modélisations physico-chimiques comme la relation entre structure et activité biologique d’une molécule ou des modélisations toxico-cinétiques d’élimination de molécules. Des modèles in silico qui pourraient permettre de modéliser numériquement les expériences proposées dans ce projet à partir d’un ensemble de données n’existent donc pas à ce jour. Les méthodes in vitro les plus utilisées aujourd’hui comme alternative en expérimentation animale sont basées sur l’utilisation de cultures cellulaires. Elles présentent l’avantage d’offrir la possibilité d’utiliser des cellules humaines avec les considérations éthiques correspondantes bien sûr. Il est possible de réaliser des cultures cellulaires ou des organoïdes pour les organes considérés avec, même une certaine complexité, comme en co-culture avec certaines cellules additionnelles. Cependant, il n’existe à ce jour aucun modèle in vitro de la pathologie étudiée dans ce projet d’autant que les symptômes se développe lentement sur une période qui dépasse la durée possible de maintenance de cellules en culture.
Réduction
Ce projet se limite aux expériences considérées comme absolument indispensables et prévoit l'exploitation maximale des données obtenues. Vu l’âge des animaux et la durée du protocole, nous réaliserons un maximum de prélèvements après la mort des animaux, plus que ce qui serait nécessaire pour la réponse à la question de ce projet. Ces prélèvements seront conservés et seront donc disponibles pour répondre à des questions qui pourraient émerger des résultats obtenus ou d’autres sources comme la littérature. Le nombre d’animaux utilisés par groupe est optimisé pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Le critère choisi est une réduction du niveau des fibres musculaires ayant subi au moins un cycle de dégénérescence. Le test statistique utilisé donne N=10 par groupe.
Raffinement
Nous avons choisi d’administrer la molécule à l’aide de pastilles sous cutanées qui permettent la délivrance de la molécule pendant une période de 60 jours. Cette méthode permet un contrôle de la quantité de produit administré en assurant une distribution continue et une stabilité du produit et donc une meilleure reproductibilité. Cette méthode permet de limiter drastiquement la manipulation des animaux avec 2 implantations sur 4 mois au lieu de manipulations quotidiennes, évitant par la même du stress aux animaux.
Choix des espèces
Pour ce projet, nous utiliserons l’espèce souris car le modèle existant de la pathologie étudiée est sur cette espèce Les animaux seront utilisés au stade adulte à un âge permettant l’observation d’une atteinte histologique bien installée à la fin du protocole pour des souris non traitées avec la molécule.
Evaluation de la protection des poulets vis-à-vis de la colibacillose au moyen d’autovaccins administrés aux poulets ou aux poules reproductrices
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
693 poulets et poules reproductrices vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant de léger à sévère. Les oiseaux sont inoculés avec la bactérie Escherichia coli, l'infection pouvant provoquer un abattement, un retard de croissance et, dans les cas graves, une septicémie mortelle, avant qu'ils soient tués pour autopsie et réisolement bactérien. Le porteur indique surveiller les animaux quatre à cinq fois par jour et tuer tout individu prostré incapable de se déplacer. Il affirme que le vaccin commercial existant est peu efficace et que l'évaluation des autovaccins "nécessite" le recours aux oiseaux.
Objectifs
La colibacillose aviaire, due à certaines souches d’Escherichia coli appelées APEC (Avian pathogenic E. coli) est la pathologie bactérienne la plus fréquente chez les volailles. Elle entraine une utilisation fréquente d’antibiotiques, contribuant ainsi à la sélection et à la diffusion de gènes de résistance chez l’animal et dans l’environnement. Actuellement, en France et dans le monde, un vaccin commercial existe mais son utilisation sur le terrain semble souffrir d’une efficacité limitée. Une problématique importante de la colibacillose tient à la diversité des souches APEC. Plusieurs auteurs ont tenté d’identifier des marqueurs de virulence pour différencier les souches APEC des E. coli non pathogènes, dans un but diagnostic. Cependant, à date, il n’est pas possible de diagnostiquer toutes les souches APEC, aucun gène particulier ne permettant de les caractériser. Dans deux saisines précédentes, nous avons mis au point des modèles de reproduction de la colibacillose chez le poussin et apporté un début de preuve de l’intérêt de l’immunisation passive des poussins (i.e au travers d’autovaccins administrés à leur mère; un autovaccin est un vaccin fabriqué à la demande à partir d'E. coli isolée d'un élevage et apliqué dans cet élevage; dans une définition plus large, c'est un vaccin fabriqué à la demande à partir d'E. coli caractérisée à des fins de recherche). Dans le présent projet, nous voulons capitaliser sur ces résultats et aller plus loin dans l’utilisation des autovaccins. Des essais seront réalisés en conditions protégées afin d’évaluer l’efficacité d’autovaccins (une ou plusieurs souches) sur des animaux autres que des poussins (poulets de 5 semaines). Pour cerner les mécanismes de protection, l’impact de la vaccination sur le portage de E. coli sera analysé. De plus, des oiseaux reproducteurs seront auto-vaccinés (ou non) et leur réponse immunitaire et sa persistance, ainsi que la transmission des anticorps vaccinaux aux poussins, et la protection conférée vis-à-vis d‘une inoculation des poussins par E. coli seront étudiés. Différentes conditions expérimentales pourront être testées.
Bénéfices attendus
La colibacillose aviaire est la pathologie bactérienne la plus fréquente chez les volailles. Elle entraine une utilisation fréquente d’antibiotiques, contribuant ainsi à la sélection et à la diffusion de gènes de résistance chez l’animal et dans l’environnement. Du fait de la diversité génétique des bactéries responsables (E. coli), aucun moyen de prévention efficace n’existe car le vaccin commercial est peu efficace. Les autovaccins peuvent contribuer à améliorer cette situation, à condition de bien caractériser et maitriser les souches d’E. coli qu’ils contiennent. Ce projet vise à mieux évaluer l’efficacité d’autovaccins, utilisés soit pour protéger directement les poulets, soit indirectement via l’immunisation passive (vaccination des poules pour protéger les poussins). Il vise également à mieux cerner les mécanismes de protection en analysant l’impact de la vaccination sur le portage de E. coli.
Procédures
Les interventions sur les animaux seront : - Inoculations d’E. coli par voie sous cutanée (poussins) ou intra-trachéale (poulets). - Prélèvement de sang d’1 ml sur 20 poules - Pesée des animaux avant inoculation d’E. coli et en fin de période de suivi
Impact sur les animaux
Les inoculations d’E. coli aux poulets, surtout dans les groupes ne recevant pas d’autovaccins, sont susceptibles de les rendre malades. Les symptômes peuvent se manifester par un retard de croissance, un abattement de l'animal (léthargie) et, dans les cas les plus graves, par une septicémie entrainant la mort.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort parce que des autopsies doivent être pratiqués pour constater des lésions et effectuer des réisolements bactériens
Remplacement
La colibacillose aviaire, due à certaines souches de la bactérie Escherichia coli (E. coli), est la pathologie bactérienne la plus fréquente chez les volailles. Elle entraine une utilisation fréquente d’antibiotiques, contribuant ainsi à l’aggravation de la résistance aux antibiotiques. Du fait de la diversité génétique des bactéries responsables, aucun moyen satisfaisant de prévention n’existe car le vaccin commercial disponible est peu efficace. Les autovaccins (vaccin inactivé produit à partir d’E. coli sélectionnées) peuvent contribuer à améliorer cette situation. Ce projet vise à mieux évaluer l’efficacité d’autovaccins, utilisés soit directement pour protéger les poulets, soit indirectement via l’immunisation passive (vaccination des poules pour protéger les poussins). Il nécessite, de fait, l’utilisation d’animaux.
Réduction
Au total, 693 animaux (52 poules, 6 coqs et 635 poulets) seront utilisés dans les quatre procédures du projet. Le nombre de poulets a été fixé au minimum acceptable pour atteindre les objectifs du projet, à partir de données obtenues de deux précédents projets. Quant au nombre de poules, il a été fixé pour produire suffisamment d’œufs et donc de poussins.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cages (poules) ou en isolateurs (poussins et poulets) et bénéficieront d’enrichissements appropriés (plateformes et éléments de perchage). Nous n’attendons pas d’effets indésirables des autovaccins administrés aux animaux. Les inoculations aux poussins sont susceptibles de les rendre malades. Pour détecter une éventuelle souffrance des animaux, ils seront surveillés de près (4 à 5 passages par jour en plus d’observations par caméra) pour détecter des comportements anormaux (abattement ou prostration par exemple). Tout animal prostré ne pouvant se déplacer après sollicitation sera mis à mort.
Choix des espèces
Le poulet est la production cible de la colibacillose aviaire Poussins d’un jour (en fait, d’un à deux jours en fonction du rythme d’éclosion), poulets de 5 semaines et poules reproductrices
Evaluation de la rémanence d’un produit injecté en intra articulaire chez le lapin EU 2/2
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
68 lapins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, sans être tués à l'issue, le porteur prévoyant de les faire adopter faute de prélèvement terminal. Chaque animal reçoit une injection dans les deux genoux puis jusqu'à dix anesthésies successives pour des séances d'IRM, les deux genoux servant à tester deux produits par lapin. Le porteur indique n'attendre aucun effet indésirable de l'injection et rattache les nuisances à la répétition des anesthésies. Il affirme qu'aucune méthode ne modélise le comportement d'un produit injecté dans un "organisme entier vivant" et décrit un projet de développement de produits contre l'arthrose.
Objectifs
Ce projet de recherche et de développement a pour objectif d’évaluer au cours du temps la rémanence d’un produit administré au niveau de la région synoviale articulaire du genou chez le lapin par Imagerie par Résonance Magnétique (IRM). La rémanence se définit par un maintien dans le temps des effets d’une action ou d’un phénomène. Dans le cadre de notre projet, l’objectif est d’évaluer le maintien dans le temps de produits à action prolongée injectés en intra articulaire dans le traitement de l’arthrose et cela grâce à une quantification du volume de produit présent dans l’articulation à des temps définis. D’après l’organisation mondiale de la santé, l’arthrose est l’une des dix maladies les plus invalidantes dans les pays développés. A l’échelle mondiale, environ 10% des hommes et environ 20% des femmes âgés de 60 ans en souffrent. Dans les prochaines décennies, le vieillissement de la population, couplé à des facteurs de risques tels que l’obésité, laisse suggérer que le nombre de personnes atteintes d’arthrose va continuer d’augmenter. Cette pathologie, d'étiologie plurifactorielle, est caractérisée par la présence de lésions du cartilage associée à des anomalies pathologiques diverses au niveau des articulations. Il n'existe pas, à l'heure actuelle, de traitement médicamenteux permettant de régénérer le cartilage, les produits sur le marché ne permettant que de soulager et retarder l’avancée de la maladie avant une éventuelle chirurgie (prothèse). Ainsi, l’étude de produit innovant, notamment à base d’Acide Hyaluronique (HA), permettant notamment de restaurer les propriétés viscoélastiques du liquide synovial, la capacité d’absorption des chocs et de lubrification de la région synovial est donc un enjeu majeur. Le devenir des animaux dépendra des procédures réalisées durant l’étude. Les animaux qui n’auront subi aucuns prélèvements terminaux (prélèvements d’organes ou prélèvements de sang trop important pour le rétablissement des animaux), dont le certificat sanitaire le permet et sous réverse d’une autorisation par les autorités réglementaires, pourront être placés chez des adoptants qui leur fourniront une retraite dans le respect du bien-être animal.
Bénéfices attendus
Ce projet contribuera au développement et à la mise sur le marché de nouveaux produits contre l’arthrose, avec notamment une meilleure rémanence des produits.
Procédures
Les animaux seront anesthésiés (induction en fixe puis relais en volatile) et intubés pour les injections intra articulaire (sous condition stérile) puis pour chaque session d’imagerie selon la durée totale de l’étude et le nombre de délai d’imagerie applicable. Un total de 10 interventions seront prévues au maximum (injection, puis 9 délais d'imagerie avec une première session 24h à 48h après, puis 7 jours de délai au minimum entre chaque session suivante d'imagerie).
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables sur les lapins seront essentiellement dus à la répétition des anesthésies réalisées premièrement par une injection intramusculaire puis l’animal sera maintenu sous anesthésie gazeuse par intubation. Cette procédure d’anesthésie sera régulière selon la durée totale de l’étude et le nombre d’IRM applicables, espacées de 24h minimum entre chaque temps par animal. Aucune nuisance ou effet indésirable de l’injection intra-articulaire n’est attendu étant donné que la tolérance du produit aura été testé au préalable et qu’il aura été démontré une bonne tolérance du/des produits injectés.
Devenir
Le devenir des animaux dépendra des procédures réalisées durant l’étude. Les animaux qui n’auront subi aucuns prélèvements terminaux (prélèvements d’organes ou prélèvements de sang trop important pour le rétablissement des animaux), dont le certificat sanitaire le permet et sous réverse d’une autorisation par les autorités réglementaires, pourront être placés chez des adoptants qui leur fourniront une retraite dans le respect du bien-être animal. Il est prévu à ce jour de faire adopter tous les animaux, aucun prélèvement terminaux n’étant prévus.
Remplacement
Afin de répondre aux objectifs de ce projet, le recours à l’expérimentation animale est nécessaire car il n’existe pas à l’heure actuelle de méthode alternative permettant de modéliser de manière fiable le comportement de produits injectés dans un organisme entier vivant. Ce comportement dépend de très nombreux facteurs tels que la zone d’injection, les tissus environnants, l’activité de l’animal… Afin de répondre aux objectifs de ce projet, le recours à l’expérimentation animale est nécessaire car il n’existe pas à l’heure actuelle de méthode alternative permettant de modéliser de manière fiable le comportement de produits injectés dans un organisme entier vivant. Ce comportement dépend de très nombreux facteurs tels que la zone d’injection, les tissus environnants, l’activité de l’animal… L'articulation du genou étant une zone très spécifique (mouvements, isolement du reste de l'organisme, ...), les méthodes in vitro ou in silico ne permettent pas à ce jour à mimer de manière fiable le comportement d'un produit injecté dans cette zone sur le long terme.
Réduction
Une étude pilote permettant de valider la bonne visualisation et la bonne quantification par imagerie des produits injectés à 24h et 48h post injection sera réalisée sur 4 animaux. Si le produit candidat n’est pas visible ni quantifiable à ces temps courts post injection, la/les étude(s) principale(s) ne seront pas réalisées. La tolérance du produit a déjà été testée préalablement in vitro/in vivo. Ainsi, les 2 genoux seront injectés. L’injection dans les 2 genoux de chaque lapin permet d’administrer 2 traitements différents par animal, ce qui permet d’optimiser l’utilisation des animaux et ainsi réduire leur nombre nécessaire pour atteindre des données scientifiques robustes (nombre de lapins réduits à son strict nécessaire pour avoir 8 genoux par groupe soit 12 lapins). Avec 8 genoux comparables par groupe, une approche statistique est prévue : si un test paramétrique peut être utilisé, un test t de Student sera utilisé pour comparer 2 groupes et une Anova avec test de Dunett sera utilisé pour comparer un groupe versus un groupe contrôle ou test de Newman-Keuls pour comparer des groupes entre eux 2 à 2. Si un test non paramétrique doit être utilisé, un test de Wilcoxon sera utilisé pour comparer 2 groupes et un test de Kruskall-Wallis sera utilisé pour comparer n groupes versus un groupe contrôle et un test de Friedman pour comparer n groupes entre eux 2 à 2.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 4 jours minimum sera respectée. Toutefois, une période d’acclimatation de 7 jours sera privilégiés dès que cela sera possible. Les animaux seront hébergés en groupe tout au long du projet avec des enrichissements appropriés à leur besoin (balles, abris, bois à ronger, …). L’injection du produit stérile par voie intra articulaire ainsi que tous les actes techniques nécessitant une contention importante seront réalisés sous anesthésie afin d’éviter tout stress aux animaux. Les sites d’injection seront suivis à minima pendant 8 jours après administration intra articulaire. Tout au long de l’étude, un suivi clinique quotidien sera réalisé. Le poids des animaux et un suivi clinique seront réalisés minimum 1 fois par semaine. Tout signe clinique d’appel sera remonté au vétérinaire, si l’animal présente des douleurs ou un inconfort, le vétérinaire pourra prescrire un antalgique. Enfin, tout examen clinique complet témoignant d’un état de santé considérablement dégradé de l’animal et sans possible rétablissement conduira à une euthanasie étique des animaux concernés. Le projet se déroulant sur deux établissements utilisateurs, des transports sont prévu entre les deux établissements. La température sera adaptée et suivie et les cages de transports seront suffisamment grandes pour assurer le bien-être des animaux pendant le trajet. De la nourriture et de l'eau pourront être mis à disposition à l'arrivée des animaux et une période de calme sera respectée à l'arrivée avant tout anesthésie afin de limiter au maximum le stress.
Choix des espèces
Le lapin est une espèce couramment utilisée comme modèle pour les pathologies de l’arthrose et du genou. En effet, l’anatomie du genou du lapin est proche de celle de l’homme et sa taille facilite les analyses histologiques et d'imagerie par rapport à des plus petites espèces. De plus, il s'agit d'un animal couramment employé en expérimentation animale, permettant ainsi d'une part de gérer plus facilement son bien-être au cours de l'étude et d'autre part de travailler sur des lots homogènes (âge et sexe fixés). Des lapins adultes de 11 semaines minimum seront utilisés dans ce projet pour avoir des articulations et des cartilages matures sur des animaux n’étant plus en forte période de croissance osseuse.
Etude de l’impact de différents types de vésicules extracellulaires sur le processus de régénération musculaire chez le rat dystrophique
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
122 rats dystrophiques vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chaque animal reçoit des injections de vésicules extracellulaires dans le muscle et en intraveineuse, avec des prises de sang, l'injection intramusculaire provoquant un dommage au site, puis est tué après cinq jours à trois mois de suivi. Le porteur indique avoir choisi le rat DMDmdx car la souris mdx présente des lésions musculaires trop limitées, jugeant sa transposition à l'humain peu fiable. Il affirme que seul l'animal vivant permet d'étudier l'effet de ces vésicules sur un muscle dystrophique.
Objectifs
La myopathie de Duchenne (DMD) est la plus fréquente des dystrophies musculaires liée à des mutations du gène de la dystrophine conduisant à son absence et entrainant une dégénérescence musculaire progressive avec atteintes cardiaques et respiratoires sévères. L’évolution conduit au décès du patient. Il n’existe à ce jour aucun traitement curatif. Il a été récemment démontré que certaines vésicules extracellulaires (EVs) issues de certaines cellules souches et administrées chez la souris, permettaient une réexpression de la dystrophine, une diminution de la fibrose et de l’inflammation du muscle, ainsi qu’une amélioration de la fonction musculaire, cardiaque comme squelettique. Ces données démontrent un intérêt majeur des EVs dans la thérapie pour la DMD. Cependant ces données ont été obtenues sur un modèle de souris peu affecté cliniquement et sur un temps d’étude court. De même, l’origine cellulaire de ces EVs détermine leur contenu et donc leur efficacité. Les études menées jusqu’alors ont utilisé des EVs de certaines cellules murines, aucune à partir de cellules humaines. Nous souhaitons déterminer l’effet long terme de des EVs issues de nos cellules spécifiques humaines sur le model de rat DMD. D’autre part, nous souhaitons comparer l’effet de ces EVs issues de myoblastes avec des EVs issues d’une autre source cellulaire qui constituent un candidat cellulaire potentiel à la thérapie de la DMD en partie lié à leur effet paracrine sur le tissu musculaire. L’objectif du projet est de déterminer in vivo dans quelle mesure l’injection intramusculaire ou systémique des EVs pourrait moduler positivement le processus de régénération musculaire dans le contexte de la DMD.
Bénéfices attendus
Ce projet est basé sur des résultats in vitro montrant un intérêt potentiel des EVs de myoblastes dérivés d’iPS et du secrétome de cellules hMuStem dans le cadre du traitement de la DMD. Pour positionner ces EVs comme traitement, des données in vivo sont fondamentales à ce stade du projet et permettront de développer une nouvelle proposition thérapeutique pour une pathologie musculaire à ce jour sans traitement curatif.
Procédures
Des injections d’EVs en IM et IV seront réalisées sur l’ensemble des 122 rats. Des prélèvements sanguins seront également réalisés à l’occasion de cette procédure aux temps initiaux et terminaux et jusqu'à une fois par mois. Elles se feront au niveau de la veine jugulaire sous anesthésie et analgésiques et durent 5 min maximum. Les injections IM se font une fois par animal au niveau des muscles tibiales sous anesthésie et analgésie et durent environ 10 min. Les injections IV se feront une fois par animal au niveau de la veine caudale ou pénienne sous anesthésie et analgésie et durent environ 5 min.
Impact sur les animaux
L’administration des EVs se fera par injection IM (générant un dommage au site d’injection) ou IV.
Devenir
Tous les animaux des groupes cités seront gardés en vie, suite à l’injection IM des EV et suivis sur une durée fixe de 5 jours, 3 semaines ou 3 mois, à l’issue de laquelle ils seront mis à mort.
Remplacement
Le remplacement d'animaux ne sera pas possible dans cette étude car l’objet est ici précisément de tester l’effet des EVs in vivo après avoir générées des données expérimentales in vitro, et ce dans le but de déterminer leur pertinence biologique. L’animal est le seul organisme vivant permettant d’étudier cet impact sur le phénotype d’un muscle dystrophique.
Réduction
Le projet sera divisé en 4 parties séquentielles afin de réduire au maximum l’utilisation d’animaux. Les parties I (étude pilote) et II seront déterminantes pour la suite du projet. D’autre part, les groupes d’animaux utilisés ont été réduits au minimum pour répondre aux questions biologiques pertinentes et le nombre d’animaux par groupe a également été réduit tout en demeurant suffisant pour une analyse statistique robuste
Raffinement
Concernant le raffinement, le bien-être animal passera par : - de bonnes conditions d'hébergement selon réglementation avec enrichissement du milieu (tunnels en cartons ou PVC, frisottis de papier, bûchettes de bois et hébergement à deux animaux si possible). - un suivi régulier des animaux (observations biquotidiennes, pesées régulières, analyse du comportement), - l'instauration de points limites pertinents avec mise en place de mesures adaptées (anesthésies, analgésie ou euthanasie), - une réactivité accrue du personnel animalier avec mise en place d’une grille de scoring de la douleur dès que nécessaire pour détecter précocement tout point limite et mettre en place les actions adéquates (Cf. annexe I), - la mise en place de mesures adaptées en fonction des interventions (anesthésie et analgésie).
Choix des espèces
Les modèles animaux de la DMD le plus souvent utilisés sont des modèles rongeurs et plus spécifiquement le modèle de la souris mdx. Ce modèle souffre de sérieuses limitations, notamment la mise en place de mécanismes de compensation aboutissant à des lésions musculaires très limitées et une faiblesse musculaire quasiment inexistante. Ceci limite grandement la transposition des résultats obtenus sur ce modèle avec l’Homme. Le choix du modèle de rat DMDmdx s’avère pertinent car il présente dès 3 mois une nécrose et une forte régénération des muscles des membres et du diaphragme. Ces rats montrent une faiblesse musculaire accompagnée d’une cardiomyopathie dilatée et d’une diminution de la force motrice. Les rats seront injectés à 4 mois d’âge afin de se placer dans un contexte de lésion musculaire suffisamment avancé afin de détecter un potentiel effet tissulaire.
Evaluation de composés administrés chez le rat développant une ostéodystrophie consécutive à une insuffisance rénale
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
1 500 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent une alimentation enrichie en adénine qui provoque une insuffisance rénale et une forte baisse de poids, puis des composés par gavage ou injection et des prélèvements de sang et d'urine, avant d'être autopsiés pour prélever les os. Le porteur indique que l'insuffisance rénale peut entraîner une rigidité abdominale et une inflammation, surveillées par des grilles cliniques. Il affirme qu'aucune méthode ne reproduit le remodelage osseux d'un organisme entier et juge l'évaluation chez l'animal "indispensable" avant l'usage des composés chez des patients.
Objectifs
En France, 10 % des adultes présentent une maladie rénale chronique (MRC). Le nombre de personnes atteintes est ainsi estimé à près de 3 millions. La MRC induit des troubles du métabolisme des minéraux conduisant à des lésions osseuses (ostéodystrophie) et des calcifications vasculaires qui aggravent le pronostic fonctionnel et vital du patient. 45 à 80% des patients atteints de MRC développent des lésions osseuses plus ou moins sévères. Dans le but d'améliorer la qualité de vie des patients et de réduire leur morbidité, l'évaluation de composés susceptibles de réduire les lésions osseuses devient indispensable, et c’est dans ce contexte que s’inscrit ce projet. La présente demande a pour but d'évaluer les effets de l’administration d’un composé d’intérêt chez le rat atteint d’ostéodystrophie. Le composé étudié est susceptible de réduire des lésions osseuses. Des études pilotes seront réalisées pour chaque lot de composé d’intérêt étudié. Dans ce contexte, il est prévu de réaliser le suivi de ce composé ainsi que de tout marqueur physiologique et/ou physiopathologique identifié au niveau systémique, urinaire, fécal. De même, l’analyse de certains organes préalablement déterminés sera réalisée afin de confronter ces observations avec les résultats des observations, mesures, dosages spécifiques qui seront effectués dans l’étude. La durée maximale des protocoles sera de 70 jours, et des animaux seront sacrifiés à différents temps intermédiaires ou en cas d’atteinte de points limites.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet se mesurent sur plusieurs niveaux : - Court terme : chaque protocole, permettra à son échelle d’informer sur l’efficacité du composé évalué et sur le degré de réduction des lésions osseuses. De plus les informations recueillies à chaque étape mettront en évidence une potentielle toxicité osseuse de la molécule étudiée - Long terme : ce projet permettra d’obtenir des informations sur l’évaluation, la détection, le contrôle ou les modifications des conditions physiologiques osseuses chez les animaux après application du composé. De plus, ce projet doit permettre d’établir des plans de prévention, prophylaxie (ensemble des mesures à prendre pour prévenir les maladies), et diagnostic robustes indispensables à la prise en charge et à l’amélioration de la qualité de vie des patients atteints d’insuffisance rénale développant une ostéodystrophie
Procédures
L’administration orale du composé se fera par gavage sur animaux vigiles (moins de 5min par gavage). Les fréquences d’administration dépendent de la prophylaxie des lots de composé testés. Les injections du composé en parentérale (sous cutanée ou intramusculaire ou intrapéritonéale : dans le cadrant caudal droit de l'abdomen ventral) seront réalisés sur animaux vigiles ou anesthésiés (moins de 5 min par injection). Les fréquences d’administration dépendent de la prophylaxie des lots de composé testés. Les prélèvements sanguins seront effectués sur animaux vigiles ou anesthésiés (moins de 5 min par prélèvement). Un traitement analgésique sera systématiquement appliqué aux animaux. Si des prélèvements à l’aorte abdominale sont effectués, ils ne se feront qu’en point final sous anesthésie avant sacrifice de l’animal. Les urines pourront être prélevées en cours de protocole sur animaux vigiles, en pressant sur la vessie des animaux (moins de 5 min par prélèvement) ou en point final, sur animaux euthanasiés. Elles peuvent être également collectées suite au placement des animaux en cage métabolique pendant un maximum de 24h où l'urine libérée par l’animal pendant ce laps de temps sera collectée.
Impact sur les animaux
Du fait du faible attrait des animaux pour la nourriture enrichie en adénine, une forte baisse de poids est observée les premiers jours de la prise alimentaire sans pour autant être délétère pour l’animal. La prise de poids redevient physiologique après 2 semaines maximum d’alimentation spécifique (supplémentée en adénine). L’insuffisance rénale induite par l’apport d’adénine peut induire une rigidité abdominale signe d’inflammation des organes abdominaux comme les reins et/ou une anurie. Une possible réaction inflammatoire pourra également apparaître au cours du temps en cas de toxicité osseuse (due à l’administration du traitement thérapeutique). Pour prévenir ces cas de figure, les animaux sont suivis de près et des grilles d’évaluation clinique ainsi que les conduites à tenir en cas de l’observation de ces signes ont été prévus.
Devenir
A l’issue de chaque procédure tous les animaux seront humainement euthanasiés et autopsiés minutieusement. Les organes d'intérêts, dont les pièces osseuses, seront prélevés. Les prélèvements sanguins et urinaires seront utilisés pour évaluer les modifications éventuellement des biomarqueurs du remodelage osseux, du métabolisme phosphocalcique, de l’insuffisance rénale et de la présence de cristaux calciques. Les organes seront également utilisés pour doser le composé et/ou réaliser des analyses histopathologiques et d’imagerie
Remplacement
De manière systématique, les composés que nous évaluons in vivo ont fait l’objet de tests préliminaires in vitro mais l’évaluation chez l’animal reste indispensable afin d’évaluer de potentielles interactions avec l’organisme. En effet, les tests in vitro actuels permettent de prévoir le devenir des agents thérapeutiques testés, mais ne renseignent pas sur leurs effets sur l’ensemble des organes/tissus d’un organisme. Aucune méthode alternative ne permet actuellement de reproduire tous les paramètres physiologiques qui sont liés à un individu dans sa globalité. De plus, le tissu osseux est un tissu en perpétuel remodelage avec une activité de résorption et de formation osseuse. Cet équilibre repose sur des mécanismes de régulations systémiques et locaux grâce à une communication étroite entre les différentes cellules osseuses afin de maintenir l’homéostasie du tissu. Ce mécanisme complexe ne peut être mimé par un modèle simple de culture in vitro. Il n'existe donc pas de méthode alternative à l'expérimentation animale pour évaluer la réduction de lésions osseuses. L'utilisation d'animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs de ce projet
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au maximum afin d’avoir des résultats exploitables, permettant de conclure de manière certaine, tout en évitant la réalisation d’une deuxième étude pour confirmer les résultats obtenus au cours du présent projet. Etant donné la variabilité probable des réponses aux principes actifs et en accord avec l’article R.214-105 du Code rural et de la pêche maritime, 10 animaux par groupe au maximum sont prévus afin d’assurer un nombre minimum d’animaux nécessaire pour une analyse pertinente et une comparaison statistique fiable tout en prenant en compte le bien-être animal. Ce nombre d’animaux a été déterminé par approche statistique (calcul de puissance), sur nos données historiques et l’utilisation de chaque animal a été optimisée (analyses et recueil de données longitudinales, études pilotes…) tout en limitant les contraintes au maximum. Cet effectif sera revu à la baisse dans le cas où le traitement évalué est connu, et après analyse des résultats d’études précliniques préliminaires d’efficacité, afin de donner des résultats reproductibles et similaires d’un animal à l’autre. Pour chacune des procédures, des tests statistiques seront réalisés
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes sociaux dans des locaux adaptés permettant leur maintien dans un environnement adéquat, n'induisant pas de stress. Nous mettrons en place des mesures spécifiques et adaptées aux douleurs éventuelles occasionnées par les différents traitements pour éviter toute souffrance inutile et prolongée : les conditions d’hébergement seront optimisées (litière spécifique, augmentation de l’enrichissement, facilité d’accès à l’alimentation et ajout de nourriture appétente), nous utiliserons un anesthésique lors des prélèvements sanguins à la jugulaire et des traitements antalgiques dès l’apparition de premiers signes cliniques. Un suivi quotidien des animaux sera effectué et un suivi approfondi avec prise de poids et observations sur des caractéristiques spécifiques (gonflement, locomotion, sensibilité mécanique, ...) sera effectué deux ou trois fois par semaine. Tout animal ayant atteint un ou plusieurs des points limites (repérés le plus précocement possible grâce à un suivi quotidien et à l’appui des grilles du bien-être animal adaptées) sera euthanasié
Choix des espèces
Le rat a été choisi pour ce projet car cette espèce mammifère présente des caractéristiques physiopathologiques et réponses tissulaires notamment en termes de remodelage osseux, proches de celles observables chez l'homme. Le rat, étant fréquemment utilisé à des fins de recherche, l’étude des effets de composés chez cet animal de laboratoire, permet de transposer assez facilement les résultats à l'homme, par simples approches/méthodes statistiques. Par ailleurs, la taille de cet animal permet d’obtenir un volume suffisant de liquides biologiques parfaitement analysables. Enfin, les données obtenues chez ce rongeur permettent de calculer facilement les doses administrables à l’homme prévues dans le cadre des premiers essais cliniques nécessaires au développement de nouveaux médicaments. Sous le couvert de la réglementation française, le stade de développement des animaux sera défini avant chaque protocole et dépendra de l'indication thérapeutique dans laquelle les différents composés seront utilisés.
Evaluation et traitement par neurostimulation ultrasonore du profil autistique dans un modèle murin de l’autisme : la souris Oprm1-/-
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
246 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal subit cinq séances de stimulation ultrasonore transcrânienne sous anesthésie, seize tests comportementaux répartis sur quarante jours, puis une perfusion intracardiaque létale pour prélever le cerveau. Le porteur qualifie les tests de tests classiques d'évaluation cognitive, sociale et d'exploration, sans en détailler le contenu, et n'attend qu'un stress léger de manipulation. Il affirme qu'aucune méthode in vitro n'étudie la réponse comportementale à cette stimulation, testée sur un modèle génétique d'autisme avant un éventuel passage chez l'humain.
Objectifs
→ L’objectif de ce projet est d’évaluer les effets de la stimulation transcrânienne ultrasonore focalisée (tFUS) dans un modèle génétique de souris de profil autistique. Nous évaluerons les symptômes comportementaux associés à ce modèle et aux effets thérpeutiques éventuelles de la tFUS. Notre approche expérimentale permettra d’évaluer les effets comportementaux et neurobiologiques de la tFUS et donc d’estimer son potentiel thérapeutique. Afin d’éliminer les biais sexuels en recherche, nous suivrons les recommandations en incluant mâles et femelles à part égale dans notre design expérimental. Le projet comprendra 2 étapes : (a) Mise en place du protocole de neurostimulation (tFUS) dans la lignée utilisée. Cette étape sera réalisée dans le but de trouver les paramètres optimaux de stimulations cérébrales pour la lignée de souris utilisée. (b) Evaluation du trouble autistique des souris Oprm1-/- et des effets thérapeutiques du tFUS Cette étape correspondra à l’étude des symptômes induits par le modèle en lui-même et à l’évaluation des éventuels effets thérapeutique du traitement par tFUS sur les symptômes de type autistique. Pour une caractérisation la plus complète, les souris passeront une batterie de test comportementaux qui permettront d’évaluer les différentes dimensions symptomatiques du trouble du spectre de l’autisme et de déterminer ensuite si les eventuels effets thérapeutiques du tFUS se concentrent plus fortement sur certaines dimensions particulières ou sur la globalité du trouble.
Bénéfices attendus
Ce projet pourra permettre de caractériser précisément les effets de la neurostimulation ultrasonore trancrânienne in vivo. Ceci est essentiel pour une meilleure évaluation des potentialités thérapeutiques de cette technique dans les modèles puis dans le futur chez les sujets humains.
Procédures
Mise en place du protocole de neurostimulation (tFUS) :Chaque souris sera soumise à une séance de stimulation transcrânienne ultrasonore (tFUS) sous anesthésie générale (1 fois, 30 minutes) et enfin à une perfusion intracardiaque terminale létale (20 minutes) initiée soit sous anesthésie générale sans réveil soit après injection létale. Evaluation du modèle et des effets thérapeutiques du tFUS : Chaque souris sera exposée à 5 séances de stimulations ultrasonores réels ou simulées (témoin) de 30 minutes chacune sur 5 jours. Chaque souris sera soumise à 16 tests comportementaux répartis sur 40 jours (et de durée maximum de 30 minutes par session et un seul par jour maximum). Aucun de ces tests n’induit des douleurs ou du stress excessif autre qu’être brièvement exposé à un nouvel environnement, un nouveau congénère ou un nouvel objet. Enfin, chaque souris sera soumise à une perfusion intracardiaque terminale létale (20 minutes) initiée soit sous anesthésie générale sans réveil soit après injection létale.
Impact sur les animaux
→ La stimulation ultrasonore est une approche innovante, non invasive et indolore pour stimuler des zones cérébrales. L’animal sera installé sur le dispositif et testé lors de chaque session à la suite d’une anesthésie gazeuse, limitant ainsi tout stress de manipalution de l’animal lors de l’installation dans le dispositif de stimulation. Les tests comportementaux utilisés sont des tests classiques d’évaluation cognitive, sociale ou d’exploration et bien caractérisés dans la littérature. Bien que ces tests comportementaux puissent générer du stress (stress léger de manipulation), il est bien établi qu’ils n’induisent pas d’autres types d’effets indésirables.
Devenir
Tous les animaux seront mis à morts en fin de procédure et les cerveaux sont récupérés afin d’effectuer des analyses histologiques et d’expertiser d’eventuels effets des stimulations ultrasonores.
Remplacement
Aucune méthode alternative in vitro n’est disponible à ce jour pour répondre à la problématique posée. Le modèle des troubles du spectre de l’autisme chez l’animal, comme modèle de pathologie psychiatrique humaine, repose sur l’observation du comportement de l’animal vivant. L’étude de la réponse cérébrale et comportementale à la stimulation ultrasonore transcrânienne nécessite l’utilisation d’animaux.
Réduction
→ Les effectifs ont été calculés afin de permettre une réduction des effectifs optimisée permettant de suivre les recommandations éthiques en maintenant une puissance statistique solide. Le choix d’une puissance statistique solide est justifié par le fait qu’il est recommandé d’un point de vue éthique de construire des plans expérimentaux suffisamment puissants pour éviter d’utiliser des animaux sans pouvoir en tirer des conclusions suffisamment solides notamment en cas de résultats négatifs (ce que ne permet pas des plans expérimentaux à faible puissance). C’est particulièrement critique dans cette expérience car nous testons ici une nouvelle technique de neurostimulation dont nous ne savons pas si elle sera efficace contre l’autisme ; notamment si elle le sera pour quelques ou pour la totalité des symptômes. Il est essentiel et nécessaire dans ce projet de délimiter précisément quels pourraient être les champs d’application potentiels d’une telle technique dans le futur grace à une puissance statistique solide..
Raffinement
→ La neurostimulation ultrasonore est une technologie actuellement en développement dans notre laboratoire, nous possédons donc le matériel le plus récent et le plus adapté pour ce type d’intervention. Les conditions d’élevage des animaux seront optimales au regard des normes en vigueur avec enrichissement du milieu. Les animaux ne reçoivent aucun traitement qui pourrait interférer avec l’étude. Les animaux sont hébergés en cage avec enrichissement du milieu (cabanes, smarthome® et tubes). Les procédures d’anesthésie seront réalisées sous anesthesie gazeuse qui représente une méthode optimale et recommandée, le débit et la concentration pouvant être contrôlés en temps réel, réduisant fortement tout risque de complication lié à l’anesthésie et permettant le réveil étant très rapide (quelques secondes ou minutes). Les procédures de ce projet n’induisent pas de douleurs ou d’inconvenance particulière. Toutefois, si une perte de poids ou des signes d’inconfort ou de douleurs apparaissent chez une souris, un traitement d’analgésie sera fourni à la souris. Les points limites sont précisément définis : une perte de poids supérieure à 15%, ou une chute de température (diminution de 2°C ou < 35°C). Ces paramètres seront évalués quotidiennement. Dès qu’un problème minime est détecté, la souris est traitée avec un analgesique et on passe à deux évaluations par jour. La décision d’euthanasie est prise s’il n’y a pas d’amélioration en 48 heures.
Choix des espèces
→Aucune méthode alternative in vitro n’est disponible à ce jour pour répondre à la problématique posée (Autisme). Le modèle du trouble du spectre de l’autisme chez l’animal, comme modèle de pathologie psychiatrique humaine, repose sur l’observation du comportement de l’animal vivant. L’étude de la réponse cérébrale et comportementale à la stimulation ultrasonore transcrânienne nécessite l’utilisation d’animaux notamment pour déterminer ses mecanismes d’action et ses effets et pour sa validation avant toute faisabilité chez l’homme. Dans cette perspective, nous utiliserons la souris car il existe une forte similarité entre la neurobiologie humaine et celle de la souris. Celle-ci constitue un modèle de laboratoire efficace et validée. L’âge des animaux en début d’expérience sera d’environ 28 jours postnatal (= P28). Il s’agit d’un stade prépubère ou pubère (début de maturité sexuelle) qui se justifie d’un point de vue clinique. En effet, l’autisme étant un trouble du développement, il est préférable qu’un potentiel traitement intervienne le plus tôt possible lors du développement pour augmenter les chances de succès et son impact à long-terme. Nous avons donc choisi de soumettre les animaux à la neurostimulation après une semaine d’habituation à la suite du sevrage (correspondant à P28), puis d’éxaminer le comportement dans les semaines suivantes afin d’évaluer les éventuels effets thérapeutiques du tFUS à court terme et leur maintien (ou non) à plus long terme.
Etude des potentiels effets indésirables d’une vésiculothérapie CD146 dans l’athérosclérose
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
90 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent une injection intraveineuse de vésicules puis un prélèvement de sang, avant d'être euthanasiées pour récolter la moelle osseuse des os des pattes, l'objectif étant de repérer les effets indésirables d'une thérapie contre l'athérosclérose. Le porteur indique que l'injection rétro-orbitaire et la biopsie de la queue peuvent causer un stress ou une douleur légère. Il affirme qu'aucune alternative in vitro ne permet d'évaluer les effets hors-cibles d'une telle thérapie.
Objectifs
Ce projet permettra d'étudier les effets indésirables de la vésiculothérapie par CD146 qui consiste à délivrer des petites vésicules exposant la protéine CD146. En effet, un protocole précédemment accepté a testé le bénéfice de cette thérapie dans l'athérosclérose qui est la maladie correspondant aux dépôts de LDL cholestérol dans les parois des artères pouvant conduire à des AVC ou des infarctus du myocarde. Nos études en cours montrent que l'administration de vésicules CD146 par voie intraveineuse diminuent significativement l'athérosclérose. Mais les vésicules extracellulaires étant été également décrites comme pouvant être pro-coagulantes ou pro-inflammatoires, selon le contexte clinique, il est essentiel de vérifier que la vésiculothérapie proposée n'entraîne pas de phénomènes de coagulation ou d'inflammation qui pourraient être délétères dans l'athérosclérose.
Bénéfices attendus
A terme, ce projet permettra de proposer une nouvelle stratégie thérapeutique dans la lutte contre l'athérosclérose.
Procédures
1/ Injection dans la veine de vésicules extracellulaires après anesthésie gazeuse (5 secondes) 2/Temps de saignement : Prélèvement de quelques gouttes de sang à la queue après anesthésie gazeuse (15 minutes maximum) 3/Extraction des cellules de la moelle osseuse sur animal euthanasié. Au total, 2 interventions sur animal anethésié (1 et 2) et 1 sur animal enthanasié (3).
Impact sur les animaux
L'animal subit une injection rétro-orbitaire, une anesthésie ainsi qu'une biopsie de la queue. Cela pourra entrainer par exemple : un stress physique léger, un stress thermique ou une douleur légère chez l'animal.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure, en effet il est necessaire d'avoir un animal euthanasié pour récolter la moelle osseuse des tibias et des péronés.
Remplacement
Il n'existe à l'heure actuelle aucune autre alternative à l'utilisation d'un modèle murin pour tester le bénéfice global d'une thérapie dans l'athérosclérose, l'évaluation des effets indésirables hors-cibles ne pouvant pas se faire in vitro.
Réduction
Les souris seront observées avant d’initier le protocole. Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, deux protocoles différents seront testés sur le même animal sans que cela ne perturbe les données scientifiques. Ainsi, les souris qui seront soumises à un test de saignement pour évaluer l'effet de la thérapie sur l'hémostase, seront ré-utilisées pour leur extraction de moelle osseuse afin d'isoler et de mettre en cuture les macrophages in vitro.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages contenant de l'enrichissement. Aussi, si les animaux présentant des symptômes type infection, ils seront écartés des protocoles, anesthésiés puis euthanasiés. Nous serons attentif à toute souffrance animal lors de l'élevage. En effet, si l'animal présente des difficultés à respirer (visualisées par une augmentation des rythmes cardiaque et respiratoire répercutée au niveau des flancs de l’animal), si l’animal est prostré ou en retrait l’analgésie peut être envisagée par administration de carprofène par voie sous-cutanée à 5 mg/kg, 1 injection par jour tant que les signes de douleur persistent.
Choix des espèces
La meilleure façon d'appréhender les effets indésirables et 'hors cibles' d'une nouvelle stratégie thérapeutique est de l'étudier dans un modèle animal. Les animaux seront utilisés au stade adulte, seul le modèle murin adulte développe des plaques d'athérosclérose semblables à celle de l'homme.
Etude du devenir de la spironolactone et ses métabolites dans les structures oculaires pour le traitement de maladies des segments antérieur et postérieur de l’œil
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
180 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent des instillations répétées de collyre, une partie subissant en plus une chirurgie oculaire ou une injection intraoculaire sous anesthésie, dont un modèle de retrait de l'épithélium cornéen. Le porteur affirme, sur la foi d'études préliminaires chez le rat, que le collyre est "très bien toléré" et n'attend pas de nuisances. Il conclut qu'aucun modèle in vitro ne détermine la pharmacocinétique et que le lapin reste "l'espèce de choix" pour l'œil, les globes étant énucléés après la mise à mort.
Objectifs
Le récepteur minéralocorticoïde (MR) est classiquement exprimé dans le rein où il est impliqué dans la régulation des canaux/pompes ioniques via la liaison à l’aldostérone contribuant à la réabsorption du sodium et le maintien de la pression artérielle, mais est aussi exprimé dans le cœur, les vaisseaux, le tissus adipeux, etc. Une activation chronique excessive du MR est liée à l’inflammation, le stress oxydant et la fibrose. Le MR est également exprimé dans l’œil où son activation est pathologique et l’antagonisme pharmacologique du MR a montré des effets bénéfiques. Des études in vitro ont montré que l’aldostérone augmente la prolifération et la formation de tubules des cellules endothéliales des capillaires rétiniens, ce qui a été réduit par la spironolactone, l’un des antagonistes pharmacologiques du MR. La signalisation de la voie minéralocorticoïde a également été impliqué dans la choriorétinopathie séreuse centrale (CSCR) dans laquelle l’antagonisme du MR a montré une résolution rapide du décollement de la rétine et la vasodilatation choroïdienne. Nous avons récemment montré que l’antagonisme du MR est bénéfique dans la dégénérescence maculaire liée à l’âge de type néovasculaire. Dans un modèle expérimental de néovascularisation choroïdienne induite par le laser, il a été montré que le MR jour un rôle fondamental dans l’angiogenèse choroïdienne. La spironolactone a réduit l’inflammation précoce et induit des effets anti-angiogéniques. Le MR est également exprimé dans l’épithélium cornéen et néovaisseaux cornéens (données non publiées). Dans un modèle de souris knock-out pour le MR dans les cellules endothéliales vasculaires,
Bénéfices attendus
Nous avons montré que l’antagonisme pharmacologique du récepteur minéralocorticoïde a des effets bénéfiques dans l’œil. La spironolactone est un antagoniste très puissant du MR mais peu spécifique ce qu’entraine des effets indésirables lorsqu’elle est administrée par voie orale, la seule voie d’administration utilisée à ce jour. C’est pour cela que nous avons développé des formulations oculaires de spironolactone afin de pouvoir traiter des maladies oculaires des segments postérieur et antérieur de l’œil. Des prérequis sont cependant nécessaires avant la mise sur le marché d’un médicament. Les études de pharamcocinétique (PK) sont nécessaires et permettent de décrire le comportement et le devenir du produit dans l’organisme. L’objectif de cette étude est d’étudier les différents paramètres de la PK et la cinétique de libération de la spironolactone et ses métabolites dans l’œil ce qui permettra d’étudier sa distribution dans les tissus et milieux oculaires et connaître la concentration efficace du traitement dans les tissus cibles afin d’adapter les posologies. A l’issu de cette étude, nous aurons plus de connaissances sur le comportement de la libération de la spironolactone et espérons pouvoir ainsi avancer vers la mise dans le marché d’un nouveau traitement pour des affections oculaires.
Procédures
Les instillations des collyres se font sur animal vigile, avec contention physique manuelle ou dans une serviette. 3 fois à 6 fois par jour pendant une journée sur 72 animaux. Puis, dans un deuxième temps et suivant les résultats de l’étude préliminaire, les animaux, au total de 20, recevront les instillations des collyres 3 ou 6 fois par jour pendant 3 ou 5 jours. Les animaux (au total de 36) ont une chirurgie oculaire sous anesthésie générale qui dure 15 minutes une seule fois puis ont des instillations de collyres 3 fois à 6 fois par jour pendant une journée. Une injection intraoculaire est réalisée sous anesthésie générale et dure environ 10 secondes pour l’injection, une seule fois, sur 52 animaux.
Impact sur les animaux
Dans les études préliminaires réalisées au laboratoire, l’instillation du collyre dans les yeux de rats pendant 7 jours n’a pas entrainé des signes cliniques d’inflammation ou de rougeurs de la surface oculaire dont la cornée et la conjonctive et des études en ex-vivo de la cornée ont montré une absence de marqueurs de l’inflammation et de stress oxydant montrant que le collyre est très bien toléré par l’œil de rat. On peut donc s’attendre à ce que le collyre n’entraîne pas de nuisances et effets indésirables sur les animaux. Concernant le modèle de dés épithélialisation cornéenne, les animaux recevront un antidouleur pendant 3 jours. Il n’y a pas de risque de perforation de la cornée. Seul l’épithélium cornéen est retiré à l’aide d’un scarificateur qui est un objet non tranchant. Il s’agit d’un modèle qui a été mis au point par le laboratoire de recherche. Pour l’injection intravitréenne, la tolérance a été évaluée dans les yeux de rats qui n’ont développé aucun signe d’inflammation et irritation. L’injection en elle-même peut cependant entraîner une hémorragie au point de l’injection ou si elle touche d’autres tissus dont le cristallin. La tolérance des nanosphères n’a pas encore été étudiée dans les yeux de rats mais des études antérieures ont montré que les excipients de la formulation n’entraînent pas ou très peu d’effets indésirables. Les doses sont faibles étant donné que les formulations sont administrées localement. La quantité de produit qui traverse les barrières oculaires et se retrouve dans le sang est négligeable.
Devenir
A l’issue des 3 procédures, tous les animaux sont euthanasiés, les yeux seront énucléés puis les milieux et tissus oculaires seront prélevés et congelés pour des études analytiques par HGPLC-MS afin de quantifier la libération de spironolactone et ses métabolites dans l’œil.
Remplacement
Actuellement, aucun modèle in vitro ne permet de déterminer les propriétés pharmacocinétiques des molécules. Dans ce projet, le lapin sera utilisé pour nos études de PK car reste l’espèce de choix pour l’évaluation des composés ophtalmiques aux vues des caractéristiques anatomiques de l’œil qui possèdent des similarités avec celle de l’Homme, de la facilité à le manipuler et de sa fiabilité pour l’évaluation de la cinétique oculaire. Dans cette étude, il est impératif de passer par l’animal avant de procéder à des tests cliniques chez l’homme.
Réduction
Au total, un maximum de 180 lapins seront utilisés dans ce projet. Une étude de la littérature ainsi qu’une estimation grâce à l’algorithme fourni par le logiciel statistique ont été réalisées pour s’assurer de la faisabilité du projet ainsi que pour estimer le nombre d’animaux nécessaire. Une analyse a priori a été réalisée afin de calculer la taille des échantillons. Un test d’hypothèse a été réalisé et le seuil de significativité a été fixé à 0,05. La taille d’effet permettant de montrer l’importance de l’ampleur de l’effet a été calculée en prenant en compte les variables d’autres études et expériences précédentes dans la littérature. En fixant une puissance à 0.80, le logiciel nous a permis de calculer un nombre d’animaux égal à 5 par groupe avec une puissance réelle de 0.87. De plus, une étude préliminaire sera réalisée afin de s’assurer que les formulations libèrent le principe actif dans le temps avant de commencer les vraies études de PK.
Raffinement
Les lapins seront placés dans des cages individuelles avec enrichissement du milieu jouets en caoutchouc, buchettes de bois à ronger, cubes de foin) afin que ces derniers soient dans un environnement qui leur soit le plus adapté possible. Ils seront suivis quotidiennement pendant les périodes d’évaluation, ainsi que pendant les phases «de repos » afin de s’assurer de leur bien-être et de pouvoir apporter rapidement des soins le cas échéant. Les animaux sont observés quotidiennement afin de vérifier leur état de santé générale et la tolérance locale du traitement. Les animaux auront une anesthésie générale et une administration d'anesthésique locale dans l'oeil au cours des interventions. Les animaux recevront également un anti-douleur (oioïde) 2 fois par jour pendant 3-5 jours. Prostration des animaux dans leur cage, difficulté à ouvrir les yeux, yeux rouges, très fort larmoiement sont des indices d’intolérance oculaire et de gène physique : dans ce cas, la procédure est arrêtée, l'animal est exclus de l’étude et gardé en vie jusqu’à la fin du protocole. Si les troubles du comportement persistent plus de 2 jours sans amélioration, l’animal est mis àmort.
Choix des espèces
Dans cette étude, le lapin sera utilisé. Ce modèle animal a été utilisé car il reste l’espèce de choix pour l’évaluation des composés ophtalmiques aux vues des caractéristiques anatomiques de l’œil qui possèdent des similarités avec celle de l’Homme notamment en termes de turn-over de l’humeur aqueuse et de volume vitréen, de la facilité à le manipuler et de sa fiabilité pour l’évaluation de la cinétique oculaire. Pour l’étude de la pharmacocinétique de formulations sous forme de collyre pour le segment antérieur, des lapins albinos Néo-Zélandais seront utilisés et pour le segment postérieur, des lapins pigmentés Fauve de Bourgogne seront utilisés. Les lapins jeunes âgés de 3 mois environ (jeune adulte) seront utilisés pour les expériences. L’âge choisie est en accord avec ce qui est fait dans la littérature pour des études de pharmacocinétique.
Analyse d’images multimodales précliniques (SPECT et IRM) pour la détection de la dysfonction coronaire microvasculaire (2/2)
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
20 rats vont être utilisés, tués sans réveil à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ces rats obèses subissent des imageries IRM sous anesthésie répétées entre 17 et 32 semaines, puis une imagerie nucléaire avec pose d'un cathéter et injection d'un agent de contraste, pour caler l'analyse d'images d'une dysfonction des petits vaisseaux du cœur. Le porteur affirme que les effets indésirables sont "très faibles" et que les animaux sont tués sans réveil après la dernière acquisition. Il conclut que le remplacement de l'expérimentation animale par un modèle alternatif "n'apparaît pas envisageable".
Objectifs
Les maladies qui affectent les gros vaisseaux sanguins et le cœur, aussi appelles maladies cardiovasculaires, représentent la première cause mondiale de mortalité. Les problèmes liés aux petits vaisseaux qui alimentent le cœur est de plus en plus reconnue comme un responsable majeur de la mortalité cardiovasculaire indépendamment de la présence ou de l'absence de maladie des gros vaisseaux. Bien que la dysfonction des petits vaisseaux qui alimentent le cœur soit dorénavant considérée comme un marqueur clinique dont l'évaluation fournirait des informations primordiales pour évaluer le risque des patients avec ou sans maladie des gros vaisseaux, il n’existe pas à l’heure actuelle de technique non invasive et largement disponible pour l’évaluation ces petits vaisseaux. Les images produites par les techniques d'imagerie nucléaire sont très importantes pour diagnostiquer et prédire les maladies qui affectent les vaisseaux sanguins qui alimentent le cœur, même chez les patients qui ont peu de symptômes. L’objectif du projet est de réaliser le suivi longitudinal de l’évolution des petits vaisseaux qui alimentent le cœur chez le rongeur par imagerie nucléaire ainsi que par IRM, avec un double objectif. Il s’agit tout d’abord de développer des outils d’intelligence artificielle permettant d’améliorer la détection précoce d’anomalies des petits vaisseaux sur les images nucléaires à l’aide de l’IRM. L’objectif à terme est d’améliorer l’évaluation clinique de la des problèmes liés aux petits vaisseaux qui alimentent le cœur en imagerie nucléaire. Deuxièmement, nous souhaitons améliorer l’analyse du signal IRM pour la mesure de ces petits vaisseaux. Nous limitons le projet, qui se déroule en collaboration entre deux établissements utilisateurs, aux seules expériences considérées comme absolument indispensables chez l’animal. Le nombre d’animaux par cage (avec enrichissement du milieu de vie) sera adapté en fonction de leur poids. Les animaux seront suivis quotidiennement afin de contrôler leur bien-être. La mise en place de points limites adaptés permettra de limiter la souffrance de ces animaux. Les injections seront réalisées selon les bonnes pratiques vétérinaires.
Bénéfices attendus
Le projet permettra d’améliorer l’évaluation de la DCM en imagerie nucléaire grâce à la comparaison des données avec les valeurs de référence procurées par l’IRM. Il devrait permettre à terme d’améliorer l’évaluation clinique de la DCM en SPECT.
Procédures
A l’âge de 17 semaines les animaux seront placés sous anesthésie générale. Une injection dans l’abdomen sera réalisée pour mimer un effort avant l’acquisition IRM. La durée de l’acquisition sera de 60 min environ. A l’issue de l’anesthésie, les animaux seront replacés dans leurs cages. L’acquisition IRM sera répétée selon les mêmes modalités à 25 semaines et 32 semaines d’âge. A l’issue de l’acquisition à 32 semaines, une acquisition d’image nucléaire sera réalisée après anesthésie générale et pose d’un cathéter intraveineux pour l’injection de l’agent de contraste. La durée d’acquisition des images sera de 25 min.
Impact sur les animaux
L’acquisition des images IRM est réalisée sans agent de contraste et ne nécessite qu’une anesthésie gazeuse dont les nuisances ou effets indésirables attendus sont très faibles. L’acquisition d’images nucléaire nécessite une injection intraveineuse caudale et une injection dans l’abdomen, aux effets indésirables également très limités, d’autant plus que les animaux seront mis à mort sans réveil à l’issue de l’acquisition.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à l’issue de l’unique procédure expérimentale pour analyses post mortem.
Remplacement
Remplacement : Cette étude vise à caractériser les conditions d’analyse des images précliniques SPECT de la perfusion myocardique pour permettre l’évaluation de la DCM sur les images cliniques. Le remplacement de l’expérimentation animale par un modèle alternatif n’apparaît pas envisageable.
Réduction
Réduction : Au total 20 rats seront utilisés ici. Il y aura 10 animaux par groupe. Il s’agit du strict minimum d’animaux nécessaires afin de pouvoir obtenir des résultats exploitables en termes de classification des images SPECT comme correspondant à des animaux présentant ou non une DCM par machine learning ou deep learning en fonction des valeurs de référence procurées par les images IRM (vérité-terrain).
Raffinement
Raffinement : Les animaux seront suivis quotidiennement afin de contrôler leur bien-être. Le poids des animaux ainsi que la prise de nourriture seront surveillés une fois par semaine. Le nombre d’animaux par cage sera adapté en fonction de leur poids. Ils disposeront d’enrichissement de leur milieu de vie (bâton en bois, tunnels, etc…). Une surveillance particulière de la consommation d’eau de boisson sera effectuée considérant le statut pré-diabétque des animaux. Les expérimentations prévues lors de cette étude sont des procédures non invasives (IRM et SPECT). Lors de ces procédures, les animaux sont sous anesthésie générale par inhalation d’isoflurane. Une surveillance quotidienne des animaux reste cependant nécessaire et des points limites sont proposés. L’effet de l’agent pharmacologique permettant de mimer la situation d’effort pour l’acquisition des images SPECT est transitoire, mais une grille de surveillance sera toutefois ajoutée pour la surveillance respiratoire des rats.
Choix des espèces
Ce modèle de rat obèse est très largement utilisés pour l’étude de pathologies métaboliques. Une étude préliminaire a permis de démontrer par imagerie échographique une atteinte microvasculaire (diminution de la réserve coronaire) chez les animaux obèses aux stades où nous prévoyons d’utiliser les animaux dans le présent projet. De plus, nous disposons de données préliminaires qui pourront être comparées à celles obtenues dans le cadre du présent projet. Enfin, le rat est particulièrement adapté au matériel d’acquisition (gamma-caméras) en termes de sensibilité et de résolution, par comparaison avec la souris. Les animaux seront accueillis à un âge compris entre 13 et 16 semaines. Ils seront hébergés dans des conditions standards pendant 1 semaine minimum avant inclusion dans le protocole. Cet âge correspond, d’après la littérature, au stade des signes cliniques (obésité, insulinorésistance, hyperlipidémie) développé par ces animaux. Ils seront suivis jusqu’à 32 semaines, âge auquel nous avons précédemment observé une DCM par imagerie échocardiographique.