Procédures légères

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Rats : 48
Souffrances
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Devenir
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48 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Soumis à un régime gras et sucré, ils subissent des mises à jeun, des gavages de glucose avec prélèvements de sang répétés à la queue et des isolements de 24 heures pour l'analyse vidéo de leurs déplacements. Le projet, mené pour une entreprise, teste si une eau traitée par électrolyse limite le syndrome métabolique. Le porteur présente le rat comme un "donneur" d'organes et affirme qu'une étude in vitro n'aurait "pas d'intérêt" ici.

Objectifs

La prévalence de l'obésité ne cesse de croître. D'ici 2030, on prévoit que 40% de la population mondiale sera en surpoids et 20% sera obèse. L'obésité est un facteur de risque important pour de nombreuses maladies non transmissibles, notamment : les troubles métaboliques (par exemple, le diabète et la résistance à l'insuline), les maladies pulmonaires (syndrome d'hypoventilation lié à l'obésité, apnée du sommeil), les maladies cardiovasculaires, les maladies digestives (stéatose hépatique non alcoolique) et les cancers. De nombreux mécanismes expliquent ces complications, mais l'inflammation associée à l'obésité figure parmi les principaux. En effet, l'obésité se caractérise par un dysfonctionnement immunitaire, une altération de la perméabilité intestinale (qui favorise la translocation bactérienne et l'inflammation systémique). Cette inflammation de bas grade va avoir un impact sur le métabolisme, notamment en favorisant le développement d'une résistance à l'insuline et le développement d'un syndrome métabolique (première étape vers le diabète de type 2). Ainsi, toute stratégie permettant de limiter l'inflammation de bas grade au cours du syndrome métabolique permettra de limiter ses conséquences délétères. Parmi ces stratégies, l'apport d'une eau de boisson traitée pour éliminer tout matériel organique pourrait contribuer à diminuer l'inflammation de bas grade. Nous proposons d'évaluer le potentiel d'une telle eau traitée par un procédé innovant dans un modèle de syndrome métabolique et d'obésité chez le rongeur. Le 1er critère sera de déterminer la capacité de cette eau à limiter et/ou à prévenir le syndrome métabolique évaluée par une meilleure tolérance au glucose déterminée par un test de charge orale en glucose. Afin de contrôler l'impactéventuel d'une modification de lactivité locomotrice, celle-ci sera déterminée à l'aide d'un système de video-tracking.

Bénéfices attendus

Selon l'entreprise sollicitant cette prestation, cette eau traitée pourrait permettre de limiter l'inflammation de bas grade associée au syndrome métabolique permettant ainsi de limiter ses conséquences délétères.

Procédures

Certains animaux seront soumis à un régime riche en graisses et en sucres. Ils recevront également soit l'eau du réseau de ville qui répond aux critères très stricts dictés par le Ministère de la Santé et le Conseil supérieur du secteur d’Hygiène Publique soit cette même eau traitée par électrolyse, durant 8 à 16 semaines, selon les groupes concernés. Tous les animaux seront soumis à 3 tests de tolérance au glucose en début de protocole (S0), au mileu (8 semaines de régime et/ou de traitement par l’eau traitée) et à la fin du protocole à 16 semaines de régime et/ou traitement. Les animaux seront mis à jeun à 16 heures, la veille de chaque test. De l’eau sera laissée à leur disposition. Le matin du test, vers 8 heures, les animaux seront pesés puis laissés au calme pendant 30 minutes. Le test débutera par une prise de sang à la queue sur animal vigile. Une goutte de sang suffit pour le dosage de la glycémie en direct grâce à un glucomètre (T0). Le test se poursuit par l'administration d'une dose de glucose en fonction du poids de chaque animal par gavage oral (niveau de douleur 0). Une goutte de sang est ensuite prélevée 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 60, 90 et 120 min après l'administration de la dose de glucose pour le dosage de la glycémie. Après le test, le site de prélèvement est désinfecté à la Chlorhexidine. L'activité locomotrice spontanée des animaux sera déterminée à partir de l'enregistrement de leur déplacement pendant 24h à l'aide d'un système de video-tracking en début de protocole (S0), au mileu (8 semaines de régime et/ou de traitement par l’eau traitée) et à la fin du protocole à 16 semaines de régime et/ou traitement). Pendant cette mesure, les animaux seront placés en cage individuelle, de modèle identique à celui utilisé pour le reste de l'hébergement. Pendant le durée de l'étude, les animaux seront pesés 2 fois par semaine nécessitant brièvement une préhension et une lègère contention réalisée par du personnel habitué à effectuer ces gestes.

Impact sur les animaux

Il n’est pas attendu d’effets indésirables de cette eau traitée. Le régime gras et sucré utilisé sur les animaux favorisera la prise de masse grasse et le développement d'un syndrome métabolique. Ceux recevant l'eau traitée devraient montrer des symptomes moindres que ceux recevant de l'eau classique. Il est attendu des nuisances légères liées à : - l'isolement en cages individuelles pendant 24, prévu pour l'analyse de l'activité locomotrice spontanée par videotracking - la mise à jeune à 3 reprises pendant la durée du projet, préalable aux tests de tolérance au glucose - le prélèvement de sang selon les détails indiqués dans la procédure 1.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure 1. Le sang et divers tissus d'intérêt sont prélevés sur l'animal une fois mort, pour être conservés en vue d'analyses futures.

Remplacement

Ce projet étudie les conséquences d'un modèle d'induction de syndrome métabolique sur les différents organes ou systèmes physiologiques. Le recours à l’utilisation de modèles alternatifs comme des cellules en culture ne permet pas d'étudier les relations inter-organes ni d'avoir une approche fonctionnelle des organes. Le choix du rat se justifie par les connaissances déjà accumulées dans le laboratoire et dans la littérature sur ce modèle d'induction du syndrome métabolique sur cette espèce. Le rat est utilisé comme "source" de tissus d'intérêt en vue de constituer une tissuthèque permettant des analyses ultérieures. Il n’est pas possible d’évaluer un effet in vitro, car une eau ultra pure sera fortement hypo-osmotique et entrainera une mort cellulaire immédiate. Si elle est diluée dans un mélange complexe, elle n’a plus d’intérêt.

Réduction

Nous prendrons le soin d’utiliser le nombre minimal d’animaux mais qui permette cependant de tirer des conclusions statistiques avec une puissance suffisante. Le nombre d’animaux par groupe a été estimé sur la base d’études publiées, qui utilisent le même modèle d'exposition à un régime riche en graisses et en sucres. Les expériences ont été soigneusement planifiées (par rapport aux données bibliographiques et à nos résultats préalables) pour permettre la collecte d’un maximum d’informations à partir des individus étudiés. De plus, les organes non utilisés seront congelés pour des études complémentaires éventuelles.

Raffinement

Ce protocole ne fait appel qu’à des procédures expérimentales légères ou sans réveil (après anesthésie gazeuse à isoflurane puis exsanguination) et à des prélèvements de tissus sur animal mort ne pouvant donc pas entraîner de douleur ou une douleur ou une contrainte légère et très brève (manipulation/contention). Outre la surveillance réglementaire quotidienne, nous suivrons très précisément l’état général des animaux, leur poids ainsi que leur prise alimentaire à raison de 2 fois par semaine tout au long du protocole. S’il s’avérait que l’un d’entre eux perde du poids de façon importante (15% au cours d'une semaine), soit blessé ou souffrant, il sera exclu du projet et mis à mort. Une autopsie sera réalisée pour identifier plus précisément les causes de cet état ayant justifié la mise à mort le cas échéant, de façon à optimiser nos procédures pour d'éventuelles études futures. La décision sera prise par un des responsables du projet.

Choix des espèces

Le choix du rat se justifie par les connaissances déjà accumulées dans le laboratoire et dans la littérature sur le modèle d'exposition à un régime riche en graisses et en sucres sur cette espèce. Pour ces études, le rat est utilisé comme « donneur » d’organes. C'est également une des espèces la plus susceptible de fournir des résultats satisfaisants et la moins susceptible de ressentir de la douleur, de la souffrance ou de subir des dommages durables dans les conditions de la procédure expérimentale. Nous n’utilisons que des rats males car il est difficile de maitriser le cycle menstruel chez la rate et celui-ci modifie le métabolisme en particulier le métabolisme du glucose qui nous intéresse particulièrement. De plus, nous utiliserons une souche connue dans la littérature pour être plus sensible à l’installation d’un syndrome métabolique sous régime gras et sucré que d’autres souches.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
    • Maladies infectieuses
Rats : 54
Souffrances
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Devenir
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 54

54 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent des immunisations et jusqu'à trois prélèvements de sang, pour mesurer la réponse immunitaire à deux candidats vaccins, l'un anti-COVID par voie nasale, l'autre thérapeutique contre le papillomavirus. Le porteur indique que ces rats immunisés ne peuvent être ni réutilisés, ni adoptés, et seront donc tués. Il affirme qu'aucune méthode in vitro ne permet d'établir l'immunogénicité d'un vaccin et qualifie les futures études réglementaires d'"indispensables".

Objectifs

L’objectif de ce projet est de déterminer de façon préalable l’immunogénicité, chez le rat, des produits suivants: 1- un candidat vaccin anti-COVID à administrer par la voie nasale. Ce vaccin est plus efficace que les vaccines à base d’ARN messager et présente l’avantage d’être administrable par la voie nasale et donc de protéger directement les voies respiratoires, de réduire la transmission virale et dont l’efficacité n’est pas affectée par les mutations qui s’accumulent dans l’antigène Spike des variants émergeants du SARS-CoV-2, et 2- un candidat vaccin à usage thérapeutique contre le papillomavirus humain qui est responsable de tous les cancers du col de l’utérus, ainsi qu’une grande proportion des cancers oro-pharyngés. Ce candidat vaccin permet une éradication totale tumorale dans le modèle préclinique. Ce projet permettra de valider l’espèce animale rat pour sa capacité à répondre à la vaccination par les produits développés. Une fois l’immunogénicité établie chez le rat, un organisme indépendant réalisera les expériences précliniques réglementaires chez cette espèce animale. Les futures expériences réglementaires, qui ne font pas partie de ce projet, sont nécessaires pour établir l’innocuité de ces produits et sont requises pour l’obtention de l’autorisation des autorités réglementaires avant d’administrer ces produits chez l’humain.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu de ce projet est d’obtenir l’autorisation de réaliser les deux essais cliniques que nous mettons en place: un pour un candidat vaccin de seconde génération contre le COVID et un autre pour une immunothérapie des cancers de col de l’utérus et des cancers oro-pharyngés liés à l’infection par HPV. Il est à noter que les vaccins anti-HPV actuellement disponibles sont des vaccins préventifs et n’ont aucun effet bénéfique sur les tumeurs déjà développées. En effet, une fois l’immunogénicité établie chez le rat selon le projet présenté ici, un organisme indépendant réalisera les expériences précliniques réglementaires chez cette espèce animale pour établir l’innocuité de ces deux candidats vaccins. Ces futures expériences précliniques réglementaires sont indispensables pour l’obtention de l’autorisation des autorités réglementaires pour réaliser les essais d’administration chez l’humain.

Procédures

Prise de sang (quelques secondes) sur animal vigile, maximum de 3 prélèvements espacés au moins de 10 jours.

Impact sur les animaux

Bien que les procédures proposées soient de classe légère et qu’aucune souffrance animale particulière ne soit attendue, la grille d'évaluation de la douleur nous permettra d'établir des points limites qui entraineraient la mise à mort des rats dès l'apparition de critères définis. Il n’est pas attendu que les injections/administration nécessaires pour l’anesthésie générale ou immunisation génèrent de la douleur particulière. De même, aucune perte de poids, inactivité, réduction de la mobilité, manifestation de stress notable ou de comportement anomal n’est attendue chez les animaux suite aux traitements envisagés.

Devenir

Les animaux des procédures 2 et 3 seront mis à mort, ce que le prélèvement d’organe oblige. Tous les animaux de la procédure 1 seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés. En effet, ces animaux traités et immunisés peuvent difficilement être réformés pour d’autres expériences. Nous n’aurons par ailleurs pas d’autres utilisations possibles de ces animaux rarement utilisés dans nos projets.

Remplacement

Il n’est pas possible de remplacer les expériences in vivo d’immunisation et l’étude de l’immunogénicité par d’autres type d’expériences. En effet, aucune méthode alternative in vitro n’est disponible pour établir l’immunogénicité d’un candidat vaccin. Cependant le modèle animal envisagé reste un modèle de petit rongeur qui évitera l’utilisation d’animaux de plus grande taille.

Réduction

Le nombre de rats utilisés est réduit tout en conservant un minimum d’animaux permettant d’obtenir des résultats significatifs et interprétables. Le nombre d’animaux à utiliser a été déterminé avec l’aide d’un biostatisticien et des tests statistiques recommandés seront réalisés pour déterminer la significativité des résultats.

Raffinement

Bien que les expériences envisagées soient de classe légère et qu’aucune souffrance particulière ne soit attendue, la grille d'évaluation de la douleur nous permettra d'établir des points limites qui entraineraient la mise à mort des rats dès l'apparition de critères définis. Une réhydratation sous-cutanée avec NaCl (1ml) sera réalisée entre les épaules après chaque prélèvement sanguin. Les rats ne seront pas hébergés seuls, mais - 2 rats de 350 g/cage - 3 rats de 300 g/cage - 4 rats de 200 g/cage Après l’anesthésie générale, donnée par la méthode gazeuse, une surveillance renforcée sera planifiée jusqu’à ce que les animaux se réveillent.

Choix des espèces

Le rat est l’espèce animale de choix pour valider les expériences précliniques réglementaires en vaccinologie en vue d’obtention des autorisations nécessaires pour réaliser des essais cliniques. Dans les essais envisagés, l’espèce animale doit être différente par rapport à celle chez laquelle le développement du produit a été réalisé, en l’occurrence souris. Un second rongeur de petite taille est parfaitement accepté pour les autorités réglementaires pour établir l’innocuité du produit. L’étude de l’immunogénicité est aisée chez ce petit rongeur, ce qui évite également l’utilisation d’animaux de plus grande taille. De nombreux outils immunologiques sont disponibles pour réaliser l’étude envisagée de façon complète. Par ailleurs, les rats Sprague Dawley ont été utilisés auparavant pour d’autres études impliquant des vecteurs lentiviraux. Nous avons donc une expérience précédente qui nous indique que ces animaux répondront bien à une immunisation par nos nouveaux candidats vaccins proposés. Les rats de 6 semaines d’âge seront commandés. Après au moins une semaine de stabulation, la première injection sera réalisée. Les rats de 7 semaines sont considérés comme adultes et leur système immunitaire sera mature à partir de cet âge pour répondre à l’immunisation envisagée.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système immunitaire
Saumons : 3600
Souffrances
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▲ 2400
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▲ 1200
Devenir
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 3600

3 600 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 1 200 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 2 400 un niveau léger. Dès la fécondation et pendant six mois, elles sont exposées à deux perturbateurs de la thyroïde, puis infectées par un virus, l'infection pouvant provoquer une exophtalmie, une perte d'équilibre et la mort. Le projet vise à valider un protocole d'évaluation des perturbateurs endocriniens sur la thyroïde et l'immunité du poisson. Le porteur affirme que les tests in vitro ou sur embryons ne peuvent se substituer à l'étude sur un organisme complet.

Objectifs

Ce projet a pour objectif de développer et valider un protocole d’évaluation des effets potentiels de différentes substances perturbatrices endocriniennes chez un poisson d’eau douce modèle, la truite arc en ciel (TAC), en utilisant 2 composés modèles, le propylthiouracile (PTU) et la triiodothyronine (T3) dont les effets perturbateurs ont été décrits. Ce protocole sera mis en œuvre sur les premiers stades de développement de la TAC, en ciblant de manière originale et novatrice les effets sur le Système Hormonal Thyroïdien (SHT) et le Système Immunitaire (SI) ainsi que les interactions entre ces deux systèmes. Les essais intègreront un suivi de différents paramètres (morbidité/mortalité, suivi des modifications morphologiques, modification du comportement, taux d’hormones thyroïdiennes, réponse immunitaire, histopathologie) et de la résistance à une épreuve infectieuse au virus de la nécrose hématopoïétique infectieuse (vNHI) après une exposition chronique aux composés modèles de plusieurs mois.

Bénéfices attendus

Afin d’évaluer le danger de composés suspectés d’avoir des effets perturbateurs endocriniens, il est nécessaire de disposer d’un système expérimental in vivo validé avec des composés modèles connus pour leurs effets positifs ou négatifs sur le système thyroïdien (hyper- et hypo-thyroïdie). En plus d’apporter des informations sur le lien entre le système immunitaire et le système thyroïdien, ce projet apportera des données de toxicité du PTU qui permettront d’approfondir l’évaluation de sa dangerosité comme perturbateurs endocriniens (PE).

Procédures

Pour chacune des deux procédures, les poissons seront exposés partir de la fécondation et pendant les 6 premiers mois de vie à différentes concentrations de deux substances perturbatrices du système thyroïdien : le PTU (procédure 1) et T3 (Procédure 2). A la fin de cette exposition chimique les poissons seront soumit à une épreuve infectieuse via une infection au vNHI (viruse de la Nécrose Hématopoïétique Infectieuse) par balnéation puis observé pendant 6 a 8 semaines. Au cours de ces expositions et infections 5 prélèvements (P) seront faits post-mortem aprés 1 mois (P0), 3 mois (P1), 6 mois (P2) d’expositions chimique, 96h post infection (P3) et au termes de l'expérimentation (P4) afin d’obtenir des données de morphométrie, d’histologie, de dosage d’hormones thyroïdiennes, d'immunologie et de comportement.

Impact sur les animaux

- Induction possible d’un léger stress des animaux du fait des conditions expérimentales. - Peu d’effets indésirables visibles attendus sur les animaux qui seront exposés à de faibles concentrations de contaminants (doses dites sublétales). - Comportements et symptômes caractéristiques de l’infection virale (exophtalmie importante, perte d’équilibre, …), avec une mortalité débutant en moyenne à 5-7 jours post-infection.

Devenir

Les animaux restants seront mis à mort, pesés et conservés à -80°C pour analyse.

Remplacement

L’étude des perturbations endocriniennes nécessite la mise en place de systèmes biologiques représentatifs de la complexité du fonctionnement d’un organisme. Elle ne peut pas être substituée, notamment pour l’étude des effets sur différents systèmes et des interactions entre ceux-ci, par des méthodes alternatives (tests in vitro ou embryo larvaires).

Réduction

Ces procédures expérimentales seront menées en réduisant au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en conservant une pertinence scientifique et statistique. Le nombre maximum de poissons a été estimé à 3600, répartit comme suit : - 1800 pour la procédure 1 (150 poissons x 3 réplicats x 4 conditions (Contrôle + 3 concentrations de PTU) ; - 1800 pour la procédure 2 (150 poissons x 3 réplicats x 4 conditions (Contrôle + 3 concentrations de T3). Le nombre d’individus a été déterminé statistiquement.

Raffinement

Les mesures de raffinement viseront : - à assurer des conditions optimales d’hébergement des animaux afin de s’assurer de leur bien-être : une biomasse (nombre d’animaux par bassin) contrôlée permettant l'expression des comportements alimentaires et natatoires attendus de l'espèce étudiée, un volume d'eau adapté et renouvelé en continu, une saturation en oxygène suffisante, un rythme jour/nuit naturel, et une alimentation adaptée à leur stade de développement et la biomasse. - à réaliser des observations quotidiennes de l’état de santé général des poissons et de leur comportement natatoire et alimentaire. - à mettre à mort de façon compassionnelle des animaux présentant un comportement de nage anormal et/ou des signes de cannibalisme (œil en moins, nageoires abîmées, blessures sur le dos, ...) et/ou de détresse respiratoire.

Choix des espèces

La truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) est une espèce idéale : (1) elle est d'un grand intérêt économique et représente un modèle environnemental pertinent proche des espèces endémiques (c.à.d, Salmo trutta fario) des eaux européennes, (2) les caractéristiques spécifiques de cette espèce, notamment la présence de follicules thyroïdiens dans les tissus rénaux, un organe hématopoïétique-lymphoïde important chez les poissons téléostéens, en font un organisme très intéressant pour les études fonctionnelles, (3) c'est une espèce facile à élever en laboratoire, avec un cycle de développement plus long que le poisson-zèbre, ce qui permettra par la suite des expositions chroniques aux stades embryonnaires, larvaires et juvéniles, et (4) son génome, entièrement séquencé, est disponible, facilitant ainsi les analyses génétiques. Les animaux seront utilisés du stade « embryon » au stade « alevin/juvénile » (de 0 à 8 mois post-éclosion), stades qui sont connus pour leur grande sensibilité aux contaminants chimiques.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 80
Souffrances
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▲ 40
▲ 40
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Devenir
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80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Génétiquement modifiées, elles reçoivent une injection intraveineuse d'un vecteur réduisant un gène des glandes surrénales, un prélèvement de sang, puis passent deux tests comportementaux, l'exploration d'un nouvel environnement et un test d'enfouissement. Le projet étudie le rôle génétique de la réponse au stress, en vue de cibles thérapeutiques renvoyées au conditionnel. Le porteur affirme que ces boucles de régulation entre cerveau et surrénales se modélisent difficilement en culture.

Objectifs

Une situation physique comme émotionnel perçue comme dangereuse, provoque une réaction de stress de l’organisme pour y faire face. Cela se traduit physiologiquement, notamment, par la synthèse d’hormones par les glandes surrénales. Cette réaction est fondamentale et permet de mobiliser l’organisme pour répondre au danger par des réactions physiologiques et comportementales. La régulation de la synthèse des hormones surrénaliennes est complexe et dépend en partie de la génétique propre à chacun, ce qui peut expliquer en partie pourquoi la réponse au stress peut être différentes d’une personne à l’autre. Le but de ce projet est de mieux comprendre cet aspect génétique, en étudiant les conséquences de la variation d’un gène régulateur de la synthèse hormonale dans les surrénales sur le stress et la réponse au stress. Ce projet sera mené chez la souris adulte, par l’étude d’une lignée de souris transgénique permettant la réduction de l’expression de ce gène dans les surrénales. Ces conséquences seront mesurées sur la synthèse hormonale, le comportement anxieux et l’anatomie surrénalienne.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra une meilleure compréhension du fonctionnement surrénalien, incluant ses dysfonctionnements. En effet, si le stress est un mécanisme de défense indispensable du corps, ses conséquences peuvent être néfastes à long terme. Les connaissances nouvelles que devraient permettre ce projet, en plus des avancées dans la compréhension du fonctionnement des surrénales, pourraient permettre d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour réguler la réponse au stress. Les résultats obtenus sont mis à la disposition de tous via leur publication dans la presse spécialisée.

Procédures

Ce projet comporte deux procédures, l’une de classe modérée et l’autre de classe légère, qui reposent sur l'invalidation de notre gène d'intérêt sélectivement dans les surrénales par l’administration d'un vecteur par injection intraveineuse, rapide et peu invasive. Nous en étudierons l’impact sur la production d’hormones et le comportement de réponse à un stress léger. Ainsi, 2 semaines après l’injection, un bilan hormonal sera réalisé sur un prélèvement sanguin. 3 semaines après injection, les souris injectées seront incluses dans des analyses comportementales mettant en jeu des comportements naturels et comparées avec un groupe témoin : exploration d’un nouvel environnement et interaction avec des objets inconnus. A l’issue de ces expériences, les souris seront euthanasiées et les surrénales prélevées post-mortem pour corréler les résultats hormonaux et comportementaux avec des analyses histologiques des surrénales.

Impact sur les animaux

Le projet repose sur l'injection intraveineuse d'un vecteur réalisée sous contention. Cette opération est simple, rapide et peu invasive car le volume injecté est très petit (0,1 ml). Le vecteur injecté induira une réduction de la synthèse d’hormones surrénaliennes qui sera quantifiée sur un prélèvement unique d’un petit volume de sang. Les mêmes animaux effectueront également un test d’exploration et un test d’enfouissement, pour évaluer leur stress. Il s’agit de tests rapides reposant sur des comportements naturels de l’animal et ne nécessitant pas d’apprentissage. Ils sont donc peu stressants. L’ensemble de ces nuisances sont réparties en deux procédures, l’une de classe modérée et l’autre de classe légère.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés pour permettre une analyse à postériori de leurs surrénales prélevés post-mortem. Cela permettra de corréler l'efficacité du vecteur aux conséquences anatomiques et/ou comportementales induites par l'invalidation génique.

Remplacement

L’étude de la réponse au stress par les surrénales implique d’étudier un organe au sein duquel dialoguent différents types cellulaires, qui sont eux-mêmes régulés par des interactions à longue distance avec le cerveau. Ces boucles de régulation physiologiques peuvent difficilement être modélisées, ou reproduites en culture ce qui justifie de réaliser des expériences chez l’animal.

Réduction

Les procédures sont conçues pour réduire le nombre d'animaux inclus dans le projet. La première procédure permet à la fois l’étude de l’effet de l’expression génique sur les surrénales et la recherche de la dose efficace de vecteur à administrer. Cela permettra à la seconde procédure une efficacité optimale des conditions expérimentales pour réduire le nombre d'animaux à inclure en réduisant le risque d’avoir à la répéter. Enfin chaque prélèvement réalisé sera scindé en plusieurs séries, ce qui permettra de réaliser de nombreuses expériences sur chacun des prélèvements, sans avoir besoin de traiter de nouveaux animaux.

Raffinement

Les conditions d’hébergement de nos souris sont prévues pour minimiser le stress pendant la croissance et la période expérimentale : hébergement par fratries de même sexe, présence d'ouate et d’igloos dans les cages pour faciliter la construction de nids. Tout au long du projet, le bien-être des animaux sera évalué quotidiennement selon une grille de scoring multicritères dont les critères seront adaptés à chaque procédure. Cette évaluation individualisée contiendra deux paliers : le premier déclenchant une surveillance renforcée deux fois par jour et le second déclenchant l’arrêt de l’expérience s’il est atteint. Les conditions expérimentales seront optimisées pour causer une douleur minimale et un stress réduit : injection intraveineuse optimisée, prélèvement sanguin de petit volume effectués à une veine superficielle, examen fonctionnel non-invasif analysés sur vidéos, par l’observation de la réalisation de tâches naturelles de la souris (exploration, enfouissement).

Choix des espèces

Ce projet propose d'étudier le rôle de l’expression génique dans les fonctions endocrines des surrénales. -Cette approche génétique nécessite de travailler sur des animaux chez lesquels les outils génétiques sont disponibles et fiables. Notre équipe travaille de longue date sur cette approche. Nous avons développé des outils génétiques et des approches histologiques efficaces. -Notre projet repose en partie sur des analyses hormonales, comportementale, ce qui nécessite une espèce avec des tests validés. Seule la souris remplit l’ensemble de ces critères. En particulier, les tests que nous proposons d’utiliser sont validés par de nombreuses publications.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Souris : 144
Souffrances
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▲ 144
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Devenir
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 144

144 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Génétiquement modifiées pour développer une leucodystrophie métachromatique, elles reçoivent la molécule Leriglitazone dans leur nourriture pendant deux à six mois et donnent jusqu'à six prélèvements de sang sous anesthésie. Le projet évalue si ce traitement freine la démyélinisation d'une maladie neurodégénérative mortelle, les bénéfices pour les patients restant au conditionnel. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro n'existe et que la souris est la seule espèce chez qui un modèle de cette maladie a été créé.

Objectifs

Nous avons pour objectif d’évaluer l’efficacité d’une nouvelle molécule, la Leriglitazone, dans le traitement des patients symptomatiques souffrant de leucodystrophie métachromatique (MLD), maladie neurodégénérative héréditaire conduisant à une perte de myéline (isolation de la gaine nerveuse). L’efficacité de la thérapie sera conduite In vivo dans un modèle de souris préclinique de MLD déjà connu.

Bénéfices attendus

À l’heure actuelle il n’existe aucun traitement pour les patients atteints de leucodystrophie métachromatique (MLD) ayant des symptômes déjà bien installés (patients symptomatiques). Les patients MLD présentent des troubles sévères cognitifs et moteurs (perte de l’équilibre, trouble de la marche) qui sont un calvaire au quotidien et, dès l’apparition des premiers symptômes, l’état des patients se dégrade de façon fulgurante avec un décès certain dans les 2 ans au maximum. Le traitement à la Leriglitazone dont nous proposons d’évaluer l’efficacité, pourrait au niveau cellulaire diminuer la neuro-inflammations, diminuer les lésions cérébrales et prévenir la démyélinisation. Ces bénéfices pourraient s’accompagner au niveau clinique d’une amélioration des fonctions motrices et cognitives des patients et de ce fait soulager leur lourd quotidien et augmenter leur espérance de vie. Il est à savoir également que contrairement à d’autres traitements en cours d’études (comme la transplantation cellulaire), le traitement à la Leriglitazone est non invasif et facile d’administration car per os.

Procédures

Pour évaluer l’efficacité thérapeutique de l’administration orale de Leriglitazone sur le modèle murin de leucodystrophie métachromatique (MLD), le traitement à la Leriglitazone est administré en continu à partir de l’âge de 6mois (dans les croquettes ad libitum) pendant 2 mois ou 6 mois (2 temps d’analyse) avant l’euthanasie des animaux. Pour suivre en longitudinal les effets du traitement à la Leriglitazone, des prises de sang mensuelles sont effectuées. Le nombre de prise de sang est de 2 à 6 selon le temps d’analyse et groupe étudié (à 6 et 7 mois ; ou à 6,7,8,9,10 et 11 mois). Ces prises de sang sont réalisées sous anesthésie et ne durent que 2 minutes au maximum par animal. Durant toute la durée de l’anesthésie, la souris est placée sur un tapis chauffant afin d’éviter un éventuel début d’hypothermie, dont le risque reste faible aux vues de la durée de l’anesthésie qui est de 2 minutes au maximum.

Impact sur les animaux

Le principal effet indésirable concerne le stress que pourrait engendrer les prises de sang mensuelles sur l’animal. Le traitement à la Leriglitazone devrait améliorer quant à lui le phénotype des souris.

Devenir

En fin de procédure tous les animaux seront euthanasiés, car les prélèvements et analyses (histologiques et biochimiques) sont nécessaires post-mortem.

Remplacement

À l’heure actuelle il n’existe pas de modèle In vitro ou de système cellulaire pour étudier les symptômes et marqueurs moléculaires associés à la leucodystrophie métachromatique (MLD). Nous avons donc besoin de modèles animaux pour reproduire et étudier cette maladie et surtout évaluer l’effet thérapeutique de la Leriglitazone. Le modèle de choix pour étudier la MLD est la souris car seule espèce pour laquelle un modèle de MLD a été créé. La prise par voie orale nécessite aussi de tester la voie digestive comme voie d’administration, il faut donc un organisme pour tester ce type de traitement.

Réduction

Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façons à obtenir des résultats fiables. Compte tenu de la littérature et des effets attendus, un nombre de 12 souris par groupe a été choisi, ce qui va nous permettre de limiter la variabilité inter-animale et inter-groupe, et de réaliser des tests statistiques fiables et adéquats pour analyser nos résultats. Un nombre total de 144 souris (comprenant 2 répétitions des expériences par groupe) sera nécessaire pour ce projet. Nous avons décidé également de ne pas ajouter un groupe contrôle supplémentaire à notre étude car ces données ont déjà été publiées.

Raffinement

Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures ont été mise en œuvre afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal en limitant au maximum la douleur et le stress (anesthésie pour les prises de sang, manipulation en amont de la procédure pour une habituation au manipulateur, prise de poids mensuelle). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum et d'un enrichissement du milieu à l’aide de carré de coton, lanières de kraft et de maison de type celldom. En cours de procédure une attention particulière est donnée à nos animaux afin de garantir leur bien-être grâce à une surveillance quotidienne (points limites) et de soins adaptés.

Choix des espèces

Nous avons besoin d’un modèle animal pour reproduire et étudier la leucodystrophie métachromatique (MLD) et surtout évaluer l’effet thérapeutique de la Leriglitazone. Le modèle de choix pour étudier la MLD est la souris car seule espèce pour laquelle un modèle de MLD a été créé. Nous prévoyons de conduire notre étude sur un modèle murin déjà connu de MLD qui est génétiquement modifié, dont le phénotype est très proche de ce que l’on retrouve chez les patients. Notre projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité de l’administration de Leriglitazone sur notre modèle murin de MLD lorsque les symptômes sont installés, en vue d’une thérapie pour le traitement de patients MLD symptomatiques. Pour cela, les animaux entreront en procédure à 5mois et 2 semaines (pour une acclimatation et habituation au manipulateur) avant le début du traitement qui sera administré à partir 6 mois, âge auquel débutent des premiers symptômes chez la souris. La fin de la procédure aura lieu lorsque les souris auront 8 ou 12 mois afin de déterminer l’effet thérapeutique de la Leriglitazone sur le court et long terme.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
    • Troubles gastrointestinaux
Souris : 612
Souffrances
▲ -
▲ 486
▲ 126
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 612

612 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Une partie, génétiquement modifiée pour être hémophile, saigne spontanément, et toutes reçoivent une injection de vecteur viral puis jusqu'à douze prélèvements de sang par sectionnement du bout de la queue. Le projet cherche à mettre au point des vecteurs AAV plus efficaces contre l'hémophilie B et d'autres maladies du foie. Le porteur affirme qu'après un tri sur cultures de cellules il faut mesurer l'efficacité sur un "organisme entier" capable de réagir au traitement.

Objectifs

L’hémophilie B est une maladie génétique due à un déficit du facteur de coagulation IX (FIX). L’incidence est de 1 à 2 cas pour 25 000 naissances. Elle est causée par des mutations du gène F9, qui se trouve sur le chromosome X. La fabrication de la protéine appelée facteur IX de la coagulation va être endommagée. Chez une personne saine, cette protéine est produite dans le foie et va être relachée dans la circulation sanguine. Elle joue un rôle essentiel dans le système de la coagulation: elle permet de former des caillots sanguins en réponse à une blessure. Quand le gène F9 est muté, la quantité de facteur de coagulation IX est réduite dans la circulation sanguine, ce qui empêche la coagulation normale du sang et provoque des épisodes de saignements excessifs. Actuellement, le traitement principal est un traitement de substitution qui consiste à administrer par voie intraveineuse des concentrés de FIX purifiés ou du FIX recombinant. Cependant ces traitements ont plusieurs inconvénients tels que les infusions répétées par intraveineuse. Le but de ce projet est de développer des outils plus performants lors de traitement par thérapie génique AAV de maladies hépatiques, telles que l'hémophilie B. Pour cela, on veut développer des capsides AAV (« boite de transport du médicament ») et des promoteurs (permet l’expression du médicament dans un tissus particulier) spécifiques du foie ce qui nous permettra d'augmenter la stabilité du gène médicament au cours du temps et ainsi éviter les problèmes de réaction immunitaire. Pour se faire, nous avons réalisé des modifications de capsides AAV, pour augmenter la spécificité du vecteur pour les cellules du foie. Parallèlement, nous allons tester différents promoteurs pour définir ceux qui permettent une efficacité supérieure à notre contrôle. Grâce à cela, nous réaliserons des combinaisons pour essayer de rendre synergiques les effets. Le but final étant de trouver un candidat thérapeutique qui permet une expression à long terme de notre gène médicament dans un contexte de maladie hépatique, comme l'Hémophilie B, mais adaptable à d'autres maladies hépatiques.

Bénéfices attendus

Le bénéfice de ce projet et de développer de nouveaux outils de traitement des maladies hépatiques. Ces outils permettront au traitement d’être plus efficace, plus stable, moins et moins couteux. Ces outils développés seront directement applicables pour améliorer le traitement de l’hémophilie, déjà existant.

Procédures

Les animaux seront soumis à une seule injection de vecteurs AAV en début de protocole, puis à différents prélèvements de sang hebdomadaires (J1, J7, J14, J21, J28) ou mensuels (M1 à M12).

Impact sur les animaux

Nuisances souris WT : 1 injection IV (J0), 5 prélèvements sanguins hebdomadaires (J1, J7, J14, J21, J28) pendant 1 mois, clip tail. Nuisances souris KO : Souris au phénotype dommageable (saignement), 1 injection IV (J0), 5 prélèvements sanguins (J1, J7, J14, J21, J28) pendant 1 mois pour l'étude à court terme ou 12 prélèvements sanguins (de M1 à M12) pour l'étude à long terme, clip tail. Pour les deux phénotypes : Stress au moment de l'injection ou des prélèvements.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés afin de récupérer le foie pour les analyses.

Remplacement

Afin de limiter au maximum l'utilisation du modèle animal, nous avons réalisé un premier tri parmi notre liste de candidats (vecteurs viraux AAV) grâce à l'utilisation de culture cellulaire de foie humain. Néanmoins, nous devons approfondir ces résultats en mesurant l’efficacité de ces traitements sur un organisme entier, pouvant réagir contre ce traitement (par exemple, à cause de la réponse immunitaire) et également mesurer son efficacité de traitement sur une maladie hépatique.

Réduction

Afin de d'utiliser le moins d'animaux possible, nous avons calculé le nombre minimal d'animaux nécessaire pour obtenir des résultats suffisamment fiable (6 souris par groupe soit 612 souris). Le nombre de souris déterminé ici est le nombre maximal de souris utilisé, si la première étape n'aboutit pas à des résultats concluant, nous ne passerons pas aux étapes suivantes. De même, si le nombre de candidats efficace est inférieur à ce dont nous avons prévu, moins de souris seront utilisées. De plus, nous allons prioriser l'utilisation d'animaux sains (486 souris) lors de la sélection de nos meilleurs candidats, cela permettra d'obtenir des animaux plus rapidement (il est plus facile d'accoupler des animaux sains que malades et le nombre de petits par portée est plus important) et permettra aussi de limiter la génération de souris malade.

Raffinement

Les souris seront maintenues en élevage en nombre réduit par cage afin de limiter les bagarres entre souris, pouvant entrainer des blessures et saignement (4 souris par cages). Les souris seront observées régulièrement : les souris dominantes seront isolées, les souris blessées seront soignées (plaies désinfectées et cautérisées) pour éviter les hémorragies. Si une hémorragie ne peut pas être stoppée, la souris sera euthanasiée afin d'éviter des souffrances inutiles. Le nombre d'accouplement mit en place sera réduit au strict nécessaire afin de ne pas générer de souris inutilisée.

Choix des espèces

Les souris hémophiles présentent une activité de coagulation réduite conduisant à des hémorragies spontanées dans les tissus du coussinet plantaire et des hémorragies sous-cutanées. Ce modèle de souris hémophile est très proche de la maladie humaine. Les souris malades sont viables, fertiles et de taille normale. Nous utiliserons des souris mâles adultes, car c'est une maladie qui touche uniquement les males (souris ou humains). Les souris adultes seront injectées entre 6 et 8 semaines de vie, ce qui correspond à un âge adulte pour la souris, et nous permettra de comparer avec l’âge des adultes que nous souhaitons traiter.

  • Recherche appliquée
    • Autres troubles humains
    • Diagnostic des maladies
    • Troubles musculosquelettiques
  • Tests réglementaires
    • Autres tests de tolérance et d’efficacité
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Chiens : 15
Cochons : 25
Moutons : 50
Souffrances
▲ 24
▲ 44
▲ -
▲ 22
Devenir
 -
 -
 -
 90

90 chiens, cochons et moutons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures dont la gravité va de légère à sévère, 24 étant opérés puis tués sans réveil. Ils subissent des implantations chirurgicales, des prélèvements et des séances d'imagerie répétées pour tester des dispositifs de réparation osseuse et dentaire destinés au marché. Le porteur présente le suivi comme calqué sur le "cheminement d'un futur patient" et une obligation réglementaire. Il affirme qu'aucune méthode alternative n'existe et qualifie l'expérimentation sur "l'organisme entier" d'"indispensable" et d'"incontournable".

Objectifs

L’évaluation et le développement des nouveaux dispositifs et techniques pour le traitement chirurgical des affections osseuses et dentaires, par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives nécessite une phase de recherche et développement qui permet de mettre au point le dispositif et/ou la technique développées. En effet, les différentes itérations de prototypes doivent être confrontées à la modélisation animale pour reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients. Le raffinement des prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) est la phase initiale du projet, elles entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour valider les dispositifs, méthodes et techniques selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).

Bénéfices attendus

L’avantage escompté est une amélioration des capacités diagnostiques ou par exemple de la durabilité des implants, en permettant par exemple d’éviter le rejet de ceux-ci (et ainsi en éviter les réopérations parfois multiples des patients), réduire le traumatisme tissulaire, permettre une récupération plus rapide. Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences médicales / techniques mises en œuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, et plateau technique de bloc opératoire et d’imagerie de pointe). La chronologie classique d’implantation et de suivi clinique et d’examens complémentaires permettra d’assurer un cadre d’évaluation scientifique pertinent mais aussi un suivi rapproché et poussé de l’évaluation de l’état de santé générale et du bien-être des animaux implantés impliqués dans ces procédures.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: -Des prélèvements sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine. -Des procédures d’imagerie telles décrites dans la procédure n°1. La fréquence des examens d’imagerie post-implantation (de contrôle) pouvant être couramment d’un examen par semaine. -Une procédure d’implantation chirurgicale telle que décrite dans la procédure n°2, pour une partie des animaux du projet -Une procédure d’évaluation finale avec euthanasie et autopsie telle que décrite dans la procédure n°3, pour l'autre partie des animaux du projet.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont en tous points similaires à ceux attendus sur un futur patient humain : - la mise à jeun de l’animal préalablement à l’anesthésie, la préparation de l'animal à l’anesthésie (quelques minutes), - le réveil de l’anesthésie avec états de confusion possibles (quelques minutes) - les suites post-opératoires (inflammation, douleur : quelques minutes à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique), des mesures de raffinement sont mises en place pour minimiser ces effets (voir plus haut).

Devenir

A l'issue de la procédure d'imagerie non invasive, tous les animaux sont maintenus en vie. Cette procédure consistant en une étape de sélection (screening) ou de contrôle (suivi fonctionnel) des animaux utilisés dans le projet. Pour les autres procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit une évaluation complète des dispositifs testés dans le projet.

Remplacement

La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients represente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et leur durabilité. Il n'existe aucune méthode alternative pour répondre à la question scientifique du projet, l’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux chirurgicalement implantables.

Réduction

Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasive sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Cette étape de screening permise par l'imagerie, permet de selectionner les animaux présentant l'anatomie la plus adaptée et de ce fait de réduire le risque de procédures infructueuses ou dont les résultats seraient scientifiquement contestables.

Raffinement

Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en œuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). Toutes les procédures sont réalisées sous anesthésie générale, tous les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’analgésiques. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Les animaux sont hébergés dans des conditions d'ambiance maîtrisées et contrôlées et systématiquement en groupe ou individuellement pour les besoins de l'étude. Ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique). La plateforme d'imagerie permettant les screenings et les contrôles fonctionnels est située sur le site d'hebergement afin de supprimer le stress induit par des transports. Des points limites stricts et spécifiques détaillés dans la procédure ANIM-WI-015 sont appliqués tout au long du projet.

Choix des espèces

Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie qui ressemble à celle de l’homme avec les mêmes dimensions, ce qui impose l’expérimentation sur des gros animaux pour mimer l’anatomie de patients humains qui vont de l’enfant à l’adulte de grande taille. Les différences interspécifiques de la nature tissulaire, de la forme, de la taille anatomique et aussi de la fonction requièrent l’emploi de plusieurs espèces différentes pour optimiser l’expérimentation et l’évaluation des dispositifs évalués dans ce projet. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique implique d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Lapins : 11
Souffrances
▲ -
▲ 11
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 11

11 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures déclarées de souffrance légère pour cet établissement, qui n'assure que l'hébergement post-opératoire. Un second établissement leur incise le foie et la peau pour y déposer une poudre hémostatique à base d'alginate dont le projet suit la résorption, à titre de preuve de concept d'un futur dispositif médical. Les lapins sont pesés puis tués à deux, treize et vingt-six semaines pour prélever le foie et le muscle. Le porteur justifie le recours à l'animal par l'impossibilité de reproduire in vitro les organes et les fluides corporels.

Objectifs

Le pansement idéal n’existe pas. Mais il doit présenter certaines caractéristiques : maintenir la plaie en milieu humide et chaud, être modifié selon les stades de cicatrisation, être perméable aux échanges gazeux mais non aux bactéries, absorber l’excès d’exsudat produit par la plaie, ne pas coller à la plaie mais adhérer à la peau saine sans se décoller ou s’abîmer rapidement, le tout en étant facilement applicable et confortable, ne pas être toxique et être hypoallergénique, protéger des chocs, être transparent afin de pouvoir visualiser la plaie sans retirer le pansement, être le moins coûteux possible et réduire le temps de traitement. Le pansement à base d’alginate de calcium répond à l’ensemble de ces critères mais son utilisation est réservée à la prise en charge de plaies cutanées et très peu sur les organes internes lors de chirurgie. Pour maitriser les saignements, les chirurgiens ont recours à différentes techniques conventionnelles. Lorsque ces techniques sont insuffisantes, notamment lors d’hémorragies capillaires dites « en nappe », des hémostatiques chirurgicaux résorbables sont utilisés comme traitement. L’objectif de cette étude est de vérifier l’efficacité hémostatique tissulaire d’application locale d’un produit à base d’alginate sous forme de poudre, et de suivre sa résorption et son impact au niveau du tissu lésé et des zones proches. La preuve de concept de ce nouveau type de pansement hémostatique permettra de mettre au point un nouveau dispositif médical pour la gestion des saignements intra-cavitaire et sous-cutané en cours de chirurgie et d’observer sa résorption à la surface du tissu lésé à différents temps post-opératoire. En plus de la preuve de concept sur un organe intra-cavitaire, nous voulons observer le taux de résorption de la poudre hémostatique sur un tissu non lésé (muscle). Pour cela, l’établissement 1/2 réalisera une incision cutanée et introduira entre le plan sous-cutané et le plan musculaire un volume équivalent à celui appliqué sur le foie. Le plan musculaire sera prélevé pour histologie aux mêmes temps que pour le foie. Cette manipulation permet ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisé.

Bénéfices attendus

Le projet est destiné à confirmer l’intérêt des propriétés hémostatiques du produit (sous format de poudre) sur le saignement d’un organe intra-abdominal comme le foie et sur un tissu non lésé (muscle) mais aussi de suivre la résorption du produit dans le temps au niveau des zones d’implantation. L’objectif est de pouvoir avoir un pansement hémostatique naturel (non synthétique) pour le traitement des plaies chirurgicales et qui ne nécessite pas son retrait avant fermeture de l’incision chirurgicale comme les pansements actuels commercialisés.

Procédures

Les animaux seront pesés régulièrement. La pesée est un acte de courte durée. Après euthanasie des animaux, des prélèvements des zones d’intérêts seront réalisés afin de pouvoir effectuer les analyses demandées. Ces prélèvements seront de courte durée et ne seront réalisés qu’une seule fois par animal puisqu’ils seront in fine euthanasiés.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sur les animaux pour la partie chirurgie sont développées dans la DAP de l’établissement n°1/2. Dans notre établissement, les effets indésirables attendus sur les animaux sont les suivants : stress dû à l’arrivée dans un nouvel environnement, stress dû à la contention pour la réalisation des pesées et de l’anesthésie précédant la mise à mort.

Devenir

Les animaux seront tous mis à mort, soit parce qu’ils auront atteint un point limite soit parce qu’ils auront atteint le temps du prélèvement final : J+2 semaines établissement n°1/2, J+13 semaines et J+26 semaines établissement n°2/2. L'étude histologique de l’intégration du pansement hémostatique dans l’organe sera réalisée et nécessite le prélèvement du foie. Pour obtenir ces prélèvements, il est nécessaire que les animaux soient mis à mort au préalable.

Remplacement

L’objectif de cette étude est de vérifier l’efficacité hémostatique tissulaire d’application locale d’un produit à base d’alginate (produit naturel), de constater sa persistance sur le tissu lésé et de suivre sa résorption sur un tissu lésé et un autre non lésé. La preuve de concept de ce nouveau type de pansement hémostatique sous forme de poudre, permettra de mettre au point un nouveau dispositif médical pour la gestion des saignements intra-cavitaire et cutanés en cours de chirurgie et d’observer son intégration sur le tissu à différents temps post-opératoire. Il est nécessaire de tester le pansement hémostatique dans un environnement avec les différents organes et les fluides corporels qui ne peuvent être reproduit en in vitro. Ce passage sur le modèle animal est la dernière étape de la preuve de concept.

Réduction

11 animaux seront utilisés au total, dont 9 animaux répartis en 3 groupes (3 animaux par groupe). Il y a 2 animaux supplémentaires prévus afin de compléter l’un des groupes si nécessaire. Ce nombre a été déterminé pour avoir une représentation juste de la physiologie animale. Etant donné que c’est une preuve de concept, il n’y a pas besoin de plus 3 animaux par groupe pour obtenir la réponse au questionnement. Si le pansement ne permet pas de stopper le saignement et amène à faire une intervention chirurgicale pour l’arrêter, le projet pourra être stoppé sans utiliser tous les animaux prévus. Pour réduire le nombre d’animaux, l’Etablissement n°1/2 a d’abord développé la voie chirurgicale dans leur structure sur des animaux décédés, issus de procédures antérieures. Dans un principe de réduction, sur le même animal, une incision cutanée de 1,5 cm sera faite sur le flanc opposé et à distance de l’abord hépatique pour déposer une quantité de poudre hémostatique équivalente à celle mise sur le foie afin de mesurer le taux de résorption sur un tissu non lésé. Il s’agit d’une preuve de concept, ce faible nombre d’animaux permettra d’obtenir des résultats suffisants pour cette étape du projet.

Raffinement

Méthodes de raffinement : 1) Tout au long de leur hébergement chez nous (établissement n°2/2), les animaux auront des conditions d’hébergement adaptées et optimales (logement, environnement, alimentation, apport en eau, soins). Afin de les maintenir, les paramètres d’ambiance, l’aliment, l’abreuvement seront vérifiés quotidiennement. De plus, afin d’augmenter leur bien-être, les animaux seront hébergés collectivement et disposeront d’un environnement enrichi (exemples : foin/paille, bois à ronger, chaînette, de quoi se cacher et grimper…). Si, selon les besoins, les animaux doivent être hébergés individuellement, ils auront un contact visuel et/ou olfactif avec leurs congénères. 2) Dans le but de repérer rapidement toute anomalie, les animaux seront suivis quotidiennement. Des pesées de suivi seront également réalisées à des fréquences adaptées. Toute anomalie sera rapportée au vétérinaire qui jugera s’il est nécessaire de réaliser un examen clinique approfondi et interviendra dans le diagnostic, la prescription et mise en place d’un traitement thérapeutique adapté et/ou des soins divers, dans le but de soigner ou soulager l’animal.

Choix des espèces

Le lapin est un animal de taille intermédiaire, dont le foie a une suffisante pour supporter les scarifications prévues et l’implantation de la poudre hémostatique (le produit) en quantité suffisante pour obtenir l'effet pharmacologique souhaité (hémostatique). Les animaux seront réceptionnés dans l’établissement n°1/2 à 2,5-3 kg environ pour atteindre 3,5-4 kg environ (âge adulte). L’utilisation d’animaux adulte permet de bénéficier d’une taille permettant la chirurgie sur le foie.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Souris : 160
Souffrances
▲ -
▲ 20
▲ 140
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 160

160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Génétiquement modifiées pour développer des malformations caverneuses cérébrales, elles reçoivent une injection intracrânienne à la naissance puis un traitement pendant trente jours, et le porteur indique qu'elles développeront crises convulsives et déficits moteurs. À l'issue des procédures, elles sont tuées pour évaluer les malformations et la réponse aux traitements. Le porteur présente les retombées au conditionnel, ce projet "pourrait" jeter les bases d'un essai clinique de l'Alpelisib chez l'humain.

Objectifs

Des mutations de PIK3CA ont récemment été découvertes dans 39% des cavernomes sporadiques et un premier modèle souris génétiquement modifié de cavernome muté PIK3CA a été publié. Des mutations de MAP3K3 ont également été mises en évidence dans 44% des cavernomes sporadiques sans réalisation de modèle souris associé. Le présent projet propose la réalisation d'un modèle souris génétiquement modifié de cavernome muté MAP3K3 et l'utilisation dans un essai pré-clinique des deux modèles sus-cités.

Bénéfices attendus

Ce projet pourrait permettre de mieux comprendre les mécanismes de formation des cavernomes sporadiques, confirmer le rôle central de PIK3CA et jeter les bases d'un essai clinique chez l'homme pour l'Alpelisib, offrant ainsi un traitement à des patients parfois en impasse thérapeutique.

Procédures

Les animaux porteurs de cavernomes seront détectés par IRM puis seront soumis à des injections intra-crâniennes néo-natales (1 injection par animal) et à un traitement par voie orale (7 animaux) ou par voie intra-péritonéale (7 animaux), tous deux durant 30 jours. La durée procédures sera de 30 minutes par animal pour les IRM et de 1 minute par animal pour les gavages.

Impact sur les animaux

Les animaux vont développer des symptômes cliniques liés à la présence de cavernomes, notamment des crises convulsives et/ou des déficits moteurs, et seront donc étroitement surveillés pour limiter la souffrance à l'apparition des premiers symptômes. Il n'existe pas d'effet indésirable rapporté chez la souris pour les traitements proposés dans notre projet, qui ont déjà fait l'object d'essais pré-cliniques chez la souris.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à l'issue de l'ensemble des procédures afin de pouvoir évaluer la survenue de malformations dans les nouveaux modèles souris décrits et d'évaluer la réponse morphologique des malformations vasculaires aux différents traitements dans le cadre de l'essai pré-clinique.

Remplacement

Les modèles in vitro et sur animaux invertébrés ne permettent pas l'obtention de cavernomes avec un aussi grand niveau de reproduction de la pathologie humaine que les modèles souris que nous avons déjà réalisés. La souris reste donc l'espèce les plus appropriée pour cette étude.

Réduction

Nous avons réduit le nombre d’animaux utilisés au maximum (nombre total: 160)pour nous permettre de générer des résultats solides. Afin d'assurer la fiabilité statistique et de limiter le nombre d'animaux, nous avons estimé l’effectif a priori sur la base de travaux antérieurs.

Raffinement

Les procédures d'injection intra-crânienne ont été adaptées pour diminuer le stress et la douleur en réduisant notamment au maximum le temps d’exposition au stress en limitant le nombre d'injections par animal au minimum. Les procédures seront stoppées en cas de stress ou douleur non contrôlé, non traitée.Les animaux auront accès à l'eau et à la nourriture ad libitum et disposeront d'enrichissements. Toutes les conditions sont réunies pour prendre en compte la douleur de l'animal, une anesthésie étant pratiquée quand cela est nécessaire. Les points limite sont définis. Les animaux seront suivis par un personnel compétent au sein d'un milieu enrichi.

Choix des espèces

Le modèle animal est le seul moyen de déterminer avec précision la capacité de MAP3K3 à initier ou promouvoir la formation des cavernomes, notamment en raison de l'absence de cultures cellulaires de cavernomes en général et plus particulièrement avec le profil mutationnel désiré. Les autres expériences prévues dans le projet doivent être réalisées chez la souris car elles utilisent un modèle souris déjà publié et validé par la communauté scientifique internationale. Les animaux seront utilisés de la naissance à l'âge de 12 mois de manière similaire aux précédents modèles de cavernomes publiés par l'équipe.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
Souris : 506
Souffrances
▲ -
▲ 386
▲ 120
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 506

506 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Génétiquement modifiées pour développer une polykystose rénale, elles reçoivent un vecteur de thérapie génique par injection oculaire, intrapéritonéale puis directement dans le rein, avec prélèvements sanguins mensuels et IRM sous anesthésie, avant une mise à mort à vingt semaines pour prélever les organes. Le porteur indique qu'en cas de succès la recherche se poursuivra sur un "modèle félin", soit des chats. Il affirme l'usage de la souris "indispensable" pour évaluer l'effet à l'échelle de l'"organisme entier".

Objectifs

La polykystose rénale autosomique dominante représente l’une des principales causes de l’insuffisance rénale d’origine génétique et touche plus d’une naissance sur 400 -1000 et approximativement 13 millions de personnes dans le monde entier. La polykystose rénale est caractérisée par le développement bilatéral de kystes rénaux qui augmentent progressivement la masse de l'organe et conduit à la perte de la fonction rénale. L'insuffisance rénale chronique est la complication sévère la plus fréquente. Notre projet porte sur le développement d'une approche par thérapie génique pour traiter cette maladie. Les vecteurs virus adéno-associé recombinants (rAAV) ont récemment montré des résultats encourageants pour le traitement de maladies génétiques. En particulier, le sérotype AAV9 est décrit dans la littérature pour le ciblage des reins et du foie entre autre. Pour cela, notre choix s'est porté sur l'utilisation d'AAV9 pour le traitement de la polykystose rénale. Des études ont mis en évidence l'importance de l'adénosine monophosphate cyclique dans la croissance des kystes rénaux. La protéine kinase A est le majeur effecteur de dans la croissance des kystes rénaux. Notre stratégie est d'évaluer l'effet d'un vecteur portant le gène modifié de la protéine kinase A au stade précoce de la formation des kystes. Nous utiliserons les vecteurs AAV pour introduire le gène humain modifié de la protéine kinase A dans un modèle murin de polykystose rénale dans le but de bloquer partiellement la voie de la protéine kinase A.

Bénéfices attendus

Notre but est de développer une étude preuve de concept de thérapie génique pour la polykystose rénale. Notre but est de d’examiner l’effet du vecteur thérapeutique sur le nombre, la taille, et le développement des kystes. Si notre approche thérapeutique est efficace nous poursuivrons notre recherche sur de plus gros animaux (modèle félin)

Procédures

Injection du vecteur : - 1 fois par animal à J10 post-natal pour l'injection rétro-orbitale ou intrapéritonéale (durée 3 min), - et à l'âge de 4-6 semaines pour l'injection rénale (durée 45 min) . - Prélèvement sanguin: 1 fois par mois à partir du sevrage sous anesthésie. - Imagerie par résonance magnétique : 1 fois par animal, sous anesthésie, durée : 1 heure

Impact sur les animaux

Les animaux peuvent ressentir une douleur passagère au site d’injection. Il existe également un léger risque d'hémorragie ou d'infection du site chirurgical, mais si l'un ou l'autre de ces phénomènes se produit, les animaux seront immédiatement euthanasiés et ne devraient donc pas ressentir ces effets pendant une longue période. L'anesthésie peut provoquer une légère gêne mais aucun autre effet indésirable n'est attendu.Les animaux peuvent ressentir une douleur passagère au site d’injection. Il existe également un léger risque d'hémorragie ou d'infection du site chirurgical, mais si l'un ou l'autre de ces phénomènes se produit, les animaux seront immédiatement euthanasiés et ne devraient donc pas ressentir ces effets pendant une longue période. L'anesthésie peut provoquer une légère gêne mais aucun autre effet indésirable n'est attendu. Chez le patient la présence de kystes reste longtemps indolore et imperceptible jusqu’à ce que le volume kystique devienne important et qu’il entraine une pesanteur et une douleur diffuse dans le flanc, le dos ou l’abdomen. Notre stratégie est d’évaluer notre thérapie au stade précoce cde la formation des kystes, lorsqu’ils ne présentent pas d’inconfort pour la souris.

Devenir

Tous les animaux inclus dans les procédures seront euthanasiés. Le but est de prélever les organes post-mortem des animaux, et d'effectuer des analyses biomoléculaires et histologiques.

Remplacement

La complexité du rein et de la polykystose rénale rénale nécessite l’utilisation d’un modèle animal. Mais, les constructions génétiques utilisées seront caractérisées in vitro avant leur utilisation chez l’animal. L'utilisation d'un modèle murin est indispensable afin d’évaluer l’efficacité des vecteurs pour corriger les manifestations cliniques de la maladie à l’échelle de l’organisme entier.

Réduction

Des calculs statistiques ont été effectués sur la base des résultats d'études similaires dans ce domaine. Dans la mesure du possible, les organes obtenus des souris seront conservés et stockés pour des tests ultérieurs, ce qui permettra de maximiser les données obtenues de chaque animal. Le nombre de souris nécessaires à cette étude est réduit en enregistrant autant de paramètres que possible à partir d'une seule souris, sans compromettre le bien-être des animaux.

Raffinement

Pour l'administration des vecteurs thérapeutiques, des protocoles anesthésiques et analgésiques adaptés seront mis en place selon la procédure et validés par le vétérinaire. Les prélèvements sanguins se dérouleront sous anesthésie par isoflurane. Notre stratégie est d'évaluer l'efficacité d'un vecteur thérapeutiqque sur la formation des kystes rénaux au stade précode de la formation des kystes, lorsqu'ils ne présentent pas encore d'inconfort pour la souris. Néanmoins un suivi de la fonction rénale sera mis en place chez les souris susceptibles de développer la maladie. Les prélèvements bi-mensuels d'urine permettront de suivre l'évolution de la concentration de l'AMPc, la créatinine et les taux urinaires d'azote uréique. Une observation quotidiennne des animaux, des pesées hebdomadaires et l'application de critères d'arrêts permettent de veiller au bien-être des animaux.

Choix des espèces

La souris est l’espèce de choix pour générer des modèles de maladies humaines. Son anatomie, sa physiologie et sa génétique son bien connues. L’utilisation est justifiée par l’existence d’un modèle de souris transgéniques portant une délétion du gène Pkd1 et reproduisant des aspects cliniques de la polykystose rénale. L’apparition des premiers kystes rénaux est détectée entre 8 à 10 semaines d’âge. A l'âge de 20 semaines, 100% des souris malades non traitées seront porteuses de kystes rénaux. Nous euthanasierons les souris d'intérêt et leurs contrôles à l'âge de 20 semaines. Cela va permettre de mesurer l'effet thérapeutique du vecteur, et sa stabilité dans le temps.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 840
Souffrances
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Devenir
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840 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Anesthésiées jusqu'à une fois par semaine pendant quarante minutes, elles sont posées par deux sur des cages de moustiques pour servir de repas sanguin vivant destiné à maintenir six populations de moustiques en élevage. Le porteur décrit une réaction immunitaire à la salive des insectes et une anémie liée aux piqûres, surveillées par une pesée hebdomadaire. Il qualifie l'usage des souris de "gold standard" et affirme que les poches de sang ne produisent pas d'œufs en quantité et qualité acceptables.

Objectifs

Afin de pouvoir étudier la capacité de transmission de virus par différentes populations de moustiques, nous devons pouvoir maintenir en élevage ces insectes sur plusieurs générations. L’obtention d’œufs de moustiques et le développement ultérieur de ces œufs en larves, puis en nymphes et ensuite en adultes repose sur le prélèvement régulier de sang de mammifères par les moustiques femelles adultes (hématophages). La prise d’un repas sanguin leur est indispensable pour pouvoir pondre leurs œufs. Un moustique femelle prélève environ de deux à quatre microlitres de sang. Après un délai de 48 à 72 h, la femelle pond une cinquantaine d’œufs. Ces œufs peuvent ou ne peuvent pas, selon les espèces, être conservés un certain temps à sec avant d’être mis à éclore pour générer de nouveaux adultes.

Bénéfices attendus

Tous les projets de recherche de notre unité ont pour base l’étude de la capacité de certaines populations de moustiques à s’infecter, ou non, et transmettre des virus pathogènes pour l’homme ou des animaux. La compréhension de ces systèmes permet d’évaluer et d’anticiper la survenue d’épidémie. Notre époque, avec les dérèglements climatiques, la pollution, les déforestations, l’utilisations de pesticides et d’insecticides, entrainent des modifications qui impactent fortement les insectes et augmentent les risques d’émergence de virus. L’utilisation des souris comme source de sang pour les moustiques est un « gold standard » pour produire suffisamment d’œufs qui seront destinés aux études des systèmes vectoriels. En effet, chaque combinaison moustique-virus varie selon l’origine géographique de la population de moustiques et du génotype/sérotype de virus. La connaissance de l’efficacité de chaque combinaison est importante pour mesurer le risque épidémique. Même si une espèce de moustique a une distribution très large englobant la ceinture tropicale et parfois tempérée, chaque population géographique peut présenter une réceptivité différente vis à vis d’un même virus. De façon similaire, un virus existe sous forme de différents sérotypes et génotypes et tous ne présentent pas la même efficacité à infecter une même espèce de moustique. Donc la combinaison moustique-virus est unique. En général, les moustiques à l’origine des épidémies sont minoritaires (moins de 15% des 3500 espèces de moustiques) mais sont omniprésents dans l’environnement urbain. Ces moustiques sont des espèces invasives fortement adaptés à l’homme et qui voyagent avec l’homme et les marchandises. Ils ont la propriété de pouvoir se reproduire en cage et se nourrir en captivité sur animaux dont les souris. Ces caractéristiques ont permis des avancées majeures dans la connaissance des maladies vectorielles affectant la santé de l’homme (dengue, chikungunya, fièvre jaune et Zika) et de ce fait, il a été possible d’élaborer des stratégies de contrôle efficace.

Procédures

Les souris seront anesthésiées au maximum une fois/semaine pendant 40 min par injection d’un mélange de Xylazine + Ketamine, puis seront placés sur des cages de moustiques d’élevage pendant 30 min. Une injection de solution de chlorure de sodium 0,9% sera pratiquée après chaque anesthésie.

Impact sur les animaux

Les souris sont anesthésiées avant d’être positionnées sur les cages d’insectes dans l’insectarium à 25 ou 28°C, selon l’espèce. La piqure par les femelles de moustiques engendre une légère réaction immunitaire due au contact de la salive injectée par l’insecte au moment de la prise de sang. Il n’y a pas de démangeaison cutanée constatée. A son réveil, les souris ne se grattent pas et ont un comportement normal. L’anémie due au prélèvement du sang (2 à 4 µL / moustique) est prise en compte en limitant le temps de contact et donc le nombre de piqure. Une pesée hebdomadaire des animaux, au moment du change, permet de détecter une éventuelle perte de poids.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés.

Remplacement

Les moustiques femelles étant hématophages, il est impossible de les maintenir en élevage sans avoir recours à du sang. Le sang apporte les substances nutritives indispensables à la fabrication des œufs. Dans la nature, les sources de sang sont des vertébrés (oiseaux, mammifères ou humains) avec lesquels les moustiques cohabitent. Au sein du laboratoire, les sources de sang les plus biologiquement pertinentes sont les souris ou les lapins de laboratoire. Dans le présent projet visant à maintenir des populations de moustiques sains en élevage, les souris de laboratoire ont été identifiées comme des sources régulières de sang. Le recours à l’animal est nécessaire car l’utilisation d’autres sources de sang (poche de sang, globules rouges lyophilisés) ne permet pas la production d’œufs de qualité et en quantité acceptables pour les infections réalisées ultérieurement.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaire au bon déroulement du projet tient compte : - des six espèces de moustiques de différentes origines à maintenir en élevage ; - des nuisances occasionnées par les piqures des moustiques femelles (anémie, réaction immunitaire à la salive) et par des anesthésies répétées. Dix cages de six souris femelles IOPS maintenues et renouvelées quatre fois/an est selon notre expérience la quantité minimale d’animaux pour un préjudice moindre. Il faut toujours mettre deux souris anesthésiées sur une cage pour laisser le « choix » de l’animal aux femelles (préférences d’attractivité) et diminuer le nombre de piqure par animal. Il y a en moyenne toujours 6 à 8 populations de moustiques en élevage. Un lot de six souris ne sera anesthésié qu’une fois par semaine. La présence de six lots permet un temps de récupération indispensable au bien-être des animaux.

Raffinement

Les souris sont déposées sur les cages une fois anesthésiées, toujours par deux, quel que soit la taille de la cage et le nombre de moustiques femelles, pendant un temps de contact variable, allant de cinq minutes à quinze minutes. Le temps de contact est décidé en fonction du nombre d’insectes par cage, de leur âge et de leur espèce (comportement de piqûre différent). Nos connaissances en entomologie nous permettent d’apprécier ces différents paramètres. Un même binôme de souris peut être déposé successivement sur deux cages au plus, soit trente minutes d’exposition maximum. La pommade Ocry-gel, un produit de soin oculaire destiné à la lubrification des yeux des animaux sera appliquée aux yeux des souris anesthésiées. Un volume de 0,15 mL d’une solution de chlorure de sodium à 0,9% sera injecté en sous cutané pour prévenir la baisse volumique. Ensuite, les souris sont placées dans une cage posée sur un tapis chauffant, avant leur réveil pour compenser la baisse de température de l’animal due à l’anesthésie. Les souris réveillées sont ensuite remises dans leurs cages. Il n’a jamais été observé de démangeaison chez les rongeurs mais l’application d’une crème apaisante type Quotane 0,5% sur les régions exposées sera faite si nécessaire,. Les animaux (marquage par traits sur la queue) seront pesés chaque semaine, au moment de leur change, afin de détecter une éventuelle perte de poids signe de mauvaise santé. Les cages d’hébergement sont pourvues d’enrichissement, avec eau et nourriture à volonté.

Choix des espèces

Le choix des souris est justifié par leur facilité d’approvisionnement, leur qualité sanitaire, l’absence de démangeaison (aucune observation de grattage des parties exposées) après piqûre par les moustiques, leur petite taille qui rend possible : - leur stabulation en nombre suffisant ; - leur mise en contact des insectes sur les cages. Les femelles sont âgées de 4 à 5 semaines et ont un poids de 20/22g à leur arrivée. Après la période d’acclimatation elles atteignent 30g, poids à partir duquel on peut les anesthésier et les présenter aux moustiques.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 126
Souffrances
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Devenir
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126 souris génétiquement modifiées pour développer une pathologie de type Alzheimer vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles sont exposées à la caféine in utero ou à l'âge adulte, puis suivies pendant douze mois par IRM sous anesthésie, tests comportementaux (labyrinthe surélevé, reconnaissance d'objets), frottis vaginaux et prélèvements sanguins, avant une perfusion intracardiaque terminale. Le porteur nomme des atteintes possibles comme des blessures entre mâles après rasage du flanc et une défaillance cardio-respiratoire sous anesthésie. Il affirme le recours à l'animal "incontournable" et sans "alternative", et renvoie l'application chez l'humain au long terme.

Objectifs

La maladie d’Alzheimer, plus fréquente cause de démence est responsable d’une morbidité et mortalité importante avec un impact économique majeur sur le système de santé. Les patients ayant la maladie présentent une altération du connectome cérébral qui est la cartographie de l’ensemble des connexions existant entre les différentes aires du cerveau, et généralement établie à partir de méthodes d’IRM. A ce jour, il n’existe pas de traitement préventif. De récents travaux chez la souris suggèrent qu’une exposition anténatale à la caféine constituerait un facteur de risque dans l’apparition précoce des déficits cognitifs. En revanche, administrée quotidiennement à de faibles doses à l’âge adulte, la caféine pourrait retarder ou réduire le risque d’apparition des déficits cognitifs. Notre objectif est d’étudier les effets de la caféine sur la connectivité cérébrale dans la maladie d’Alzheimer et de vérifier si les éventuels changements de connectivité sont corrélés aux performances cognitives. Afin de comprendre l’impact de la caféine sur le cerveau dans la maladie d’Alzheimer, nous caractériserons pendant 12 mois l’évolution des connectomes structural et fonctionnel chez des souris mâles et femelles génétiquement modiées de type Alzheimer. Les souris seront exposées à la caféine soit in utero, soit à l’âge adulte (dès 3 mois). Elles seront suivies par IRM fonctionnelle à l’état de repos et imagerie du tenseur de diffusion sous anesthésie générale légère et sédation. Nous comparerons les connectomes de ces souris à ceux de souris contrôles grâce à une approche classique de traitement des données d’IRM fonctionnelle de repos. Des études comportementales précéderont les explorations IRM. Elles permettront d’établir d’éventuelles corrélations entre modifications du connectome et performance cognitive sous les effets de la maladie et de la caféine. Une approche personnalisée se fera grâce à la plateforme neuroinformatique « The Virtual Mouse Brain ». Le connectome fonctionnel de chaque souris sera prédit à partir du connectome structural acquis en imagerie du tenseur de diffusion et comparé au connectome fonctionnel obtenu expérimentalement par IRM fonctionnelle de repos. Cela permettra, si les prédictions sont avérées, de prédire l’évolution de la maladie d’Alzheimer et l’efficacité des thérapies. L’approche par virtualisation permettra d’optimiser la plateforme sur le modèle étudié et de réduire le nombre d’animaux nécessaires dans des études futures.

Bénéfices attendus

Cette étude repose sur un modèle animal d’Alzheimer. Elle s’appuie aussi sur des méthodes avancées de neuroimagerie (IRM) transposables à l’homme qui permettent l’exploration non-invasive du cerveau. Ce travail investigue l’effet de la caféine sur la connectivité cérébrale et fournira des informations détaillées sur le développement de la pathologie dans le modèle expérimental étudié et éventuellement sa régression avec le traitement à la caféine. Nous nous attendons à identifier des biomarqueurs prédictifs de la détérioration, régression ou amélioration de la maladie d’Alzheimer. L’approche par virtualisation du cerveau de chaque souris grâce à la plateforme neuroinformatique nous permettra d’effectuer des prédictions du connectome fonctionnel pour chaque temps donné, ce qui sera vérifié expérimentalement au travers des acquisitions d'IRM fonctionnelle à l'état de repos qui seront effectuées et de l’évaluation cognitive de chaque animal. Ceci pourra à long terme être utilisé chez l’homme étant donné que la plateforme a été initialement développée chez l’homme. On pourra alors prédire en fonction du stade de prise en charge de la maladie d’Alzheimer, son évolution ainsi que l’impact des thérapies mises en œuvre.

Procédures

Exposition à la caféine des reproducteurs, des embryons, des fœtus via le cordon ombilical et des petits de la portée via le lait maternel : les parents reproducteurs seront exposés à la caféine par l’eau de boisson deux semaines avant l’accouplement. Les reproductrices seront exposées à la caféine durant toute la gestation et par conséquent, les embryons et les fœtus in utero. Après la mise-bas, les petits seront exposés jusqu’au 15ème jour postnatal par la prise du lait maternel. Exposition à la caféine à l’âge adulte : Un groupe de souris sera exposé à la caféine par l’eau de boisson après 3 mois de vie et de manière chronique jusqu’à 12 mois. Tests comportementaux : Le comportement sera étudié sur des animaux contrôles, exposés à la caféine soit in utero, soit à l’âge adulte. Chaque animal sera soumis à 2 tests différents avec des intervalles de récupération entre les tests. Le test du labyrinthe en croix surélevé dure en moyenne 5 min. Le test de substitution et de reconnaissance d’objets dure 35 minutes en moyenne par animal. Chaque test sera réalisé 4 fois sur un même animal (3, 6, 9 et 12 mois). Prélèvement vaginal : Le frottis vaginal sera réalisé sur des souris vigiles. Chaque femelle de l’étude aura 4 frottis au total sur une durée de 9 mois (3, 6, 9 et 12 mois). Les cellules seront prélevées en quelques secondes par lavage vaginal dans l’eau stérile contenue dans une fine pipette. Prélèvement sanguin : Il sera réalisé en quelques secondes sur des souris anesthésiées en vue de l’IRM. Chaque souris de l’étude aura 4 prélèvements sanguins au total au niveau de la veine saphène latérale ou de la veine submandibulaire sur une durée de 9 mois (3, 6, 9 et 12 mois). IRM : Les animaux seront explorés sous anesthésie générale légère et sédation. La durée de l’examen sera d’environ 1h30. Les animaux contrôles et les animaux exposés à la caféine in utero ou à l’âge adulte (dès 3mois) subiront 4 examens au total sur une période de 9 mois (3, 6, 9 et 12 mois).

Impact sur les animaux

Les souris traitées à la caféine peuvent présenter une baisse de la consommation de l’eau de boisson les deux premiers jours d’exposition. Les souris exposées à la caféine in utero par le biais de leurs mères peuvent avoir un poids plus faible à la naissance que les contrôles. Cependant, à l’âge adulte, leur poids n’est plus différent de celui des souris naïves. L’exposition in utero à la caféine a un effet délétère sur le cerveau. Les animaux seront soumis à 2 tests comportementaux différents et pourraient être plus anxieux lors du second test réalisé le lendemain du premier. L’effet indésirable lors des frottis vaginaux est de provoquer une stimulation induisant une pseudo-gestation. Bien que ce risque soit mineur chez les souris à l’inverse des rates, nous avons envisagé les dispositions permettant de minimiser cette éventualité (utilisation d’une micropipette et espacement des prélèvements de 3 mois). Les animaux seront aussi examinés par IRM tous les 3 mois (m3 à m12). A chaque IRM, ils seront rasés au niveau du flanc droit sur les faces dorsale et ventrale afin de faciliter le monitoring de la saturation en oxygène pendant l’examen. Ce geste est indispensable pour avoir des valeurs fiables sur les souris de notre étude car l’oxymètre étant associé à un capteur infrarouge, son pouvoir absorbant est atténué par leur pelage noir. Cependant, du fait du dos rasé, les souris mâles peuvent se blesser plus facilement lors des luttes entre congénères. Ils seront alors surveillés et nettoyés avec de la vétédine au besoin. La seule nuisance ou effet indésirable possible pour ces animaux est la défaillance cardiorespiratoire sous anesthésie, un évènement rare lorsque le vetflurane est administré à faible dose. L’utilisation d’un monitoring physiologique pendant l'IRM permet de détecter les premiers signes d’alerte et d’interrompre immédiatement l’anesthésie ce qui permet le réveil rapide des animaux.

Devenir

Après la dernière IRM, les descendants des triades seront soumis à une perfusion intracardiaque en vue de prélèvements destinés à des analyses neuroanatomiques et immunihistochimiques. Les reproducteurs seront mis à mort à 12 mois du fait de leur âge et parce qu’ils ne seront plus réutilisés pour générer des colonies à la fin de l’étude.

Remplacement

Ce projet sera conduit dans le strict respect de la règle des 3R. L’étude de la connectivité cérébrale au cours de la vie nécessite de recourir à l’animal car il n’existe pas d’alternative. De nombreuses études montrent que les dynamiques cérébrales globales sont analogues chez les mammifères, et le modèle de souris Alzheimer qui sera utilisé est très pertinent pour apporter de nouvelles connaissances sur les réseaux neuronaux et mieux appréhender cette maladie.

Réduction

Le recours à l’animal étant incontournable, nous avons réduit le nombre d’animaux au minimum grâce à l’utilisation de méthodes non-invasives en IRM permettant le suivi longitudinal d’un même animal. Nous ne disposons pas de données préliminaires sur l’effet de la caféine sur les métriques IRM dans notre modèle de souris Alzheimer. Il ne nous est donc pas possible d’utiliser de tests statistiques pour évaluer la taille des groupes. En tenant compte des aléas possibles dans la mise en œuvre du projet et sur la base de notre expérience en IRM préclinique, nous avons donc réduit le nombre d’animaux au minimum permettant de répondre à la question scientifique.

Raffinement

Le raffinement concernera la diminution du stress par l’utilisation d’une anesthésie légère lors de l’IRM. Un délai d'acclimatation minimum de 10 jours et une habituation à l'expérimentateur seront assurés lors de l’arrivée des animaux. Les prélèvements sanguins se feront sur animaux anesthésiés en vue de l’IRM. Pendant les sessions d’imagerie, les animaux seront plongés sous anesthésie légère avec sédation afin d’éviter tout stress. Ils bénéficieront d’un monitoring physiologique continu avec un système dédié au rongeur permettant d’adapter immédiatement l’anesthésie afin d’éviter toute situation de détresse cardio-respiratoire. Les études comportementales seront effectuées sous la conduite d’un opérateur expérimenté et les conditions d’hébergement seront optimisées afin de diminuer les comportements agressifs, réduire l’ennui, et favoriser l’expression d’un maximum de comportements naturels (animaux hébergés en groupes sociaux dans de grandes cages, boisson et nourriture ad libitum, enrichissement avec nid végétal, tubes en plexiglas, cartons à ronger, fast-track, balançoires). Des points limites adaptés et précoces seront mis en place pour la procédure. Des critères d’arrêt anticipé de l’expérimentation en cas de survenue d’une complication seront appliqués.

Choix des espèces

Ce projet utilise des souris génétiquement modifiées comme modèle animal de la maladie d’Alzheimer. Ce modèle est considéré comme pertinent car il reproduit les caractéristiques principales de la maladie humaine (lésions de type plaques amyloïdes, neuroinflammation, propagation de protéines tau et déficits cognitifs). Nous utiliserons des reproducteurs âgés de 6 à 8 semaines, exposés ou non à la caféine. Les descendants seront soit : exposés à la caféine in utero et pendant les 15 premiers jours de vie par le lait maternel ; soit non exposés pendant la gestation mais exposés de manière chronique à la caféine à l’âge adulte (de 3 à 12 mois) ; soit, jamais exposés à la caféine au cours de leur vie. Les différentes interventions se feront tous les 3 mois sur les souris adultes (à partir de 3 mois jusqu’à 12 mois). Cette étude permettra d’étudier les modifications induites par la maladie, la caféine et le vieillissement sur le connectome cérébral.