Procédures légères
Evaluation thérapeutique de la cytokine IL34 dans un modèle de sclérose latérale amyotrophique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
60 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. La moitié subit une chirurgie de pose de mini-pompe, une partie un gavage quotidien pendant dix jours, et toutes un suivi locomoteur alors qu'elles développent la paralysie du modèle de sclérose latérale amyotrophique. Les souris atteignant 20 % de perte de poids ou une paralysie sévère seront mises à mort avant le terme. Le porteur teste l'effet d'une cytokine, l'IL-34, et affirme que la complexité de la réponse immunitaire ne permet pas de s'en tenir à des études in vitro.
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique (SLA ou Maladie de Charcot) est une maladie neurodégénérative progressive qui affecte les neurones moteurs dans le cerveau et la moelle épinière. La dégénérescence de ces neurones conduit à terme à une paralysie et au décès par insuffisance respiratoire. La SLA intervient à la fois sous des formes sporadique et familiale qui sont similaires sur les plans clinique et pathologique. Il existe un modèle de souris transgéniques qui développent des symptômes assimilés à la sclérose latérale amyotrophique. L’objectif de ce projet est d'étudier le potentiel thérapeutique de l'Interleukine (IL)-34 dans ce modèle préclinique murin de sclérose amyotrophique latérale. Nous analyserons l’effet de cette protéine sur la progression de la pathologie, sur la survie des souris atteintes, et sur les épisodes neuro-inflammatoires et neuro-dégénératifs observés dans cette maladie.
Bénéfices attendus
Effet protecteur de l'IL34 sur le développement et la sévérité de la pathologie.
Procédures
- Procédure chirurgicale pour l'installation de mini-pompes sur la moitié des souris (30 minutes par souris). -Gavage quotidien sur la moitié des souris pendant 10 jours. - Prise de poids et tests locomoteurs quotidiens pendant 15 jours
Impact sur les animaux
Perte de poids, mobilité réduite (paraplégie/paralysie) et stress associés à la pathologie. Gêne et stress associés à la pose de la mini-pompe.
Devenir
Les souris seront euthanasiées 10 jours après le début du traitement ou à l'atteinte de points limites. Des prélèvements sanguins et post-mortem (moelle épinière, cerveau, rate) seront effectués sur l'ensemble des animaux afin de réaliser une analyse comparative entre les groupes, et ainsi évaluer les effets de l'IL34 sur les réponses immunitaires et inflammatoires intervenant dans ce modèle.
Remplacement
La nature de cette étude ne permet pas de s’affranchir de l’utilisation d’animaux ; le même niveau d’information ne pouvant être apporté par des études in vitro ou in silico (simulation informatique), étant donné la complexité de la réponse immune. De plus, l'IL-34 est une cytokine exprimée par différents types cellulaires dont la fonction n'est pas encore entièrement connue dans tous les tissus. Les modèles in vivo permettent donc de prendre en compte ces différents aspects.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe est réduit au nombre nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Le nombre de groupes a été réfléchi de sorte à avoir les contrôles suffisants pour pouvoir conclure quant aux résultats obtenus. Nous estimons que 5 animaux par groupe est le nombre minimal requis pour obtenir des résultats significatifs et que trois expériences indépendantes au minimum sont nécessaires pour rendre robuste la validation des résultats. A partir de l'ensemble des données obtenues, des tests statistiques appropriés seront réalisés pour émettre des conclusions quant aux résultats observés. Si à l’issu de ces expériences, la différence entre les groupes est clairement validée, les expériences concernant ce protocole seront arrêtées. Si en revanche, une tendance à une différence entre les groupes est observée mais qui nécessite d’être validée, de nouvelles expériences pourront être menées afin d'augmenter la significativité des résultats (3 au maximum).
Raffinement
Durant le protocole, les animaux seront suivis quotidiennement pour observer leur comportement général, pour la prise de poids et pour évaluer le score clinique locomoteur selon l'échelle définie. Plusieurs types d'enrichissement (nestlets, tunnels en carton et buchettes en peuplier) seront apportés pour réduire le stress des animaux, pour permettre aux souris présentant des signes sévères de s'isoler et pour réduire l'agressivité des congénères les plus actifs. Les souris seront à 2-3 par cage pour éviter leur isolement. Les animaux atteignant une perte de poids de 20% par rapport à leur poids initial seront euthanasiés, ainsi que les animaux montrant une paralysie sévère (score 4=score final). Tous les animaux seront analysés afin d'en obtenir un maximum d'information post-mortem, au niveau anatomopathologique pour les lésions des motoneurones au niveau de la moelle épinière et de certaines régions du cerveau, et par immunohistologie pour étudier l'infiltration des cellules dans les tissus inflammés.
Choix des espèces
Le modèle de souris transgéniques surexprimant SOD1 développent des symptomes assimilés à la sclérose latérale amyotrophique. C'est un modèle qui est bien caractérisé dans la littérature. Les souris seront utilisées juste avant l'apparition des symptômes, soit vers 140jours+/-10j.
Formation à l’anesthésie sur modèle porcin
- Recherche appliquée
- Maladies animales
90 cochons vont être utilisés, à trois stades de croissance, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis renvoyés à l'élevage pour être abattus en boucherie. Chaque animal subit une anesthésie complète, avec injection intramusculaire, pose d'un cathéter à l'oreille et intubation, non pour la recherche mais pour entraîner trois nouveaux personnels au geste d'anesthésie après le départ en retraite de deux agents. Le porteur reconnaît que ces manipulations, souvent réalisées par des stagiaires peu habitués aux porcs, "peuvent engendrer" stress, douleur, hématome et irritation de la trachée. Il affirme que l'entraînement sur animal mort ne suffit pas et revendique le "besoin de pratiquer sur des animaux non expérimentaux" pour maîtriser le geste sur animal vivant.
Objectifs
L’anesthésie vétérinaire est une discipline à part entière, qui constitue le cœur de métier du pôle péri-chirurgie de la plateforme concernée par ce projet. En effet, la plateforme dispose des locaux, du matériel, et du personnel compétent pour anesthésier, monitorer et assister des chirurgies, et gérer les animaux en phase de réveil et en post-intervention. Les espèces les plus communément accueuillies sont les ovins et les porcins. L’équipe de péri-chirurgie, composée d’un responsable et d’un technicien, est forte d’une expérience de plus de 30 ans, sur différentes espèces, à différents stades physiologiques, et maîtrise différents protocoles d’anesthésie (voie gazeuse, perfusion). Cependant, ces agents vont partir en retraite en juin 2023. L’arrivée de nouveaux personnels sur la plateforme pour les remplacer nécessite de les former à l’anesthésie, notamment sur le porc, une des espèces principalement représentées sur la plateforme, afin qu’ils soient totalement autonomes en 2023.
Bénéfices attendus
Le bénéfice principal attendu est d’assurer le maintien des compétences de l’équipe de la plateforme après le départ en retraite de 2 agents expérimentés en 2023, et ainsi de permettre à la plateforme de continuer ses activités dans de bonnes conditions.
Procédures
Une procédure d’anesthésie par animal, comprenant une injection par voie intramusculaire pour tous les animaux, la pose d'un cathéter veineux auriculaire pour les plus gros animaux, une intubation orotrachéale, d’une durée totale de 30 minutes environ.
Impact sur les animaux
Les manipulations et la contention, notamment par des stagiaires peu habitués à l’espèce porcine, peuvent engendrer du stress pour les animaux. L’induction de l’anesthésie par injection intramusculaire peut engendrer une douleur, et possiblement un hématome. La pose du cathéter auriculaire peut elle aussi engendrer une douleur et un hématome. L'intubation peut engendrer une irritation de la trachée.
Devenir
Tous les animaux du projet sont destinés à être commercialisés en boucherie.
Remplacement
Les stagiaires auront accès à des ressources bibliographiques et théoriques avant la phase pratique. Ils auront également assisté à plusieurs anesthésies dans le cadre d’expérimentations en amont de la formation, et pourront s’entraîner sur animal mort selon les possibilités, notamment pour l’intubation. Cependant, la mise en condition réelle est nécessaire pour appréhender les spécificités de l’animal vivant, mettre en œuvre les techniques présentées, et maîtriser le geste. De même, le test en condition réelle permet d’optimiser l’utilisation des appareils afin d‘adapter les réglages aux conditions physiologiques.
Réduction
Il y aura 3 personnes à former, 3 stades d’animaux à étudier. Les agents formateurs estiment qu’il faut pratiquer sur au moins 10 animaux pour commencer à intégrer les gestes techniques, ce qui fait 3 personnes * 3 stades * 10 animaux = 90 animaux maximum au total. Le choix de faire la formation sur le site d’élevage et non sur la plateforme se justifie par le fait que tout porc qui sort de l’élevage ne peut y retourner pour des raisons sanitaires. L’animal serait donc condammé à être euthanasié. En opérant à l’élevage sur des animaux destinés à la boucherie en respectant les délais d’attente, cela permet de ne pas mettre à mort d’animaux uniquement pour la formation.
Raffinement
La formation se tiendra sur le site d’élevage, les animaux ne subiront pas le stress lié au transport. Ils seront maintenus en groupe dans des cases collectives. Les manipulations se feront dans le calme. Lors de la phase de réveil, nous nous assurerons du bon état de santé des animaux. Le raffinement sera assuré par les bonnes pratiques lors de l’anesthésie et du réveil. Les porcs seront maintenus sous oxygène à la fin de l’anesthésie pour améliorer la qualité et la rapidité du réveil. Dès que l’animal présentera les premiers signes de déglutition ou de clignement des paupières, il sera extubé. Pré-anesthésie: les animaux seront mis à jeun 12h avant l’intervention, avec abreuvement adlibitum. Différents protocoles médicamenteux seront testés : le principe sera le même (prémédication par voie intramusculaire, puis induction par voie intramusculaire ou intraveineuse selon le poids de l'animal, relai gazeux après intubation), mais en testant des molécules différentes. Les animaux sont logés en case collective sur caillebotis, avec enrichissements (chaînes qui pendent, jeux à mâchouiller). En cas d’irritation de l’appareil respiratoire supérieur (liée à l’intubation), un anti inflammatoire non stéroïdien sera administré par voie intramusculaire.
Choix des espèces
Les modèles porcins et ovins sont les plus utilisés au sein de l’institut et également en recherche biomédicale. Notre plateforme est donc régulièrement amenée à anesthésier et intervenir chirurgicalement sur ces animaux. La formation des nouveaux agents sur les ovins peut être assurée « au fil de l’eau » lors des expérimentations déjà programmées sur la plateforme. Malheureusement il n’y a pas assez d’expérimentations sur porcins prévues d’ici le départ des 2 agents expérimentés, ce qui explique le besoin de pratiquer sur des animaux non expérimentaux. Les animaux seront utilisés à 3 stades différents, correspondants aux cas les plus rencontrés sur la plateforme : post-sevrage (15-30 kg), en croissance (60-70 kg) et adulte (plus de 100kg).
Etude de traitements pharmacologiques du syndrôme de Alport sur modèle murin.
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
140 souris mâles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles subissent un gavage quotidien sous contention pendant 30 jours, puis une injection rétro-orbitaire d'un fluorochrome et deux heures de mesure de la fonction rénale, avant d'être tuées par dislocation cervicale pour prélever leurs reins. Le projet teste des médicaments censés stimuler l'activité d'un gène impliqué dans une maladie rénale génétique, la maladie d'Alport, et le porteur affirme viser un traitement pour une maladie aujourd'hui sans traitement pharmacologique. Il décrit un modèle où les souris ne présentent pas de symptômes douloureux et conclut que le recours à la souris est "absolument nécessaire" pour reproduire un processus "difficile, voire impossible" à récapituler in vitro.
Objectifs
Nous étudions un gène qui joue un rôle important dans la morphogenèse du rein ainsi que le maintien des fonctions rénales chez l’adulte. Chez l’homme, des mutations dans ce gène sont responsables de pathologies rénales diverses et graves comprenant des anomalies du développement rénal (dysplasie, hypoplasie) et des atteintes de la différenciation tubulaire plus tardive (kystes). Il s’avère que nous avons constaté que le développement des dysfonctionnements liés à l'apparition d'une maladie rénale, en générale, s’accompagne par une profonde diminution de l'activité de notre gène d'étude. Nous émettons donc l’hypothèse qu’une partie des dysfonctionnements observés dans l'insuffisance rénale chronique puissent être expliqués par la baisse soudaine de l’activité de notre gène. Nous allons tester cette hypothèse en traitant des souris qui soufrent d'insuffisance rénale par des médicaments qui stimulent l'activité de notre gène d'étude.
Bénéfices attendus
Le bénéfice susceptible de découler de ce projet est le développement et la validation d'un nouveau traitement pour une maladie génétique qui n'a pas de traitements pharmacologiques disponibles. Nous attendons pouvoir mesurer l’effet du traitement par ces médicaments sur le degré d’avancement du disfonctionnement rénal. Ces mésures seront effectué par 1) analyse d’image de sections histologiques (quantification de fibrose interstitielle par analyse de coupes histologique coloré au Sirius Red et PAS) 2) par mesure de la fonctione rénale en se basant sur la clearence de la sinistrine. 3) par mesure de l'expression génique liée au dysfonctionnement rénal dans l'ARN rénal.
Procédures
Nous allons traiter 140 souris males. Chaque souris sera soumise à un gavage quotidien pendant 30 jours (en état vigile en contention) d'un médicament (ou du placebo). Chaque procédure de gavage va durer moins de 2 minutes. A la fin des traitements, une injection retrorbitale d'un fluorochrome pendant moins d'une minute. Une mesure de la fonction rénale sera effectuée avec un photodiode pendant la durée de deux heures.
Impact sur les animaux
En dépit de la présence d'une insuffisance rénale progressive liée à un défaut génétique, au stade du developpement de la maladie qu'on étudie dans ce protocole, les souris ne souffrent pas de nuisances évidentes. D’autre part, pour ce qui concerne les médicaments qu'on doit tester, des études récentes ont montré que ces composés, administrés par gavage à ces doses, ne provoquent pas de conséquences visibles sur le bien-être des animaux. Les souris seront exposées au stress lié à un gavage quotidien pendant 30 jours.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans ce protocole seront mis à mort à la fin de procédure. En effet, le prélèvement des reins nécessite la mise à mort des souris.
Remplacement
Remplacement : La complexité du rein et de la maladie rénale nécessite l’utilisation d’un modèle animal. Mais les molécules à l'étude de ce protocole ont préalablement été testées sur des cultures cellulaires ce qui nous permet d’envisager une gamme d’efficacité sans toxicité pour les animaux.
Réduction
Réduction : nous utiliserons le nombre minimum d’animaux requis pour obtenir des résultats statistiquement interprétables et atteindre l’objectif scientifique du projet. En effet, nos résultats antérieurs ont montré que le nombre d'animaux qu'on a choisi pour effectuer nos expériences nous garantit que par rapport à l’effet biologique attendu, la variabilité expérimentale qui inévitablement va accompagner nos mesures, va nous permettre d’atteindre une puissance statistique suffisante pour pouvoir tirer une conclusion scientifiquement acceptable. Le test statistique adopté sera le ANOVA.
Raffinement
Comme chez l’homme, les maladies rénales restent longtemps silencieuses et le modèle murin qu'on va adopter ne comporte pas de souffrance spécifiquement liée à la déficience rénale. En tout cas, les animaux seront mis à mort avant l’apparition de symptômes douloureux. Une surveillance quotidienne sera effectuée auprès des animaux afin de s’assurer de leur bien-être constant en se référant à une grille de points limites. Pour compléter cette surveillance les souris seront pesée chaque jour pendant le traitement. Si les souris dépassent un niveau de score 1 pour l'évaluation de leur apparence physique ou de leur comportement, on mettra en place l’administration d’un antalgique. En cas d'atteinte d'un point limite, on choisira la mise à mort de l’animal.
Choix des espèces
Le développement de l'insuffisance rénale dans les modèles murins représente un excellent modèle experimental qui se rapproche de celui de l'homme. En effet, en néprologie experimentale, la souris représente l' animal le plus adapté pour ce qui concerne l'études des organismes génétiquement modifiés. La complexité du système étudié (la fonction rénale) est très importante. L'utilisation d’un modèle animal est absolument nécessaire car il nous permettra de démontrer l’efficacité de certains médicaments pendant le développement des lésions rénales, un processus hautement complexe qu’il est difficile, voire impossible, de récapituler in vitro. De plus, le développement des lésions rénales chez la souris Alport est un excellent modèle expérimental qui se rapproche de celui de l'homme. Le traitement des souris sera effectué à partir du 30eme jour après la naissance, à un stade de developpement de la maladie assez précoce où les lésions rénales sont à peine visibles. Normalement, ce modèle génétique va developper des lésions rénales plus sévères 1 mois après le début du traitement pharmacologique. En fin de traitement (au 60eme jour après leur naissance), la fonction rénale sera mesurée et par la suite les mâles seront mis à mort par dislocation cervicale et les reins prélevés pour analyse histologique (par une coloration des coupes histologiques en PAS et SyrusRed) et d’expression génique. Le traitement des souris sera effectué à partir du 30eme jour après la naissance, à un stade de developpement de la maladie assez précoce où les lésions rénales sont à peine visibles. Normalement, ce modèle génétique va developper des lésions rénales plus sévères 1 mois après le début du traitement pharmacologique. En fin de traitement (au 60eme jour après leur naissance), la fonction rénale sera mesurée et par la suite les mâles seront mis à mort par dislocation cervicale et les reins prélevés pour analyse histologique (par une coloration des coupes histologiques en PAS et SyrusRed) et d’expression génique.
Angiographie par résonance magnétique avec injection d’agents de contraste
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
27 lapins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réutilisés dans d'autres études internes. Ils reçoivent jusqu'à cinq injections d'agents de contraste par semaine, avec pose de cathéter dans la veine de l'oreille, pour évaluer ces produits en angiographie par IRM. Le porteur justifie le maintien en vie par l'élimination rapide des agents de contraste chez des lapins sains. Il décrit les tests in vivo comme "indispensables" pour établir des protocoles d'imagerie robustes.
Objectifs
Nous avons pour objectif d'évaluer de nouveaux agents de contraste afin d'optimiser l’imagerie par résonance magnétique (IRM) des vaisseaux sanguins. Le but est de déterminer les performances des agents de contraste de nouvelle génération sur la visualisation des vaisseaux sanguins. Leur utilisation dans les pathologies vasculaires n’a pas encore été évaluée, ni en clinique, ni en préclinique chez l’animal. Il apparait donc important d’évaluer leur efficacité en angiographie par résonance magnétique (ARM) en comparaison avec des ACs d’ores et déjà utilisés en routine clinique pour ce type d’application. En effet, différentes doses seront étudiées afin d'évaluer leur efficacité.
Bénéfices attendus
Sur le court terme, ce projet va permettre de documenter l’efficacité d’un nouvel agent de contraste en IRM sur le réhaussement des vaisseaux sanguins. La comparaison du nouvel agent de contraste par rapport à des produits déjà commercialisés et utilisés en clinique dans ce modèle animal a pour but de déterminer leurs performances et leurs limites. Sur le plus long terme, ce projet s’inscrit dans l’intérêt clinique des patients. En effet, il va permettre de déterminer l’efficacité de nouveaux agents de contraste utilisés à doses réduites pour la visualisation de la vasculature en IRM. Le praticien hospitalier pourra alors déterminer la meilleure posologie à attribuer aux patients tout en préservant les mêmes performances de détection des lésions vasculaires retrouvées chez des patients.
Procédures
Imagerie par résonance magnétique avec injection d'agents de contraste. Sur une semaine d'imagerie, les animaux pourront recevoir jusqu'à 5 injections d'AC ( =5 examens IRM). Ce plan expérimental pourra être renouvelé au moins 5 fois sur les 2 ans du projet.
Impact sur les animaux
Une diminution de la prise alimentaire et hydrique peut être observée suite aux anesthésies répétées chez des lapins sains. Concernant les produits qui seront injectés aux sujets, ce sont des agents de contraste destiné à l’usage chez l’homme. Les agents de contraste ont globalement un excellent profil de tolérance, avec une élimination rapide. Concernant les effets potentiels chez l’animal, ils sont considérés comme très faibles : ces produits ont en effet suivi toutes les phases de développement, incluant des études de toxicologie soulignant un excellent profil de sécurité des produits testés. Par conséquent, il n’est pas attendu de toxicité particulière dans cette étude chez le lapin. Concernant les voies d’administration intraveineuses choisies. La mise en place de cathéters au niveau de la veine auriculaire pour l’injection des produits de contraste ainsi que les médicaments administrés en IV peuvent entrainer un hématome.
Devenir
A la suite de l'unique procédure classée légère, les animaux pourront être réutilisés dans d'autres études en interne. En effet, l'élimination rapide des agents de contraste chez les lapins sains permet de les inclure dans d'autres études scientifiques.
Remplacement
Pour s'assurer de l'efficacité réelle des agents de contraste, des tests in vivo sont indispensables. En effet, le recours aux animaux permet d’établir des protocoles d’imagerie robustes. Cela permet également de prendre en considération la biodistribution et la cinétique des agents de contraste au sein des différents organes. Une telle étude permet de standardiser un protocole pour comparer dans les meilleures conditions possibles différents agents de contraste au sein de mêmes individus. Le projet sera conduit sur des lapins New Zealand matures (à partir de 8-10 semaines d’âge).
Réduction
La procédure sera réalisée par du personnel expérimenté, ayant une expertise de l'anesthésie et de l’euthanasie chez des modèles lapins. En se basant sur la littérature un groupe de 8 animaux est suffisant pour conclure de façon statistiquement pertinente sur les propriétés d’efficacité d'un agent de contraste. De plus, des lapins sains ont déjà été utilisés dans plusieurs études utilisant des protocoles d'imagerie par résonance magnétique des vaisseaux sanguiins. Le choix de cette espèce nous permettra de comparer nos résultats aux données de la littérature. Au total, 27 animaux ont été prévu en se basant sur la littérature et l’expertise de notre laboratoire.
Raffinement
L’unique procédure de l’étude n’entraine pas de nuisances majeures pour les animaux. En effet, nous avons fait le choix de passer par la veine auriculaire pour l’injection des produits de contraste afin de limiter au maximum la douleur pouvant être infligée à l’animal. En outre, les divers examens en ARM réalisés sur chaque animal seront espacés d'un délai minimum pour éviter des anesthésies trop rapprochées. Les séquences en angiographie par résonance magnétique dès l’injection du produit de contraste sont très courtes (20-30 sec) ce qui permet de répéter les mesures tout en limitant la durée totale de l’anesthésie. Des mesures seront prises dès la prise en charge de l’animal jusqu’à la réalisation de la procédure en imagerie in vivo. Puis, ils seront remis dans leur cage individuelle avec des cloisons ajourées pour qu’ils puissent voir leurs congénères. Une surveillance quotidienne sera effectuée.
Choix des espèces
Nous avons décidé d’utiliser des lapins New Zealand sains à partir de 8-10 semianes d’âge. Cette espèce du fait de sa taille permet une bonne visualisation des vaisseaux sanguins par imagerie IRM. En effet, des vaisseaux de multiple diamètre peuvent être étudiés. Dans notre étude nous allons nous intéresser à l’arbre artériel notamment l’aorte abdominale ce qui rend ce modèle d’étude pertinent. Cette espèce est une des plus grande utilisable dans des IRM préclinique. Des lapins New Zealand sains à partir 8-10 semaines d’âge seront utilisés dans l’étude.
Alimentation du bar commun par un nouveau produit à base de plancton congelé
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
1908 bars vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils subissent un stress de confinement d'une heure et un marquage par puce RFID sous anesthésie, pour tester un aliment à base de plancton congelé destiné à l'élevage larvaire. Le porteur présente ce projet comme visant à améliorer la pisciculture et affirme qu'il n'est pas possible d'éviter l'expérimentation zootechnique. Les 1908 poissons sont tués, dont 1800 à l'âge d'un an, le sexe ne pouvant être déterminé que par observation des gonades après mise à mort.
Objectifs
Le projet a pour objectif de tester un nouveau type d'aliment pour l'élevage larvaire du bar, le plancton congelé. Il consiste en des larves de crustacés cirripèdes conservées dans l'azote liquide qui après décongélation retrouvent leur mobilité et sont utilisables comme nourriture vivante pour la phase très délicate de l'élevage larvaire des poissons marins. Le plancton congelé présente une meilleure qualité nutritionnelle que les Artemia normalement utilisées pour cette phase d'élevage, et est utilisé avec succès dans l'élevage de morue, vieille et lompe. Nous souhaitons évaluer l'efficacité de cet aliment vivant novateur chez le bar, et étudier son effet sur la croissance, la survie et la robustesse des larves et des jeunes poissons.
Bénéfices attendus
Il est attendu du projet de montrer de meilleures survie, croissance et robustesse du bar lors de l'élevage larvaire avec l'utilisation de plancton congelé, du fait de sa valeur nutritionnelle très supérieure à celle des nauplii d'Artemia classiquement utilisées à ce stade: en particulier, le plancton congelé est beaucoup plus riche que les Artemia en acides gras oméga3 à chaîne longue, qui sont essentiels au stade larvaire. On attend aussi des effets potentiels sur le sex-ratio, qui se fixe pendant l'élevage larvaire chez le bar et dont on sait qu'il peut être influencé par les conditions d'élevage. D'une manière générale, la qualité de l'alimentation larvaire est capitale pour la qualité des juvéniles et des élevages aquacoles subséquents.
Procédures
Les animaux seront soumis à un stress de confinement, représentatif de procédures d'élevage classiques (pêche), d'une durée de 1 heure. Ils seront marqués par transpondeur RFID (30 secondes , sous anesthésie) pour pouvoir suivre leur développement jusqu'à l'âge de 1 an. Pendant cette période, ils seont mesurés 2 fois hors de l'eau (sous anesthésie, une minute à chaque fois).
Impact sur les animaux
Aucun effet indésirable n'est attendu pendant la phase larvaire, le protocole testé étant supposé mieux satisfaire les besoins du poisson que le protocole classique. Pour la phase de test de tolérance au stress/robustesse, les poissons subiront un test de confinement, qui mime des conditions couramment rencontrées en élevage, et dont l'effet sur les paramètres physiologiques (cortisol en particulier) ne dure pas plus de quelques heures. Pour le suivi de la croissance de 150 jours à 1 an, pour lequel il n'est pas possible techniquement de maintenir une structure de 9 réplicats, les poissons seront marqués avec des puces RFID afin de pouvoir regrouper les lots. Ceci sera fait sous anesthésie pour minimiser stress et douleur, et là aussi une récupération totale est attendue après 24 à 48 heures.
Devenir
Les 1908 animaux seront euthanasiés, dont 108 à l'issue de la phase d'évaluation du stress, afin de collecter les organes nécessaires ausx analyses. Les 1800 animaux restants seront euthanasiés à l'age de 1 an pour déterminer leur sexe (seule l'observation des gonades permet de déterminer le sexe chez cette espèce)
Remplacement
Dans l'étude de l'effet d'un régime alimentaire de type proies vivantes, il n'est pas possible d'éviter l'expérimentation zootechnique.
Réduction
Les nombres d'animaux marqués par bassin (200, soit 600 par traitement) sont évalués pour permettre de mettre en évidence des différences de taux de malformations ou de sex-ratio de 5% entre traitements, ce niveau de différence étant très significatif sur le plan économique Les effectifs prélevés pour l'étude de l'expression de gènes et du cortisol plasmatique (6 animaux par bassin et temps de prèlèvement) correspond aux bonnes pratiques expérimentales pour ce type de prélèvements
Raffinement
Pendant le marquage et les biométries lors des mesures de croissance, nous utiliserons une procédure d'anesthésie optimisée pour cette espèce: pré-anesthésie dans les bassins pour calmer les poissons et permettre un pêche non stressante, puis anesthésie plus profonde pour toutes les manipulations hors de l'eau (qui dureront moins d'une minute pour chaque poisson)
Choix des espèces
Dicentrarchus labrax (bar en Atlantique, loup en Méditerranée) est une espèce de poisson marin côtier, importante pour la pêche et la pisciculture. Le but de l'expérimentation est d'améliorer la phase d'élevage larvaire de cette espèce en pisciculture. Les animaux seront étudiés du stade juvénile à l'âge de 1 an, où l'observation visuelle des gonades sur poissons euthanasiés permet un sexage sans erreur, et où il est possible de dégager par filetage la colonne vertébrale pour qualifier finement les malformations de celle-ci.
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
520 poulets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent par voie orale des bactéries puis des coccidies destinées à provoquer une coccidiose clinique, avec frilosité et diarrhées, pour étudier la persistance de résistances aux antimicrobiens. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne permet de suivre l'évolution des populations bactériennes dans le tube digestif. Les oiseaux sont tués en fin d'essai pour prélever et examiner les caecums, un point limite prévoyant la mise à mort des sujets prostrés.
Objectifs
Ce projet s'inscrit dans un programme européen d'étude des résistances de bactéries aux antimicrobiens, et de la persistance de ces résistances en fonction de différentes conditions, dans le but de prévenir ou réduire le développement et la transmission des résistances aux antimicrobiens. Le but est d'évaluer l'impact de molécules anticoccidiennes et de la vaccination anticoccidienne sur la sélection d'entérocoques porteurs de résistance vis-à-vis de ces molécules anticoccidiennes et vis-à-vis d'antibiotiques d'importance critique pour la santé humaine ou animale dans un modèle expérimental sur poulets.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu est une meilleure compréhension des facteurs qui peuvent influencer la persistance de souches bactériennes résistantes à des anticoccidiens et des antibiotiques en fonction de la pression exercée sur ces souches (présence ou absence des anticoccidiens auxquels elles sont résistantes) et dans le cas où des solutions alternatives à l'utilisation de ces molécules (vaccination anticoccidienne) sont utilisées. L'efficacité des approches sur les coccidies elles-mêmes, est aussi un élément important, pour évaluer l'intérêt de la vaccination anticoccidienne par rapport aux anticoccidiens dans l'éventualité de la disparition de certaines de ces molécules.
Procédures
Inoculation de suspensions bactériennes ou de coccidies par voie orale individuellement, avec contention de chaque sujet par un agent et administration par un autre agent. La durée de chaque opération n'excède pas 1 mn, préhension et contention incluses.
Impact sur les animaux
Les entérocoques ne sont pas censés induire de signes cliniques chez les animaux, ainsi l'essai préliminaire (procédure 1) ne devrait pas générer d'effets indésirables. L'inoculation avec des coccidies (procédure 2) est prévue pour engendrer une coccidiose clinique, avec de la frilosité et une dégradation des matières fécales (diarrhées) de manière transitoire, entre 20 et 23 jours d'âge. Dans le cas où les signes cliniques seraient plus intenses que prévus, des points limites ont été définis dans la procédure expérimentale.
Devenir
Tous les oiseaux utilisés dans les essais sont mis à mort pour prélèvement des caecums à la fin de chaque essai, afin de rechercher et dénombrer les bactéries. Dans la procédure 2, les lésions du tube digestif causées par le développement des coccidies seront également notées à la fin des essais afin d'évaluer l'intensité du développement de ces parasites.
Remplacement
Il n'existe pas actuellement de modèle in vitro permettant de suivre l'évolution des populations bactériennes au sein du tube digestif. Certains modèles in vitro utilisent des flores connues et contrôlées mais qui ne reflètent pas la flore intestinale totale ni les interactions entre ses différents constituants. De plus, il n'existe pas de modèle qui associe un co-développement de bactéries avec des coccidies, pour suivre l'évolution des populations bactériennes et étudier l'impact des coccidies sur l'intégrité intestinale. Les modèles in vitro avec des coccidies permettent de réaliser le début du cycle parasitaire, mais pas les étapes qui génèrent des lésions et ont un effet pathogène chez les oiseaux. Il n'est donc pas possible actuellement de remplacer l'utilisation d'animaux pour le présent projet.
Réduction
L'essai de la procédure 1 doit permettre de sélectionner la souche bactérienne la plus pertinente pour réaliser les essais de la procédure 2, permettant de n'utiliser que des lots inoculés avec cette souche. De plus, ce premier essai sera réalisé avec un nombre inférieur d'animaux à celui des essais suivants. Le nombre d'oiseaux par groupe est calculé en tenant compte de l'écart-type connu ou estimé des différents critères étudiés et les différences attendues entre les groupes, avec une puissance statistique de 0,8 et en tenant compte du fait qu'il n'est pas toujours possible de collecter les fèces de tous les oiseaux lors de l'échantillonnage. Les tailles de populations des bactéries ou des gènes de résistance seront comparées par analyse de variance avec effets fixes de groupe et de temps. Des critères moins importants tels que le nombre d'oiseaux porteurs d'entérocoques résistants à la vancomycine ou présentant des lésions seront comparés par des tests du Chi2 ou de Fisher.
Raffinement
Les oiseaux seront hébergés dans des cages conformes aux conditions exigées en expérimentation animale, en groupes homogènes, avec un éclairage naturel, complété par un éclairage artificiel en période de jours courts, avec maîtrise de la température et de la pression et suivi de l’hygrométrie. Des cordelettes seront suspendues dans les cages, ainsi que des CD, afin que les oiseaux puissent interagir avec. Le système d’abreuvement est constitué d’une rampe de pipettes qui peut également être utilisée comme perchoir par les oiseaux. Les bactéries utilisées ainsi que les doses de coccidies ne sont pas supposées engendrer de signes cliniques importants ni de mortalité. Néanmoins, un point limite a été défini au cas où des sujets présenteraient des signes cliniques forts : dès qu'un sujet sera prostré et ne parviendra pas à se tenir debout, il sera mis à mort pour arrêter ses souffrances.
Choix des espèces
Les molécules qui seront testées sont des anticoccidiens autorisés uniquement chez les volailles. Les coccidies utilisées sont strictement inféodées à Gallus gallus. Utilisation des animaux dès le premier jour, afin de faciliter l'implantation des entérocoques inoculés à 1 et 3 jours d'âge, pour limiter une éventuelle compétition avec une flore digestive déjà implantée. Pour la vaccination anticoccidienne et la supplémentation anticoccidienne, il est également indispensable de réaliser les administrations dès le premier jour. Les infections d'épreuve avec les coccidies seront réalisées à 16 jours d'âge, ce qui aura permis aux oiseaux vaccinés d'acquérir une immunité protectrice optimale, et cet âge correspond à l'âge de début d'exposition importante aux coccidies dans les conditions du terrain.
Formation technique à l’imagerie nucléaire et IRM
- Formation professionnelle
Rats : 150
600 souris et 150 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent des injections intraveineuses ou intrapéritonéales sous anesthésie et sont maintenus immobiles pour des séances d'imagerie, non pour produire des connaissances mais pour former des utilisateurs extérieurs au maniement des appareils d'imagerie nucléaire et IRM. Le porteur juge la formation sur l'animal "indispensable" et affirme n'avoir trouvé aucune méthode alternative satisfaisante. Les animaux ne sont pas réutilisés d'une session à l'autre et sont tués à l'issue des procédures.
Objectifs
Dans le domaine de l'exploration non invasive, de nombreuses modalités d'imagerie ont vu le jour afin de se rapprocher au mieux de ce qui est fait et utilisé chez l'Homme. C'est dans ce contexte, que notre institut s'est doté d'équipement d'imagerie nécessitant des connaissances théoriques multidisciplinaires de haut niveau. Afin d'élargir la capacité d'accueil du service, il est apparu indispensable de former des utilisateurs réguliers extérieurs à notre structure. Cette formation devra couvrir tous les aspects de nos activités: 1 - Ethique animale: respect de la règle des 3R, possibilités de raffinement offertes par l'imagerie non invasive. 2 - Théorique: présentation/formation à l'imagerie nucléaire et ou imagerie par résonance magnétique (IRM). 3- Sécurité/prévention/gestion des déchets : savoir reconnaitre le danger et s'en protéger (radioactivité et champ magnétique), savoir gérer les déchets biologiques et radioactifs (tri, stockage et traçabilité) 4- Technique: savoir utiliser les équipements mis à disposition, connaitre les opérations de maintenance indispensables; savoir manipuler les animaux dans les conditions de maintien du statut sanitaire imposé par le service. Une partie importante de la formation se fera par compagnonnage en utilisant les animaux inclus dans les procédures Apafis des utilisateurs en question (aucune formation ne sera proposée sans projet d'imagerie formellement autorisé) mais deux à trois sessions seront proposées sur des animaux de réforme, potentiellement sans radioactivité dans le cas de la formation à l'imagerie nucléaire, pour apprendre aux utilisateurs à faire les bons gestes sans réaliser d'acquisition d'images dans un but de recherche. 5 animaux (souris principalement mais il pourra s'agir de rats) seront mis en œuvre par journée de formation. Nous proposerons au maximum 3 journées de formation "hors protocole d'imagerie autorisé" (DAP Apafis des utilisateurs) par groupe d'utilisateurs soit 15 animaux / formation de 3 jours. Sur 5 ans, nous projetons de réaliser 50 formations (10 par an, 8 sessions souris; 2 sessions rats) soit 750 animaux (600 souris et 150 rats) mis en œuvre au total.
Bénéfices attendus
Par ces formations, nous espérons rendre de plus en plus d'utilisateurs autonomes sur les équipements d'imagerie proposés à la communauté scientifique et, en facilitant cet accès nous pensons pouvoir agir sur au moins deux items de la règle des 3R: Réduction, puisque l'imagerie permet de suivre un même lot d'animaux au fil du temps (pendant l'apparition d'une pathologie ou pour évaluer l'efficacité de traitements). Elle permet aussi de réduire la taille des lots expérimentaux puisque chaque animal étant son propre contrôle la variabilité interindividuelle devient négligeable. Raffinement puisque les méthodes d'imagerie proposées sont non invasives et atraumatiques et que les procédures mises en œuvre s'attachent à limiter autant que possible le stress des animaux impliqués.
Procédures
L’intégralité des procédures d’imagerie (TEP/TDM et IRM) se déroule sur animal anesthésié. La durée d’anesthésie peut varier de 15 minutes (protocole TDM) à 2 heures pour l’IRM (intermédiaire de 20 à 100 minutes pour les procédures d’imagerie TEP). Ces animaux anesthésiés peuvent subir des injections intraveineuses ou intrapéritonéales. Une injection directe pratiquée sur souris dans la veine caudale dure en moyenne 5 minutes. La pose de cathéter chez la souris prend en moyenne 5 minutes pour la souris, 3 minutes pour le rat.
Impact sur les animaux
Les procédures qui seront mises en jeu nécessitent de manipuler et d'anesthésier les animaux afin de pratiquer des injections, intraveineuses dans la plupart des cas, puis de maintenir les animaux immobiles pendant les acquisitions d'imagerie ce qui est susceptible d'impacter le bien-être des animaux en induisant un stress et donc une nuisance. Les animaux utilisés n'étant atteints d'aucune pathologie particulière et les procédures étant non invasives, nous n'attendons aucun autre effet indésirable dans le cadre de ce protocole de formation.
Devenir
Sachant que ces sessions de formations resteront très exceptionnelles, il est peu probable que nous ayons à programmer plusieurs sessions sur une même période, le réemploi des animaux n’est donc pas envisageable dans ce cas. Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de ces procédures.
Remplacement
L’exploration non invasive par imagerie est une méthode permettant d’assurer un suivi longitudinal en limitant la souffrance animale ainsi que le nombre d’animaux. Ceci sera répété à plusieurs reprises aux participants pendant la formation. Dans le cadre des formations proposées à nos utilisateurs, une fois la phase de formation théorique passée, l’utilisation du petit animal devient absolument indispensable car c’est à la fois l’utilisation de sources radioactives non scellées mais surtout leur administration au petit animal (y compris le soin à apporter à l’animal pour assurer son bien être tout au long de la procédure d’imagerie) qui représente l’enjeu majeur de la formation. Nos conditions de maintien du statut sanitaire ajoutent, de plus, la nécessité de travailler sous PSM ce qui complique encore l’étape d’administration du traceur radioactif. Nous n’avons, à ce jour, pas trouvé de méthode alternative à l’utilisation du petit animal de laboratoire satisfaisante.
Réduction
Le nombre d’animaux sera réduit au maximum pour permettre aux participants de manipuler les souris en limitant leur stress (nous éviterons la manipulation multiple d’un même animal au cours d'une session).
Raffinement
Tous les animaux sont hébergés selon les conditions de la réglementation en vigueur (directive européenne 2010/63, décret n°2013-118 du 1er février 2013). Tout animal présentant des signes de souffrance, de léthargie, une perte de poids supérieure à 20% sera exclu et sacrifié. Nous veillerons à ce que chaque cage bénéficie d’un enrichissement adapté (igloo, tunnel ou paper wool). Les animaux sont anesthésiés pour chaque procédure et une attention particulière est apportée au maintien de leur température corporelle pendant l'anesthésie. Le recours aux animaux dans le processus de formation est essentiel. De plus, les modalités d’imagerie présentées par notre structure dans le cadre de l'école sont non invasives et n’entrainent pas de souffrance physique importante si elles sont réalisées par des intervenants compétents.
Choix des espèces
Souris et rats sont les espèces les plus souvent mises en œuvre dans le cadre des procédures d'imagerie nucléaire et IRM c'est la raison pour laquelle nous les utiliserons également lors des sessions de formation. Tous les animaux seront utilisés au stade adulte.
Recherche d’un agoniste 5HT permettant de moduler la pression artérielle d’un rat
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Pris autant que possible parmi les surplus de l'élevage interne, 30 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, chacun anesthésié à l'isoflurane une fois par semaine au plus, 10 à 12 fois entre 8 et 20 semaines d'âge, pour des mesures de pression artérielle de 2 à 4 heures. À chaque séance, ils reçoivent jusqu'à deux injections d'agonistes de la sérotonine déjà commercialisés, pour trouver une molécule qui reproduise l'effet que la quipazine avait eu, dans un projet antérieur, sur des rats à la moelle épinière lésée. Le porteur présente ce criblage comme une pré-étude qui réduira le nombre de rats du projet suivant, et affirme qu'aucune méthode ne prédit l'action de ces molécules sur le système sérotoninergique. Il espère que des étudiants de master accueilleront des rats en fin d'expérience, mais sans adoption, écrit-il, l'animalerie ne pourra pas les garder "par soucis de place et de coût de maintien".
Objectifs
Les lésions de la moelle épinière sont un problème de santé important, avec une incidence annuelle de 15 à 52,5 cas/million, touchant des individus jeunes et en bonne santé. Outre les déficits sensori-moteurs bien connus et identifiés, les sujets présentent une altération majeure du contrôle du système nerveux autonome. Les symptômes cliniques comprennent des troubles cardiovasculaires, une thermorégulation dysfonctionnelle et la présence de dysréflexie autonome (épisodes soudains d'hypertension et de bradycardie réflexive pouvant mettre en jeu le pronostic vital). Ces troubles cardiovasculaires contribuent à 40 % des décès chez les patients blessés. Les conséquences sur la qualité et l’espérance de de vie sont extrêmement préjudiciables, impliquant une réelle prise en charge. Chez les rats avec ces blessures, l'administration quotidienne d'un agoniste (molécule qui reproduit les effets d’un neurotransmetteur) de la sérotonine (5HT, molécule fonctionnant sur certains récepteurs du système nerveux central) favorise la récupération de la locomotion. Outre ce rôle démontré dans le contrôle moteur, la 5HT joue également un rôle dans le système cardiovasculaire puisqu'elle module entre autre, le tonus des vaisseaux sanguins ou la rythmicité cardiaque. Cela nous a conduit à développer un protocole expérimental basé sur l'utilisation chronique d'agonistes 5HT, comme cela a été fait pour la locomotion. Notre précédente étude est partie de cette hypothèse. Dans ce cadre des animaux présentant une lésion de la moelle épinière dite haute ont été traités de façon pendant 28 jrs avec la quipazine, un agoniste 5HT, et les résultats ont confirmés les précédentes études sur la récupération locomotrice mais ont aussi mis en évidence une amélioration importante des fonctions cardiovasculaires (fréquence cardiaque et pression artérielle). Dans ce cadre et en collaboration avec une équipe de médecins en rééducation fonctionnelle de l’hôpital, nous souhaiterions mettre en place une étude clinique. Si la quipazine est complexe à mettre en œuvre chez l’humain car pas encore utilisée en routine, nous savons que des molécules 5HT sont régulièrement utilisées pour soigner d’autres troubles. Nous voudrions donc faire un criblage des molécules connues, et tester si en injection unique, certains effets seraient similaires à ceux de la quipazine. Cette pré-étude permettrait de réduire de beaucoup les animaux utilisés dans un futur projet avec la nouvelle molécule sélectionnée.
Bénéfices attendus
Les lésions hautes de la moelle épinière présentent une incidence dramatique sur tous les aspects de la vie quotidienne individuelle. Outre les déficits sensori-moteurs, des troubles cardio-vasculaires importants sont présents chez ces individus. Certains troubles comme les dysreflexies autonomes (épisodes soudains d'hypertension et de bradycardie réflexive) peuvent mettre en jeu le pronostic vital du patient. Une précédente étude de notre équipe a montré l'implication de molécules agissant sur le système sérotoninergique et leur capacité à restaurer en partie l’impact de ces troubles. Afin de pouvoir plus rapidement lancer une étude clinique, nous recherchons ici, une molécule pharmacologiquement similaire mais déjà utilisée en routine chez l'humain dans d'autres domaines. Le bénéfice a court terme, nous l'espérons, est l'amélioration des conditions des patients atteints de lésions de la moelle épinière (diminution du nombre de dysreflexie autonome, augmentation de la pression artérielle et diminution de la fréquence cardiaque).
Procédures
Chaque animal (30 animaux au total) sera soumis à des mesures de pression artérielle dont chacune durera entre 2 à 4 heures maximum, et ce une fois par semaine maximum. Chaque séance de mesure sera faite sous anesthésie gazeuse à l'isofluorane (faible dose 1 à 2 pour cent) Lors d’une séance de mesure, un animal sera injecté avec des agonistes serotoninergiques (molécule fonctionnant sur certains récepteurs du système nerveux) dont les effets secondaires sont limités (utilisés chez l'homme) avec un maximum de 2 injections par expérimentation. Les effets des molécules seront soit nuls soit, nous l'espérons augmenterons légèrement la pression artérielle.
Impact sur les animaux
Les effets sur l'animal seront minimes puisque l'ensemble de la procédure sera fait sous anesthésie gazeuse générale à faible doses. Les anesthésies sont répétées mais avec une semaine entre chaque afin de s'assurer de la totale élimination des molécules. Les molécules testées sont toutes avec une autorisation de mise sur le marché et donc avec des effets secondaires minimes, connus et validés par l'Agence Nationale de Sécurité du Médicament (ANSM) ou par un comité d'éthique pour les études cliniques. Nous prévoyons d'observer des augmentations transitoires et modérée de pressions artérielle ou de ne rien observer
Devenir
Même si nous espérons trouver des étudiants de master désirant adoptés des rats à l'issues de l'expérimentation, nous savons que si cela n'est pas le cas, nous ne pourrons les garder dans l'animalerie, par soucis de place et de coût de maintien.
Remplacement
Le système serotoninergique est complexe avec une quinzaine de types ou sous-types de récepteurs différents et se retrouve à plusieurs niveaux tant centraux que périphérique. Il n'existe pas de modèle de modélisation de ce système qui permettrait de prédire les effets des molécules que nous souhaitons passer au crible dans ce projet.
Réduction
Les animaux seront réutilisés sur 10 à 12 expérimentations soit de leurs 8 semaines d'âge à leur 20 semaines d'âge. Ainsi la réutilisation des animaux sur l'ensemble des molécules ici testées va permettre de réduire significativement le nombre d'animaux utilisés dans le projet. De plus, les animaux seront des individus excédentaires d'élevage interne (tant que possible). Les analyses statistiques seront des comparaisons non paramétriques de type Kruskall-Wallis suivi de test ad-hoc avec correction de type Bonferroni.
Raffinement
La procédure de prise de mesure est totalement non invasive et non douloureuse pour l'animal. Elle est couramment utilisée dans tous les cabinets médicaux du monde puisqu'elle consiste en un « brassard » placé autour de la queue de l’animal. Celui-ci en se gonflant puis en se dégonflant permet de déterminer la pression systolique et diastolique de l’individu. Afin d’éviter tout stress de l’animal que pourrait constituer la contention, nous préférons faire ces tests sous anesthésie gazeuse. Un suivi des animaux est fait quotidiennement et il est spécifiquement poussé durant les 48h suivant l'expérimentation avec évaluation des signes de douleurs et suivi du poids. En cas de signes de douleurs, un analgésique de type anti-inflammatoire est utilisé
Choix des espèces
Nous avons choisi le rat car il est notre modèle sur le précédent projet et le sera sur le prochain lorsqu’une ou des molécules de choix auront été déterminées. Précédemment le rat avait été choisi car le rongeur est un modèle facile à héberger, dont la reproduction est rapide et dont la physiologique reste malgré ses différences proches de celle l'humain. Le rat est particulièrement compatible avec notre projet car sa taille supérieure à celle de la souris permet de faciliter les chirurgies (pose de capteur télémétrique et SCI). Nous utiliserons les animaux dès leurs 8 semaines d'âge soit à l'âge adulte. Nous ne les garderons pas au-delà de 20-21 semaines pour rester dans le cadre du précédent projet.
Etude de la cicatrisation d’ulcère cutané de modèle murin délété pour le récepteur IP
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
224 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, la plupart tuées à l'issue et 36 réutilisées dans un autre projet. On leur inflige un ulcère cutané, soit par excision soit par compression de la peau entre deux aimants pendant trois heures sous anesthésie, suivi d'anesthésies quotidiennes pendant trente jours au maximum pour photographier la plaie. Le porteur affirme qu'aucune méthode in silico ou de culture cellulaire ne peut remplacer la souris, la cicatrisation mobilisant selon lui trop de types cellulaires. Une injection de buprénorphine est prévue et les souris perdant plus de 20 % de leur poids sont mises à mort.
Objectifs
Ce projet a pour but de déterminer l'impact du récepteur IP dans la cicatrisation cutanée. La PGI2 ou prostacycline et son récepteur, le récepteur IP sont des médiateurs fortement impliqués dans le processus inflammatoire. Ils jouent également un rôle dans le maintiens de l’homéostasie vasculaire par leur action vasoactive. De plus, ils pourraient également avoir un effet sur la migration cellulaire. Notre hypothèse est que ce récepteur, et plus généralement la voie de la PGI2 sont impliqués dans le retard de cicatrisation des ulcères du pied diabétiques. Ces résultats permettront donc de faire progresser la connaissance de cette pathologie afin d'en améliorer les traitements. Il n’existe à l’heure actuelle aucune autre méthode que celle décrite ici pour étudier l’effet du récepteur de la prostacycline sur la cicatrisation d’ulcère cutanée.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des données de cicatrisation à la fois par l'aspect macroscopique, via le suivi photographique quotidien des ulcères cutanés et, microscopiques, via les anlayses histologiques de la peau saine et de la peau remodelée. Ces données, obtenues sur animaux sains et animaux délétés pour le recepteur ip, permettront d'étudier l'impact de ce dernier sur la cicatration cutanée.
Procédures
Dans le cas des groupes ayant un ulcère excisionnel, les animaux auront une biopsie de peau sous anesthésie générale (10min), suivie d'anesthésies quotidiennes (durant 30 jours maximum), de 10 minutes chacune, pour une mesure de l'évolution de la vascularisation de la plaie (5min) et un suivi photographique de l'état de la plaie. Une 2ème biopsie cutanée (10min) aura lieu juste avant l'euthanasie, sous anesthésie générale également. Dans le cas des groupes ayant un ulcère de pression, les animaux auront une compression de la peau entre deux aimants, sous anesthésie générale (3h), suivie d'anesthésies quotidiennes (durant 30 jours maximum), de 10 minutes chacune, pour une mesure de l'évolution de la vascularisation de la plaie (5min) et un suivi photographique de l'état de la plaie. Une biopsie cutanée (10min) aura lieu juste avant l'euthanasie, sous anesthésie générale également.
Impact sur les animaux
La base de notre étude repose sur la cicatrisation d'ulcères. Les animaux auront donc un ulcère d'1 cm maximum sur le dos après épilation. Cet ulcère se résorbera en 3 semaines maximum. Les animaux pouvent ressentir de la douleur, c'est pourquoi, avant la réalisation de l’ulcère puis au minimum 8h plus tard, l'animal recevra une dose adaptée de buprénorphine (0.1mg/kg) par injection sous cutanée afin de limiter cela. Pour le suivi de la cicatrisation, les animaux seront anesthésiés quotidiennement durant toute la durée de l'expérimentation.
Devenir
A l'issue de l'ensemble des procédures les animaux seront euthanasiés et la peau prélevée pour des études ultérieures.
Remplacement
Ce projet n'est pas réalisable au moyen d'outil in sillico ou de culture cellulaire, c'est pourquoi nous ne pouvons pas remplacer notre modèle murin de cicatrisation par un autre modèle. En effet, la cicatrisation est un processus très complexe qui nécessite de nombreux types de population cellulaires différentes. A notre connaissance, il n'est pas possible de modéliser ni de cultiver en parallèle toute les populations de cellules nécessaires. De plus, la cicatrisation se produit également par la migration de cellule souche provenant de la lame basale de la peau et donc "éloigné" de la zone lésée. C'est pourquoi il est nécessaire de réaliser les expérimentations de cicatrisations sur l'animal, car son tissu cutané présente l'hétérogénéité de type cellulaire permettant la mise en place de tous les processus de la cicatrisation.
Réduction
Nous avons fait le choix d'utiliser tous les animaux nés de notre élevage de souris ipko, male et femelle, afin de réduire le nombre de souris générées. En effet, si nous avions voulu utiliser uniquement des souris males, il nous aurait fallu produire plus de souris et les femelles auraient été euthanasiées sans utilité. Un calcul d'effectif basé sur des expérimentations précédentes a été réalisé à l'aide d'un logiciel permettant de déterminer le nombre minimum d'animaux a utiliser afin d'obtenir des résultats expérimentaux significatifs.
Raffinement
Un seul ulcère par souris est réalisé afin de permettre une meilleure gestion de celui ci dans le but de réduire la douleur et le stress des animaux. Ainsi l'application de pansement et son maintien sera facilité. Celà permet également de placer l'ulcère suffisamment haut dans le dos de la souris, supprimant les éventuelles gênes sur la locomotion de l'animal. Afin de limiter la douleur des animaux, une injection de buprénorphine sera systématiquemet réalisée en sous cutanée avant la création de l’ulcère. Puis, selon les signes de douleurs de l'animal, une injection peut etre réalisée toute les 8h jusqu'à 3 jours post-opérations. Au vu des études précédentes de notre équipe, les animaux ne manifestent pas des signes de douleur dans ces conditions ce qui nous conforte dans les moyens actuels mis en oeuvre pour limiter la souffrance des animaux utilisés. Au besoin, du Doliprane à 20μg/mL sera également ajouté à leur eau de boisson. Pour tout signe d’infection localisée au niveau de la plaie ou d’aggravation majeure de la plaie, l’animal sera exclu de l’étude et sacrifié par dislocation cervicale sous anesthésie gazeuse. En cas de souffrance manifeste l’animal sera sacrifié. Cette souffrance manifeste sera évaluée selon plusieurs critères observationnels, à savoir parésie, léthargie prolongée, perte de poids supérieure à 20% par rapport au poids de base (pesées 2 fois par semaine) ou présence de morsures aggravées.
Choix des espèces
La délétion du gène du recepteur ip n'a été réalisé que sur des souris, c'est donc avec cet animal que nous souhaitons travailler. Les résultats obtenus par ce projet viendront s'additionner aux résultats de projets précédents portant sur l'impact de la voie de la PGI2 sur l'ulcère du pied diabétique. Dans le cadre de ces projets, les souris ont été utilisées âgées de 12 semaines. Afin de garder une cohérence globale entre tous nos projets, nous souhaitons utiliser les animaux de ce projet au même âge, c'est à dire 12 semaines.
Evaluation, chez le primate non humain, d’une stratégie antisens pour le traitement de la Dystrophie Musculaire de Duchenne
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
2 macaques crabiers vont être utilisés, tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance déclaré léger. Ils reçoivent des injections hebdomadaires d'un oligonucléotide antisens et de très nombreux prélèvements sanguins sous anesthésie, avant leur mise à mort au vingt-huitième jour pour prélèvement des tissus. Le porteur mène une étude pilote sur deux individus juvéniles pour évaluer un candidat traitement de la myopathie de Duchenne. Il justifie le recours au primate par sa proximité anatomique avec l'humain et par le fait qu'une étude chez le rongeur ne serait pas transposable.
Objectifs
La Dystrophie Musculaire de Duchenne (DMD) est la maladie musculaire la plus fréquente chez l'enfant avec une prévalence d’environ 1 garçon sur 5 000 à la naissance. Elle est due à une mutation sur le gène DMD situé sur le chromosome X qui poduit la protéine Dystrophine, indispensable au maintien de l’intégrité du tissu musculaire. L’absence de Dystrophine entraîne une fragilisation des muscles à chaque contraction et donc une dégénérescence musculaire progressive, qui atteint l'ensemble des muscles squelettiques (dont le diaphragme), mais aussi le coeur. La DMD se traduit dans un premier temps par une faiblesse musculaire des membres inférieurs, puis, la faiblesse musculaire atteint les membres supérieurs. L’atteinte du diaphragme entraine également une défaillance respiratoire. Avec le progrès de la prise en charge multidisciplinaire, l’espérance de vie des patients s’est considérablement allongée, mais elle ne dépasse pas l’âge de 30/40 ans. Il n'existe à ce jour aucun traitement disponible pour cette pathologie. Une approche thérapeutique particulièrement prometteuse repose sur la technique de saut d'exon. Elle consiste à corriger le messager DMD muté, en amenant dans les muscles touchés une molécule appelée "oligonucléotide antisens" qui va permettre de corriger le défaut génétique pour rétablir la production d'une protéine Dystrophine correcte. Dans ce projet, l’objectif général est de réaliser une étude pilote chez 2 primates nonhumains, afin d’évaluer le profil de sécurité et l'efficacité d'un "oligonucléotide antisens" susceptible d’être utilisée dans des futurs essais cliniques pour le traitement de la maladie de DMD pour les garçons porteurs de mutations pouvant êtres spécifiquement corrigées par cet "oligonucléotide antisens". L'évaluation de ce candidat thérapeutique sera réalisée après une injection par semaine pendant une durée totale de 4 semaines.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet pilote sont de pouvoir sélectionner un "oligonucléotide antisens" candidat non toxique et présentant un fort potentiel thérapeutique pour le traitement de la Dystrophie Musculaire de Duchenne. En cas de succès, le produit sera évalué dans une étude de toxicologie réglementaire, afin de pouvoir ensuite prétendre à réaliser un essai clinique chez des patients DMD.
Procédures
Chaque animal de cette étude sera soumis aux interventions suivantes: - Dans les 2 semaines avant injection: un prélèvement sanguins, sous anesthésie (maximum 20min). - A J0, J7, J14 et J21 : injection intraveineuse du produit thérapeutique. - A J0 +10min, +30min, +1h, + 2h, +4h, +8h, J2, J3, J4, J7, J14, J14+4h, J15, J21, J21 +10min, +30min, +1h, + 2h, +4h, +8h, J22, J23, J24: un prélèvement sanguin sous anesthésie (maximum 20min). L'animal sera maintenu sous anesthésie gazeuse jusqu'au point T+2h. Pour les points T+4h et T+8h les prélèvements seront faits soit sur animaux vigiles s'ils se montrent coopératifs. Si ce n'est pas le cas, les 2 poinst (T+4h et T+8h) seront reunis en un T+6h qui sera effectué sous une anesthésie flash. - A J28: un prélèvement sanguin sous anesthésie (maximum 30min), avant mise à mort par injection intraveineuse d’une dose léthale de pentobarbital sodique.
Impact sur les animaux
L'ensemble des gestes réalisés sur ces animaux seront non invasifs (injection du produit thérapeutiques par voie intraveineuse et prélèvements sanguins par ponction veineuse). L’injection systémique de l'"oligonucléotide antisens" pourrait potentiellement induire, dans les minutes, heures ou jours après son injection une réaction inflammatoire (activation du complément, activation de cytokines inflammatoires) et une dérégulation du processus de coagulation. Cependant, selon les études précédentes réalisées avec ce genre de produit, ces réactions sont asymptomatiques chez les animaux. Malgré tout, un suivi rapproché des paramètres cliniques (observations quotidiennes et examens cliniques) et des paramètres sanguins (hématologie, chimie clinique et paramètres de coagulation) des animaux sera mis en place afin de pouvoir détecter toute anomalie.
Devenir
A l'issu de la procédure décrite dans ce projet (à J28 de l'étude), les 2 animaux inclus seront mis à mort afin d’obtenir des échantillons de tissus pour prélèvements de tissus post mortem, et réalisation des analyses moléculaires, biochimiques et histologiques rnécessaires pour analyser l'efficacité et la biosécurité du traitement. Ces analyses ne peuvent se faire du vivant de l'animal.
Remplacement
Compte tenu des objectifs du protocole expérimental portant sur l'évaluation de l'efficacité d'un produit thérapeutique dans l'ensemble des muscles de l'organisme ainsi que de son profil de sécurité après injection systémique, il est nécessaire de l’administrer à un organisme entier. Cette étude n’est ainsi pas réalisable sur un modèle in vitro. D’autre part, compte tenu des différences phylogéniques et anatomiques majeures entre les rongeurs et l’Homme, la réalisation d’une étude préclinique relative au mode d’administration systémique ne peut s’envisager chez la rat ou la souris, communément utilisés en laboratoire. Les études préalables menées avec le produit thérapeutique chez la souris et in vitro sur cellules humaines ne peuvent être translatées de façon sûre et efficace à l’homme sans passer par une étude intermédiaire dans une espèce présentant une anatomie comparable à celle de l’homme comme c’est le cas chez les cercopithécidés. Le primate non humain est l’espèce qui apporter les données les plus pertinentes et les plus transposables en termes de biodistribution et de tolérance. Il est une espèce d'intérêt ici car particulièrement sensible aux réactions adverses pouvant potentiellement être entraînées par ce type de molécule.
Réduction
Le nombre d'animaux inclus dans cette étude (2) a été évalué pour être un nombre minimal permettant des données d'évaluation du produit thérapeutique au niveau de son efficacité moléculaire et au niveau de sa potentielle toxicité systémique. Ce nombre est basé sur notre expérience précedente avec de type de molécule. Cette étude est considérée comme une étude pilote, et les animaux seront comparés en predose et post-traitement afin de minimiser le nombre d’animaux. Seulement si les molécules ne présentent pas de toxicité à ce stade et leur évaluation d’efficacité est satisfaisante, des études toxicologiques réglementaires avec un nombre d’animaux statistiquement suffisante seront engagés.
Raffinement
Toutes les interventions sur animaux se feront sous anesthésie générale, une 15aine de minutes pour effectuer un examen clinique complet et des prélèvements sanguins et environ 2H30 au moment de l'administration du candidat médicament. L'état de santé des animaux sera surveillé tout au long des expériences afin d’éviter l'apparition éventuelle d'une souffrance. Les conditions d'hébergement seront conformes à la réglementation et les animaux disposent de nourriture et d'eau ad libitum. Pour leur bien-être, les animaux sont hébergés à plusieurs par cage (dans la limite réglementaire) dans un milieu enrichi comprenant de enrichissements alimentaires, physiques, sonores et visuels variés. L'application de critères d'arrêts nous permettra d'intervenir immédiatement dès le moindre signe de souffrance en utilisant des traitements antalgiques appropriés ou de décider d'une euthanasie anticipée.
Choix des espèces
Le choix de macaca fascicularis se trouve pleinement justifié par la proximité phylogénétique et anatomique (bipédie notamment) des macaques fascicularis avec l'Homme, qui les rendent les plus pertinents à l’évaluation de l'efficacité d'un produit après injection systémique. Finalement, le système immunitaire des macaques fascicularis comparable à celui de l'Homme en fait également l'espèce de choix pour évaluer la tolérance immunitaire au produit de thérapie génique testé. Les animaux seront inclus à un stade juvénile (entre 2 et 3 ans), afin de mimer le stade auquel les patients seront injectés dans le futur essai clinique.
Le rôle de la préférence sexuelle phénotypique dans le maintien des colorations chez Dendrobates tinctorius
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
51 grenouilles vont être utilisées, gardées en vie et réutilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Nées en captivité, elles sont déplacées entre terrariums et mises en présence d'autres individus pour observer leur comportement de reproduction, sans intervention invasive selon le porteur. Le stress possible se traduirait par une perte de poids et une léthargie, l'expérience étant arrêtée le cas échéant. Le projet relève de la recherche fondamentale sur l'évolution des colorations, le porteur y adjoignant un argument de conservation de cette espèce protégée.
Objectifs
Nous étudions l’adaptation chez la grenouille Dendrobates tinctorius de Guyane afin de mettre en évidence les mécanismes écologiques et évolutifs menant à la grande diversité de patrons de coloration. Chez cette espèce toxique d’amphibien, les motifs de coloration vifs sont une adaptation permettant d’avertir les prédateurs que l’attaquer représente un risque. Les nombreuses populations sont chacune caractérisées par combinaisons de colorations vives uniquement efficaces contre les prédateurs avec laquelle elles cohabitent. Le maintien d’une telle diversité morphologique dont les fonctions de répulsion des prédateurs sont bien comprises fournit une opportunité exceptionnelle de mieux comprendre comment les populations d’une même espèce prennent des directions évolutives distinctes. Dans le cadre de ce projet, nous cherchons à déterminer si Dendrobates tinctorius se reproduit préférentiellement avec des individus ayant la même coloration. Un tel comportement de reproduction expliquerait pourquoi le métissage entre populations de couleurs distinctes n’est pas observé et comment ces populations distinctes parviennent à se maintenir. Chez de nombreuses espèces présentant colorations anti-prédateurs, un tel mode de reproduction se met en place rapidement suite à la divergence des patrons de colorations entre les populations. Il est supposé qu’une préférence sexuelle pour des individus ayant le même patron de coloration (homogamie) est une stratégie permettant de prévenir l’apparition d’une progéniture ayant une coloration intermédiaire, non reconnue par les prédateurs comme étant toxique, et donc fortement éliminé par les prédateurs.
Bénéfices attendus
Deux bénéfices sont attendus de ce projet : Science fondamentale -> Ce projet permettra de documenter et de mieux comprendre les mécanismes microévolutifs ayant permis des évènements de diversification massifs chez les vertébrés terrestres. Gestion de la faune et conservation -> Dendrobates tinctorius est inscrit sur la liste des espèces protégées en France. Bien que sa distribution et ses caractéristiques d’histoires de vie soient très hétérogènes, cette espèce est considérée comme une unique entité de conservation. Parvenir à décrire les différences entre populations et la présence de barrières reproductives procurerait les arguments afin que chacune des populations soit considérée comme étant une ‘’Évolutionary Significant Unit’’ ayant chacune un plan de gestion approprié.
Procédures
Nous quantifions le comportement de reproduction de Dendrobates tinctorius. Aucune intervention invasive n'est éffectué.
Impact sur les animaux
Il est possible que certains individus démontrent du stress suite aux changements de terrarium ou au fait de rencontrer un individu inconnu. Le fait d’utiliser des individus nés en captivité permet de considérablement diminuer ce facteur (comparativement aux individus sauvages qui sont beaucoup plus sensible au stress). Les individus sont observés plusieurs fois par jour et si un individu semble stresser (perte de poids, inactivité, comportement anormaux), l’expérience sera arrêtée et l’individu sera rapidement remis dans son terrarium d’élevage et ne sera pas réutilisé. Un autre individu provenant de nos colonies prendra sa place. Dendrobates tinctorius est une espèce naturellement « « bien arrondie’’. Vus de haut, les individus démontrent de belles courbes ventrales lorsqu’en santé. Par contre, lorsque stressé ou malade, les individus vont rapidement perdre du poids (en 2-3 jours) ce qui se traduit dans un premier temps par la perte des courbes ventrales et don un aspect plus rectiligne et anguleux. Dès la détection de cette caractéristique morphologique, l’expérience est arrêtée. Parmi les comportements anormaux diagnostiques de stress chez D. tinctorius; 1) la perte d’appétit caractérisé entre autres par les individus ne sortant pas de découvert pour chasser les proies offertes, 2) la léthargie caractérisée par l’individu restant immobile et bougeant très peu (D. tinctorius est normalement très active) et 3) une posture au sol caractérisé par l’individu étant aplatis contre le sol plutôt que bien droit sur ces pattes. De plus, les animaux sont attrapés et déplacés à l’obscurité afin de limité le stress. Nous utilisons un contenant de 1L opaque que nous posons devant l’individu à attraper. Une fois que l’individu saute dans le contenant, nous le refermons et le déplaçons (vers le terrarium expérimental ou de résidence).
Devenir
Après la procédure (10 jours), les individus sont retournés à leurs terrariums de résidence. Ceux-ci seront maintenus sur la plateforme et réutilisés dans les autres projets à venir (e.g. acquisition des toxines de défenses, détermination de la présence de barrières post-zygotiques, disséquer en détail les modalités d’un choix de partenaires, etc).
Remplacement
Nous étudions spécifiquement les traits d’histoire de vie de Dendrobates tinctorius. Il est essentiel de travailler sur des individus vivant de cette espèce.
Réduction
Les animaux utilisés font partie d’un stock maintenu en vie et sur lequel de nombreux travaux sont et seront réalisés. Cette réutilisation des individus au sein de la plateforme expérimentale permet de diminuer considérablement le nombre d’individus à tester. Également, le design expérimental et statistique a été optimiser afin diminuer de près de moitié le nombre d’individus.
Raffinement
Le raffinement est essentiel au succès du projet. Nous cherchons à maximiser le bien-être des animaux afin que ceux-ci puissent mener leurs comportements de reproduction habituelle. Ces amphibiens n’initieront pas de parades nuptiales ni reproductions s’ils ne se sentent pas en sécurité ou si l’environnement n’est pas adéquat. En se basant sur nos techniques d’élevage qui ont fait leurs preuves, les conditions expérimentales sont mises en place afin de reproduire le mieux possible l’habitat naturel. Ceci implique que chaque terrarium est en soi un petit écosystème rempli de végétaux vivants et de décor tel des racines, souches, pierres générant un habitat hétérogène ou l’animal peut se cacher ou encore parader lorsqu’il le veut. Nous laissons ainsi, de façon passive, les animaux exprimer leurs comportements naturels.
Choix des espèces
Dendrobates tinctorius a été choisis spécifiquement pour son très haut ecotypisme adaptatif. L’écotypisme de patrons de coloration chez cette espèce est très impressionnant et rivalise sans difficulté avec la diversité retrouvée lors de radiations adaptatives en situation insulaire (Pinson de Darwin, Anoles, etc). Mais ici, il ne s’agit pas d’îles, mais bien de populations adjacentes sans barrières géographiques à la migration. Cette espèce est donc idéale pour parvenir à expliquer le maintien de cette diversité adaptative. Nous travaillons sur des individus sexuellement matures, car l’objectif du projet est de documenter les préférences sexuelles
Mise au point d’un modele murin de carcinogenèse hepatique sur cirrhose metabolique en vue d’évaluer le rôle de l’inhibition de TREM-1 sur la prévention et le traitement du carcinome hépatocellulaire. (3/3 EUs)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
63 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance qualifié de sévère pour 58 d'entre elles. Une injection de streptozotocine et un régime gras leur induisent une stéatohépatite évoluant vers la cirrhose puis un cancer du foie, avec une mortalité que le porteur estime autour de 40 % en fin de protocole. Les stades sont suivis par imagerie sous anesthésie, deux tiers des souris étant tuées à la vingtième semaine et le reste gardé jusqu'à la trente-sixième pour une étude de survie. Le porteur présente ce modèle comme la mise au point d'un outil pour de futurs projets, et affirme qu'aucune approche in vitro ne peut étudier cette pathologie sur un "organisme entier".
Objectifs
Le carcinome hépatocellulaire (CHC) est classe comme le sixième cancer le plus fréquent et la troisième cause de décès par cancer. Le développement du carcinome hépatocellulaire est étroitement lié à la présence de la maladie du foie gras non alcoolique appelée « steato-hepatite non alcoolique » ou NASH en anglais. Cette maladie est caractérisée par une inflammation chronique du foie conduisant à une mauvaise cicatrisation appelée fibrose dont le stade ultime est la cirrhose. Or, la réponse inflammatoire des cellules immunitaires est amplifiée par triggering receptor expressed on myeloid cells1 (TREM-1). L’inhibition de TREM-1 dans un modèle murin de NASH diminue l’inflammation du foie et restaure les capacités de «recyclage » cellulaire. Ces résultats sont confirmés chez les souris génétiquement invalidées pour le gène TREM-1. Néanmoins, les limites de ces modèles animaux de NASH sont l’absence d’évolution vers la cirrhose et le CHC. Afin d’évaluer à terme l’inhibition de TREM-1 dans le CHC, il nous faut d’abord développer un modèle de NASH évoluant jusqu’au stade CHC. Le modèle de souris C57BL/6 traitées par streptozotocine et soumises a un régime riche en graisse a l’avantage d’induire une véritable NASH avec toutes les composantes évolutives : excès de graisse semaine 6 (S6) ; NASH avec fibrose sévère a S8-10 et CHC entre S16-S20. Ces CHC sont constants et sont très proches des CHC humains sur le plan moléculaire. Dans ce projet, l’objectif est de mettre au point ce modèle, d’en caractériser les évolutions par imagerie IRM et Scanner et d’en adapter la résolution de façon à disposer des outils de suivi dans les futurs projets
Bénéfices attendus
Le développement du carcinome hépatocellulaire est étroitement lie à la présence d'une maladie chronique du foie conduisant à une cirrhose. Une des causes la plus fréquente est la steato-hepatite non alcoolique liée au syndrome métabolique. TREM-1 pourrait être un déterminant essentiel du développement, de la progression et du mauvais pronostic du CHC comme suggéré dans un modèle murin de steatohepatite non alcoolique mais cela reste à confirmer. L’inhibition de TREM-1 dans un modèle murin de NASH précoce diminue les lésions histologiques hépatiques (steatose, inflammation, ballonnisation, fibrose) via une diminution de l’inflammation et la restauration des capacités d’autophagie cellulaire. Ces résultats sont confirmés chez les souris génétiquement invalidées pour le gène TREM-1. Néanmoins, les limites de ce modèle animal de NASH sont l’absence d’évolution vers la cirrhose et le CHC.
Procédures
Procédure 1 : Induction de la stéatohépatite évoluant vers le cancer du foie 1% de mortalité par la streptozotocine, n=58 souris C57/BL6 streptozotocine + régime riche en graisse dont 1/3 des effectifs sera maintenu en vie pour évaluation de la survie globale (maximum jusqu’à la 36°semaine) et 2/3 des effectifs seront mis à mort au stade de cancer du foie semaine20. Procédure 2 : Imagerie par palliers du cancer du foie sous anesthésie générale à l’isoflurane : 1) Etude de faisabilité par IRM non injectée n=5 souris saines adultes C57/BL6. Vérification de : résolution spatiale, temps d’acquisition et tolérance anesthésique. 2) Si étude de faisabilité ok, réalisation d’une IRM sur 15 souris BL6 streptozotocine + régime riche aux semaines 12,16,20. 3) Scanner avec injection de produit de contraste iodé, pour les 15 souris précédentes à la semaine 12 et toutes les souris du projet aux semaines 16 puis 20. Procédure 3 : Injection IP bromodeoxyuridine 2 heures avant la mise à mort semaine20 des souris concernées (marquage cellulaire non toxique).
Impact sur les animaux
Dans la littérature, il existe une mortalité induite par le régime et par la maladie du foie à partir de la semaine 11 d’environ 5% par semaine soit 40% de mortalité en fin de protocole. Cliniquement, certaines souris vont perdre du poids en raison du manque d’appétit et de la fatigue. Néanmoins, ce régime n’induit pas de douleurs pour l’animal. Nous ne savons pas encore si notre procédure de raffinement permettra d’endiguer suffisamment la perte de poids et permettre une survie prolongée des souris. Par conséquent, la procédure a été jugée sévère en raison du taux de mortalité prévisible mais pourrait être effectivement reclassifiée en modérée en fonction des données du protocole. Le protocole ne sera pas réalisé d’une traite sur les 58 souris mais plutôt par étape ce qui permettra d’adapter la suite du protocole et de reclassifier la procédure si besoin. Des nuisances (stress) provoquées par les anesthésies nécessaires pour l’imagerie, ainsi que des douleurs légères lors des injections de BrDU, sont également à mentionner.
Devenir
Tous les animaux de l’étude seront gardés en vie jusqu’à leur mise à mort à la semaine 20 pour 2/3 des effectifs et au maximum à la semaine 36 ou après atteinte du point limite pour le 1/3 restant des effectifs gardés en vie volontairement pour l’étude de survie globale puis mise à mort pour analyses des foies. Les mises à mort sont réalisées afin d’analyser les foies des souris (présence de cancer, degré de fibrose, d’inflammation et de graisse).
Remplacement
Il n’existe aucune approche in vitro pour étudier l’évolution d’une pathologie inflammatoire multifactorielle comme la stéato-hépatite non alcoolique vers la fibrose sévère et le carcinome hépatocellulaire. Une étude chez un organisme vivant est indispensable.
Réduction
Le nombre total d’animaux est de 63, il a été calculé à l'aide d'analyses statistiques intégrant, la mortalité potentielle (basée sur notre expérience des modèles de fibrose), la variabilité entre chaque souris et leur sexe. Nous suivrons dans le temps le développement de la pathologie à l'aide de l'imagerie, nous obtiendrons donc un volume important de données sans avoir besoin de mettre à mort les animaux à différents temps. L'utilisation de l'imagerie offre donc l’opportunité d’utiliser un nombre plus restreint d’animaux.
Raffinement
Dès leur réception, les animaux auront une période d’acclimatation d’une semaine pour s’adapter à leur nouvel environnement. Ils seront hébergés dans une animalerie dotée de tous les paramètres nécessaires (température, hygrométrie, filtration de l’air, ...) à leur bien-être. Le cancer du foie se développera de manière insidieuse et indolore. Il sera induit (procédure 1) par une injection sous-cutanée unique d’un antibiotique, la streptozotocine, associée à un régime riche en graisse. Les stades de la maladie seront évalués de manière non invasive par imagerie (procédures 2 et 3) : scanner avec injection de produits de contrastes et IRM. Les examens d’imageries prévus dans ce protocole (IRM et Scanner) ne produisent aucune forme de douleur, ils sont non-invasifs et réalisés sous anesthésie générale. Cette dernière peut tout de même être source de stress pour l’animal. Les animaux sont surveillés durant l'examen : si l'animal présente une détresse respiratoire (dont le stade le plus sévère est la capacité à compter à l’œil nu le rythme respiratoire de l’animal), il sera immédiatement retiré de l'appareil, soigné et surveillé jusqu’au réveil. Comme indique dans la description de la procédure, la BrdU ne génère pas de souffrance chez l’animal car ce n’est ni un produit toxique ni corrosif, ni nauséeux. La piqure, qui peut être légèrement douloureuse, est effectuée par un zootechnicien entrainé, ce qui limite grandement le risque d'erreur et la douleur qui pourrait être infligée aux animaux. D’autre part cette injection protocolaire est prévue juste à l’issue des examens d’imagerie chez un animal encore endormi et qui sera mis à mort quelques heures plus tard limitant encore le risque de souffrance inutile. Les animaux seront surveilles plusieurs fois dans la journée jusqu'au moment de la mise à mort, et si un animal montrait des signes de ralentissement net de sa motricité, de sa respiration, ou tout autre signe évoquant un stress, il serait mis à mort immédiatement.
Choix des espèces
Le projet porte sur l’étude de processus à long terme faisant intervenir une interaction entre plusieurs organes dans la pathogenèse de la NASH et la carcinogenèse du CHC. Cette étude permet de mettre en évidence les effets combinés d’un déséquilibre alimentaire, de la surexpression du récepteur TREM-1 au niveau des cellules myéloïdes et de la prédisposition à une inflammation de type chronique, d’où le recours à un organisme entier. La pathologie est par ailleurs multisystémique avec nécessité d’évaluer différents organes (Foie,ganglions,tissus adipeux viscéral,…) rendant une modélisation in vitro impossible.