Procédures légères
Afin de répondre aux exigences réglementaires de contrôle de qualité de vaccins vétérinaires bénéficiant d’une AMM, ce projet vise à confirmer l’activité de formulations vaccinales destinées aux porcs, au moyen de procédures de classe de gravité sévère.
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
600 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger, modéré et sévère. Les témoins non vaccinés sont infectés par la peste porcine classique et développent anorexie, diarrhée, méléna, amaigrissement et troubles nerveux, pour contrôler l'activité de lots de vaccins vétérinaires. Le porteur présente ces épreuves comme imposées par la Pharmacopée Européenne et les réglementations des pays destinataires. Il affirme qu'elles ne peuvent être remplacées sans un changement de la réglementation de tous les pays.
Objectifs
Afin d’être en adéquation avec les exigences réglementaires de la Pharmacopée Européenne et des pays tiers destinataires dans la constitution du dossier d’AMM, ce projet vise à déterminer l’activité de vaccins destinés à des porcs. Les contrôles d’activité par épreuve se basent sur le développement ou non de la pathologie après injection de la souche (les porcs vaccinés sont protégés). Ils sont effectués sur espèce cible. La Pharmacopée Européenne demande la démonstration de résultats, certains obtenus sur l’animal.
Bénéfices attendus
Ces tests permettent la libération d’un nombre important de doses de vaccins améliorant considérablement la qualité sanitaire des élevages et la sécurité alimentaire des consommateurs.
Procédures
Le test d’activité du vaccin de la peste porcine classique dure 35 jours. A J0, une prise de sang et l’injection de vaccin sont faites. De J11 à J13, la température est relevée. A J14, le technicien prend la température des animaux, les pèsent et inocule la souche d'épreuve de peste porcine. Jusqu’à J35, tous les animaux bénéficient d’un suivi clinique quotidien et de prise de température. En cas d’apparition d’un signe d’alerte, un deuxième suivi journalier est mis en place. A la fin du test, tous les animaux sont pesés et euthanasiés. Pour ce contrôle, la protection de l’animal contre la souche est analysée. Pour une hyperthermie supérieure à 41°C et/ou une perte de poids l’animal est déclaré non protégé. Pour tous les porcs ayant présenté une hyperthermie, une perte de poids ou qui ont été euthanasiés, une lecture du nombre de pétéchies sur des organes cibles est réalisée.
Impact sur les animaux
Les témoins montrent les symptômes liés à la maladie infectieuse testée. Les dommages liés au test sont une souffrance pour les animaux témoins et une légère augmentation du stress due à des prélèvements, aux injections et aux manipulations. Chez les témoins, les symptômes les plus courants observés dans le cadre de ces tests sont l’anorexie, la diarrhée suivie de méléna, un amaigrissement, des vomissements, des troubles nerveux (ataxie et agressivité) et une prostration. Ces tests garantissent la sûreté, l’efficacité et la qualité du produit pour les animaux.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés pour les prélèvements d'organes post-mortem
Remplacement
la Pharmacopée Européenne et les réglementations des pays tiers destinataires du produit demandent des tests sur animaux pour l’AMM. Il n’est actuellement pas possible de les remplacer sans un changement de la réglementation de tous les pays.
Réduction
le nombre d’animaux utilisés est imposé par la réglementation des pays. La réduction du nombre est possible grâce à la mutualisation de groupes témoins.
Raffinement
Des points limites spécifiques aux pathologies sont définis pour les témoins non vaccinés. Le personnel vérifie l’évolution de l’état général et si les points limites spécifiques sont atteints. Le personnel est compétent pour identifier les cas pour lesquels l’animal n’est plus dans sa zone de confort. Les conditions d’hébergement varient selon l’espèce et l’âge des animaux pour maximiser leur confort et leur bien-être. Tous les animaux sont hébergés en groupe et des enrichissements adaptés du milieu ont été mis en place dans les hébergements. La Structure du Bien-Etre Animal (SBEA) garantit l’amélioration des techniques de soins et des conditions de vie pour les animaux.
Choix des espèces
Ce choix résulte du fait que ce soit l’espèce cible. Les porcs doivent avoir entre 6 et 7 semaines pour le contrôle d’activité par épreuve de la peste porcine classique Ce stade de développement correspond à celui requis pour répondre à la Pharmacopée Européenne et au dossier déposé aux autorités.
Modèles de mammite chez la vache laitière
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
390 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger, modéré et sévère, environ 40 étant réutilisées et 120 renvoyées en élevage, les autres mises à mort. Une infection de la mamelle est provoquée par inoculation d'une bactérie ou d'une toxine, reproduisant une mammite avec douleur, oedème et, dans certains cas, une atteinte générale pouvant aller jusqu'à la mort. Le porteur reconnaît une souffrance réelle et prohibe le plus souvent antibiotiques et anti-inflammatoires car ils interfèrent avec les mesures d'efficacité. Il justifie ces modèles par la mise sur le marché de produits contre les mammites et par l'impact économique en élevage laitier.
Objectifs
Le projet consiste à induire expérimentalement une infection mammaire chez des vaches laitières en lactation. En effet, les problèmes de mammites (toutes étiologies confondues) sont rencontrés fréquemment en élevage et ont un impact économique non négligeable. Ce type de projet peut être mis en œuvre afin d’évaluer l’efficacité de produits (pharmaceutiques ou non) ou pour caractériser le modèle. L’infection est induite via l’inoculation intra-mammaire d’une souche de pathogène mammaire ou directement d’une toxine bactérienne.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet comprennent un meilleur bien-être animal lié à la mise au point de traitements plus efficaces ainsi qu'une amélioration de la production laitière en élevage, en praticulier sa rentabilité. Les mammites sont une cause importante de pertes économiques en élevage laitier. Le lait lors de mammites cliniques est impropre à la consommation et est retiré du lait de tank (jeté). Les mammites s'accompagnent souvent d'une chute de la production laitière qui peut prendre du temps à retourner à la normalité. Certaines mammites (par ex. à E. coli) peuvent également aboutir à la mort de l'animal. Enfin, les mammites sub-cliniques (S. aureus) ne provoque aucune atteinte visible de l'animal, aucune souffrance, mais sont à l'origine de taux cellulaires élevés chroniques dans le lait. Ces taux cellulaires déprécient le lait et sont donc à l'origine d'une perte économique pour l'éleveur.
Procédures
Ce projet comprends l'inoculation intramammaire d'agents pathogènes ou d'endotoxines bactériennes provoquant des mammites sub-cliniques ou cliniques. Les mammites sub-cliniques (S. aureus) ne s'accompagnent d'aucun signes locaux ou généraux. Les mammites cliniques peuvent s'accompagner d'une inflammation de la mamelle (S. uberis, E. coli ou endotoxines) provoquant douleur, oedème, rougeur de la mamelle. L'inoculation peut également provoquer une atteinte générale de l'animal (toxémie; mammites à E. coli ou à endotoxines). Les autres interventions incluent le prélèvement de lait (sans conséquence sur les animaux; bonnes pratiques d'élevage) ou de sang (mammites à E. coli ou à endotoxines) en faible quantité par rapport au volume sanguin total de l'animal. Prélèvements de lait : jusqu'à une dizaine de prélèvements sur trois semaines, chaque prélèvement étant de 50 mL maximum. Prélèvements de sang: deux à trois prélèvements sur trois semaines, chacun de 10 mL maximum. Les prélèvements se font sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Ce projet vise à reproduire des mammites chez la vache laitière. A ce titre, ce projet provoque des nuisances et une souffrance que l'on peut observer lors de mammites se produisant naturellement. Cette souffrance comporte au moins une douleur de la mamelle, en particulier lors de la traite. Certaines mammites, dont celles dues à S. aureus, peuvent provoquer une atteinte générale avec des signes de toxémie pouvant aboutir à un décubitus persistant et la mort de l'animal. Le modèle de mammite à toxine bactérienne provoque également des signes généraux de toxémie mais dont la durée reste limitée et sans conséquence. Enfin, ces modèles de mammites, cliniques, sont accompagnés d'une chute de la production laitière. Le modèle de mammite sub-clinique à S. aureus ne provoque aucune soufrance animale. Il peut se produire exceptionnellement une petite diminution de la production laitière, sans conséquences sur l'animal.
Devenir
Les animaux ayant subi une soufrance réelle qualifiée de légère ou modérée peuvent être réutilisés. On estime à 40 le nombre d'animaux pouvant être réutilisés sur les 390 utilisés dans ce projet sur 5 ans. A l'issue des procédures, seuls les animaux n'ayant pas reçu de médicament vétérinaire sans AMM peuvent être replacés dans le circuit de l'élevage. On estime à 120 le nombre d'animaux pouvant être replacés sur les 390 utilisés dans ce projet sur 5 ans. Il n'y a pas d'adoption sur ce projet.
Remplacement
Il n'y a pas d'alternative à l'utilisation d'animaux pour démontrer l'efficacité de produits contre les mammites chez la vache laitière. Ces mammites résultent d'une pathogénie complexe et ne peuvent pas être reproduits autrement que sur l'animal. La mise au point des modèles est indispensable pour les caractériser de manière à pouvoir faire des calculs d'effectifs cohérents lors de démonstration d'efficacité. La caractérisation des modèles permet également d'affiner la conception des procédures de démonstration d'efficacité (caractérisation des signes cliniques, reproducibilité des signes, durée des signes, etc.).
Réduction
Le nombre d'animaux est déterminé par la nécessité de caractériser les modèles, en particulier pour déterminer la variabilité des paramètres étudiés.
Raffinement
Les critères d'efficacité incluant les signes cliniques associés aux mammites et l'élimination du pathogène de la mamelle, les antibiotiques et anti-inflammatoires, stéroidiens ou non, sont en règle général prohibés parce qu'ils interfèrent avec les procédures. Le raffinement passe donc par la mise en place de points limites permettant de retirer des procédures les animaux les atteignants et ainsi de mettre en place un traitement ou une euthanasie selon le pronostic.
Choix des espèces
Les lignes directrices encadrant les études à produire pour la mise sur le marché de produits vétérinaires ainsi que la réglementation sur la pharmacie vétérinaire imposent l'utilisation d'animaux de l'espèce pour laquelle est destiné le produit (vache). Le projet porte sur des vaches en lactation ou au tarissement, donc des animaux adultes. Le stade de lactation peut varier.
Tests de génotoxicité chez le mammifère
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Rats : 1400
1 400 rats et 350 souris vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Dans le cadre de prestations réglementaires pour des laboratoires, ils reçoivent des substances dont l'innocuité est en cours d'étude, subissent des prélèvements sanguins répétés, puis sont mis à mort pour prélever moelle osseuse et côlon en vue de tests de génotoxicité. Le porteur déclare des impacts "néant" et présente ces tests comme un préalable prédictif d'une activité cancérogène avant des études plus longues. Le choix des rongeurs est renvoyé aux lignes directrices de l'OCDE.
Objectifs
Dans le cadre de ses activités de prestation, le laboratoire de toxicologie réalise des tests de toxicologie sous Bonnes Pratiques de Laboratoire pour le compte de laboratoires pharmaceutiques, chimiques… Ces études sont réalisées dans le cadre de l’évaluation du risque toxicologique des substances. Les résultats sont destinés à compléter les dossiers de demande d’autorisation.
Bénéfices attendus
Ces études sont réalisées dans le cadre de l’évaluation du risque toxicologique des substances. Les résultats sont destinés à compléter les dossiers de demande d’autorisation.
Procédures
Le prélèvement des hématies et réticulocytes circulants est réalisé avant tout traitement (taux basal) puis 28 et/ou 45 jours après le dernier traitement au niveau de la veine caudale ou au sinus retro-orbital après anesthésie à l’isoflurane. Jusque 100 μL de sang sont prélevés à chaque prélèvement
Impact sur les animaux
Néant
Devenir
Animaux mis à mort en fin de traitmeent pour le prélèvement des organes d'intérêt tets du micronoyau au niveau de la moelle ossseuse et du colon ou test des comètes. Animaux traités par un produit dont l'inocuité est en cours d'étude
Remplacement
Génération de données sur le produit à étudier avant d’entreprendre des études de toxicologie (plus longues et nécessitants plus d’animaux) obligatoires, les tests de génotoxicité étant des tests à court-terme prédictifs d’une activité cancérogène. Peuvent-être intégrés dans les dossiers de demande d’autorisation à fournir aux autorités d’enregistrement. Peuvent-être utilisés dans le cadre d’activité de recherche.
Réduction
Les tests peuvent être coiplés entre eux afin d'étudier plusieurs end-points à la fois (mutation géniques, chromosomiques et lésions primaires de l'ADN), sur les même animaux, et ce afin de réduite le nombre d'animaux utilisés
Raffinement
Les animaux montrant des signes de souffrances liéesà l'action du produit à étudier sont mis à mort.
Choix des espèces
Le Test du micronoyau et le test des comètes ont une ligne directrice OCDE (respectivement, 474 et 489) chez le rongeur. Le test de mutation au niveau du gène Pig-A n’a pas de ligne directrice finalisée de l'OCDE, mais un SPSF (standard project submisson form) est en cours. Le test du micronoyau au niveau du colon n'a pas de ligne directrice, mais il suit la publication de Vanhauwaert et al. 2001. 5-7 semaines selon les recommandations de l'OCDE 474 et 489
Caractérisation par IRM et SRM in vivo du développement de la sclérose latérale amyotrophique ( SLA) chez la souris mutante TDP-43-A315T
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Porteuses d'une mutation reproduisant la sclérose latérale amyotrophique, elles sont suivies par IRM et spectroscopie sous anesthésie à différents stades de la maladie, puis mises à mort par inhalation de CO2 pour prélever cerveau et moelle épinière. Le porteur qualifie l'imagerie de "totalement non invasive et atraumatique" et affirme qu'aucun modèle in vitro ou informatique ne peut remplacer l'animal entier. Le modèle est décrit comme un phénotype dommageable encore peu caractérisé, dont ce projet vise surtout la description.
Objectifs
La sclérose latérale amyotrophique (SLA) ou maladie de Charcot est une maladie neurodégénérative fréquente, dont la prévalence est de 4 à 6/100 000. Elle est caractérisée par la mort progressive et sélective des motoneurones dans le cerveau et la moelle épinière, ce qui provoque une paralysie fatale. L’évolution naturelle aboutit au décès, avec une médiane de survie de 40 mois. Il a été mis en évidence une agrégation anormale de la protéine TDP-43, dans certaines régions du système nerveux central ainsi qu’une mutation du gène codant pour cette protéine. Il existe un modèle transgénique de souris TDP-43-A315T qui possède une mutation du gène codant pour la protéine TDP43. Par contre, ce modèle est très peu caractérisé à ce jour. Il s’agit d’un modèle à phénotype dommageable.Le but de ce projet est de caractériser le modèle de façon non invasive in vivo par Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) et Spectroscopie par Résonance Magnétique (SRM) tout au long du développement de la pathologie. L’IRM (Imagerie par Résonance Magnétique) et la SRM (Spectroscopie par Résonance Magnétique) sont deux techniques d’imagerie et de spectroscopie particulièrement adaptées à l’étude du cerveau et de la moelle épinière. L’imagerie va fournir des images qui peuvent être analysées pour en extraire des paramètres tissulaires ou morphologiques, et la SRM fournit des spectres permettant de quantifier plusieurs métabolites cérébraux (choline, créatine, NAA, inositol, glutamate, glutamine).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont une meilleur compréhension du développement de la pathologie pour laquelle il n'existe pas de médicament mise à part les antidouleurs
Procédures
Les séquences d'IRM et de SRM sont d'une durée maximale de 2h et seront réalisées 1 fois. pour chaque stade
Impact sur les animaux
les séances d'imagerie IRM sont totalement non invasives et atruamatiques. Le seules "nuisances" possibles sont celles liées à la piqure d'aiguille lors de l'injection de l'agent de contraste. L'agent de contraste dotarem est celui utilisé en routine clinique donc sans effet secondaire
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à chaque stade après les acquisitions IRM et SRM par inhalation de CO2. Le cerveau ainsi que la moelle épinière seront prélevés.
Remplacement
La compréhension du modèle chez l'animal est indispensable avant de pouvoir envisager de passer chez l'Homme. Les mammifères sont des animaux proches de l’Homme au niveau du fonctionnement de l'organisme. Aucun modèle expérimental in vitro ou aucune modélisation informatique n’est à même de remplacer l’animal entier pour étudier la mise en place de la SLA.
Réduction
le nombre d’animaux utilisé sera réduit au minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement pertinents et reproductibles.
Raffinement
Raffinement: Les animaux seront suivis quotidiennement. Ils sont anesthésiés pour les actes IRM et SRM qui sont deux techniques d’imagerie non invasives. Les animaux seront hébergés 5 par cage et en portoir ventilé. Un enrichissement est mis en place avec des tubes, du côté et des petites maisonnettes en plastique.
Choix des espèces
Cette étude sera réalisée sur des souris mutantes TDP-43-A315T Les souris auront entre 2 et 3 mois, les premiers symptômes de la maladie apparaissant vers 3-4 mois
Validation d’un vecteur de thérapie génique pour le rétablissement de l’immunosuppressivité sous-rétinienne
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
- Système nerveux
2 817 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Pour reproduire une dégénérescence maculaire, elles subissent des injections dans l'oeil, une photocoagulation au laser, un décollement de la rétine ou quatre jours d'exposition à une lumière intense, la procédure d'illumination étant la seule classée modérée. Le porteur reconnaît une baisse des fonctions visuelles mais affirme que la souris se repose surtout sur l'odorat, le toucher et l'ouïe. Sur le remplacement, il conclut qu'aucun modèle alternatif ne peut reproduire cet environnement complexe.
Objectifs
La dégénérescence maculaire liée à l'âge est une maladie de la rétine provoquée par une dégénérescence progressive de la macula, partie centrale de la rétine, qui apparaît le plus souvent à partir de 65 ans. C'est la principale cause de cécité non corrigeable chez les personnes âgées dans les pays industrialisés. Il s’agit d’une maladie polygénique et multifactorielle : des facteurs génétiques prédisposant y occupent une place privilégiée au côté des facteurs environnementaux. Il existe deux formes de DMLA : atrophique et exsudative. Les traitements existants permettent seulement de ralentir l’évolution de la formation et la croissance de nouveaux vaisseaux dans la forme humide de la pathologie alors qu’aucun traitement n’est disponible pour la forme sèche de la DMLA. Invariablement, dans les 2 formes de la pathologie, un processus inflammatoire est présent caractérisé par l’infiltration et l’accumulation de cellules inflammatoires participant de manière importante à la dégénérescence de la rétine. Ce projet vise à utiliser des modèles expérimentaux d’inflammation sous-rétinienne chez la souris, mimant la dégénérescence maculaire liée à l’âge, afin de mettre au point et évaluer l’efficacité de vecteurs de thérapie génique codant pour une protéine similaire à la thrombospondine 1, acteur clé de l’immuno suppressivité sous-rétinienne. Ce projet ouvrira peut être sur des perspectives cliniques sur la pathologie humaine en permettant le développement d’une stratégie thérapeutique innovante dans le traitement de la DMLA.
Bénéfices attendus
Aucun traitement n’existe pour la DMLA atrophique. Concernant la DMLA exsudative, les anti VEGF permettent de faire régresser la croissance des néovaisseaux mais ne traite pas l’inflammation. Ce projet pourrait représenter une preuve de principe montrant que l’utilisation de vecteurs d’expression de protéines semblables à la TSP-1 est susceptible de rétablir à long terme l’immunosuppressivité sous rétinienne et empêcher l’accumulation de macrophages pathogéniques, freinant ainsi significativement l’évolution de la DMLA vers ses formes plus tardives et réduire la perte de vision.
Procédures
Les animaux seront soumis à une ou plusieurs des interventions suivantes: 1/ Injection de vecteurs de thérapie génique de type AAV2 codant pour différentes formes de TSP-1 recombinante par voie intravitréenne ou sous-rétinienne - durée : moins de 5 minutes - ; 2/ Exploration fonctionnelle de la rétine par enregistrement d’électrorétinogrammes (et de méthodes d’imagerie non invasives (visualisation du fond d’oeil et examen à l’OCT) - durée : 15 minutes au total - ; 3/ Photocoagulation Laser (technique permettant d’induire expérimentalement une néovascularisation choroïdienne rencontrée dans la forme humide de la DMLA) - durée : 2 minutes - ; 4/ Décollement expérimental rétinien (par injection de hyaluronate de sodium entrainant un détachement mécanique de la rétine pendant plusieurs jours) - durée : moins de 5 minutes - ; 5/ Illumination par éclairage LED (créant un stress lumineux assez fort pour entrainer une perte d’homéostasie rétinienne et l’accumulation de cellules immunitaires dans l’espace sous-rétinien) - durée : 4 jours - ; 6/ Vieillissement de lignées génétiques développant spontanément avec l’âge une inflammation sous-rétinienne (âge maximal des animaux utilisés : entre 6 et 12 mois)
Impact sur les animaux
La quasi-totalité des gestes et procédures de ce projet sont de gravité légère pour les animaux, n’entrainant aucune douleur ni inconfort, seulement une inflammation sous-rétinienne mimant les effets d’une dégénérescence maculaire liée à l’âge. Cela aura pour effet une certaine baisse des fonctions visuelles des animaux, cependant la souris se repose majoritairement sur d’autres sens pour évoluer (odorat, toucher et l’ouïe). Les injections intra oculaires sont couramment effectué chez l’homme et les animaux bénéficieront en plus d’une anesthésie générale lors de ces gestes, tout comme lors des explorations par imagerie non invasives. La procédure d’illumination est la seule procédure jugée à gravité modérée car les animaux sont placés dans une autre cage dédiée et seront exposées à une intensité lumineuse forte pendant 4 jours. Les souris peuvent être stressées par ce changement d’environnement, aussi l’illumination ne démarre que plusieurs heures après que les souris n’aient été mise dans ce nouvel environnement plus restreint.
Devenir
Des prelevements et analyses sont nécessaires post-mortem, la totalité des animaux sont donc euthanasiés en fin de procédure.
Remplacement
L'étude de la régulation de cette immunosuppressivité et tenter de la rétablir ne peut se faire que dans un environnement complexe qu'aucun modèle alternatif ne peut reproduire. Les modèles murins envisagés ont été deja décrits. Il s'agit de modèles classiquement utilisés pour l'étude de cette pathologie. Les travaux s’inscrivent dans la continuité de nos projets sur le décryptage des mécanismes physiopathologiques de la DMLA et visent à mettre au point des vecteurs de thérapie génique permettant la production locale de protéines visant à induire l'élimination des macrophages pathogéniques.
Réduction
Un total maximal de 2817 souris sera nécessaire à l'accomplissement de cette étude. Nous sommes contraints de passer en revue plusieurs étapes necessaires au développement de vecteurs de therapie génique candidats, de vérifier leur inocuité, de determiner leur dose efficace, de selectionner les meilleurs d'entre eux et de tester leur leur capacité thérapeutiques dans différents modèles. Nous avons limité au maximum le nombre d’animaux nécessaire afin d’atteindre l’objectif scientifique défini dans ce projet, et obtenir des résultats statistiquement interprétables au regard de nos précédentes expériences d’autres projets de recherche. Le nombre d’animaux défini par groupe est le minimum requis pour l'application de tests statistiques de significativité fiables et l'obtention de résultats interprétables et fiables.
Raffinement
Les animaux seront examinés quotidiennement par les expérimentateurs et/ou le personnel qualifié de l’animalerie et seront hébergés dans les conditions conformes à la règlementation. Pour éviter toute souffrance ou détresse animale, les animaux bénéficieront d’une anesthésie générale lorsque nécessaire, nous avons fixés des points limites appropriés au-delà desquels des mesures sont prises pour minimiser ou arrêter le processus faisant souffrir ou stresse l’animal telles que la mise à mort.
Choix des espèces
Dans ce projet, les procédures et traitements seront appliquées sur des souris sauvages et transgéniques. L'étude de la régulation de l’immunosuppressivité sous-rétinienne et la mise au point de stratégies thérapeutiques innovantes pour la DMLA ne peuvent être effectuées que dans un environnement complexe qu'aucun modèle alternatif ne peut reproduire. La souris est un modèle de choix pour ces expériences. Elles sont couramment utilisées dans cette thématique de recherche scientifique. Elles constituent un modèle établi et bien connu pour l’étude de l’inflammation et la dégénérescence rétinienne associée. De plus l’utilisation de souris génétiquement modifiées (gènes invalidés dans le cas présent) permet de renforcer nos résultats et de mettre en évidence l’utilité générique de nos vecteurs sur différents modèles, ainsi sur plusieurs versants de l’inflammation sous-rétinienne. Nous utiliserons des animaux âgés de 8 semaines à 3 mois, âge à partir duquel le système immunitaire et vasculaire de la souris est mature. Les souris sont identifiées par bagues numérotées apposées sur l'une des oreilles après sevrage. Aucun génotypage n'est régulièrement effectué, toutes les lignées étant produites à l'état homozygotes.
Effets antidepresseurs de la kétamine et ses métabolites : implication des transmission GABAergiques et glutamatergique dans le cortex médian préfrontal
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Elles reçoivent de la kétamine ou son métabolite par voie intrapéritonéale ou intranasale pour en étudier les effets antidépresseurs, 120 d'entre elles subissant une implantation de sonde de microdialyse dans le cerveau. Le porteur qualifie les nuisances de "très faibles" et affirme que la chirurgie intracérébrale est indolore car le cerveau serait dépourvu de fibres de la douleur. Il conclut que l'utilisation de souris est "indispensable" car les réponses comportementales et neurochimiques ne sont pas modélisables.
Objectifs
Notre projet vise à édudier les effets antidépresseurs rapides de la kétamine et de son métabolite le HNK appliqués en IP et en intranasale. Ces effets seront aussi étudiés d'un point de vue neurochimique dans le cortex médian préfrontal des souris.
Bénéfices attendus
La mise en évidence des mécanismes sous jacents aux effets antidépresseurs de la kétamine ou de son principal métabolite seront une avancée supplémentaire dans le développement d'une nouvelle classe d'antidépresseurs non monoaminergiques.
Procédures
Comportement : 5 minutes (n=600) Chirurgie : implantation stéréotaxique de sonde de microdialyse (24h, n=120).
Impact sur les animaux
Les nuisances pour ces animaux sont très faibles. Pour l'axe comportemental, les administrations I.P ou I.N. seront réalisées par du personnel qualifié à ces techniques et les tests comportentaux n'impliquent pas de douleur ou de durée d'expérimentation déraisonnable. Les implantations intracérébrales constituent une gène légère pour l'animal. Le cerveau est dépourvu de fibres sensibles à la douleur, à titre d'exemple des chirurgies similaires sont réalisée chez l'humains sous simple anesthésie locale.
Devenir
Euthanasie des animaux à l'issue de chaque procédure, pour vérification anatomique des implantations.
Remplacement
L'utilisation de souris est indispensable pour ce projet. L'évaluation de processus complexes qui iduisent une réponse comportementale n'est à ce jour pas modélisable. De façon similaire, les conséquences neurochimique des traitements 24 heures après administration das le cortex ne sont pas modélisables non plus.
Réduction
Le calcul de puissance est effectuée pour les expériences de comportement a été réalisé avec le logiciel biostatGV. Un écart type de 20 % (issue des données de la littérature et de notre propre expérience) et la possibilité de discriminer un effet de 20% a été envisagé. Une puissance de 0,9 et un alpha de 0,05 ont été choisis. Ceci indique 25 animaux par groupe. Une approche statistique sera envisagée par analyse de la variance (ANOVA) entre les différents groupes d'animaux suivis pas des tests post-hoc adéquat. Les seuils de significativité seront fixés à *p
Raffinement
Un anesthésique est utilisé pour effectuer l'implantation des sondes de microdialyse. Le cerveau est un organe dépourvu de fibres nerveuses libres dédiées à la nociception, bien qu'invasive cette chirurgie se révèle mineure pour les animaux
Choix des espèces
L'utilisation de de souris est nécessaire pour ce projet en particulier la souche Balb/C de par son phenotype naturellement anxieux. Les animaux entreront dans le protocole expérimental lorsqu'ils seront agés de 8 à 10 semaines.
Etudes par électrophysiologie, imagerie ultrasonore fonctionnelle et reflexes oculomoteurs chez le macaque éveillé ou anesthésié pour la compréhension du traitement de l’information visuelle et le développement d’implants rétiniens
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Macaques rhésus : 7
14 macaques, à longue queue et rhésus, vont être utilisés dans des procédures allant jusqu'à un niveau de souffrance sévère, quatre d'entre eux étant réutilisés dans d'autres projets et les autres tués. Chaque animal subit une chirurgie d'implantation d'un plot de fixation et d'une chambre d'enregistrement de quatre à six heures, puis des séances tête fixe devant un écran, jusqu'à cinq par semaine, pour obtenir une récompense. Le porteur décrit une phase terminale sous anesthésie de huit heures pour recueillir un maximum de données et indique reconduire l'animal en cage s'il refuse de travailler. Il affirme que l'étude d'un système visuel intégré rend impossible tout remplacement par des explants ou des modèles, et relie le projet au développement d'un implant rétinien.
Objectifs
L’étude du comportement anatomo-fonctionnelle de la chaîne visuelle a principalement été étudiée en IRM, modalité d’imagerie qui reste limitée en résolution spatiale et temporelle lorsqu’il s’agit de faire de l’imagerie fonctionnelle.
Bénéfices attendus
L’objectif général du projet est d’apporter une meilleure compréhension anatomo-fonctionnelle du traitement neuronal de l’information visuelle de l’oeil jusqu’au cerveau. Grâce à des techniques d’imageries ultrasonores innovantes, il sera possible d’imager l’activité de la rétine, du cortex visuel ainsi que du thalamus et du LGN suite à une stimulation visuelle donnée. Décrire avec précision le fonctionnement de la chaîne visuelle chez le primate non humain permettra d’obtenir des informations cruciales pour un meilleur diagnostic des pathologies visuelles chez l’Homme. Ces connaissances du traitement neuronal pourront être extrapolées à de nombreux processus cognitifs. Ce projet a également pour but de prouver l’efficacité d’une méthode de restauration visuelle développée au sein de notre institut : l’implant rétinien. Comparer les réponses cognitives obtenues pourra également permettre la compréhension et l’amélioration de cette approche innovante.
Procédures
Pour la globalité du projet 18 primates non humains seront nécessaires (4 primates supplémentaires en remplacement peuvent être ajoutés si les premiers ne permettent pas d’obtenir des résultats exploitables) et ce, tout en optimisant les méthodologies utilisées afin d’assurer le bien-être des animaux ainsi que la pérennité du projet (réduire, raffiner et remplacer). De plus, les développements et améliorations des outils d’imagerie et de restauration visuelle utilisés au cours de cette étude, permettront d’effectuer des tests cliniques chez l’Homme et pourront à terme bénéficier à de nombreux patients. Parmi les 18 primates utilisés, 10 proviennent de la fin de divers projets et sont destinés à être euthanasiés. Sur les lots 1 et 2, nous ferons les procedures chirurgicales: l'implantation du poste de fixation et de la chambre d'enregistrement. Chaque chirurgie dure en moyenne 4-6 heures. Si jamais l'animal perd son implant de fixation, une seconde chrirugie de reimplantation sera programmée apres que l'animal soit totalement rétabli en accord avec le veterianire. Une seul chambre d'enregistrement sera implantée par animal. Les seances de comportement se feront au minimum 8 semaines apres l'implantation de la casquette de fixation pour permettre une bonne consolidation a raison de 5 seances par semaine. Les seances de coomportement ou d'acquisition de données physiologiques durent en moyenne 1-2 h. Une limite d’entrainement de 12 semaines sera appliquée à chaque étape (transport, d’acclimatation, et d’entrainement à la tâche visuelle), au-delà de laquelle l’animal sera sorti des procédures. Une séance d’acquisition de données neurophysiologiques chez l’animal anesthésié lors de la phase terminale dure en moyenne 8h afin de recueillir le maximum de données (n=18 animaux).
Impact sur les animaux
Pour toute intervention chirurgicale, le singe est tranquillisé dans sa cage. L’animal est ensuite profondément anesthésié (respiration assistée). Un analgésique est systématiquement administré si la procédure peut induire une douleur transitoire chez l'animal. Les techniques permettant de déterminer une activité cérébrale (IRMf, ultrasons fonctionnels ultrarapides et les mesures d’électrophysiologie) ont été développées afin de pouvoir être utilisées chez chacun des primates (avec un minimum de chirurgies requises), et ainsi réduire le nombre nécessaire d’animaux, tout en limitant le nombre de phases critiques.Les seances d'entrainements et d'acquisitions de données physiologiques sur animal éveillé peuvent durer plusieurs heures (en moyenne 1-2h, 4-5h max) durant lesquelles l'animal est maintenu tête fixe devant un écran pour effectuer un tache visuelle pour etre récompensé. Une attention particuliere sera portée sur la position de l'animal dans la chaise afin qu'elle soit la plus confortable possible. Des pauses régulières pendant la séance seront effectuées au cours desquelles l'animal sera recompensé de fruits secs ou autres. Enfin, si l'animal ne coopère pas (refus de travailler, longues pauses ou agitation), il sera reconduit dans sa cage et la séance d'entrainement ou d'acquistions de données physiologiques sera stoppée.
Devenir
Les animaux du lot 2 qui ont implantés avec un implant rétinien pourront être réutilisés dans des projets sur l'étude du cortex visuel et du comportement des primates non-humains
Remplacement
L’étude portant sur un système intégré dans sa globalité (de l’œil jusqu’au cortex), il est impossible de remplacer les animaux par tout type d’explants, de modèles ou stimulations. Des tests concluants de transfections ont cependant déjà été réalisés sur des explants.
Réduction
L'expérience dans ce domaine de notre laboratoire mais également d'autres laboratoires dans des tâches comportementales similaires ainsi que les normes de publication indiquent que les données doivent être reproduites pour au minimum 2 animaux (souvent 3, parfois 4) afin d'obtenir des données fiables et interprétables. Les animaux participeront à plusieurs tâches comportementales et/ou de perturbations d'activité cérébrale cela afin de limiter le nombre d'animaux dans chacun des groupes.
Raffinement
Tout acte chrirugical se fera sous anesthesie générale soit gazeuse ou en IV. La douleur post-opératoire est gérée par l'administration d'analgésiques opioïdes et une observation régulière des animaux par différents acteurs. Nous utiliserons aussi des images d’IRM anatomiques pour positionner correctement les chambres d’enregistrements pour les primates. Les primates sont hébergés dans des cages individuelles connectées. L’appariement entre individus est privilégié. Les primates reçoivent un programme d'enrichissement varié : les jouets à manipuler sont changés par semaine, des éléments structurels (de type échelle, pneus ...) sont installés en permanence dans leurs cages, les primates participent aux protocoles de recherche avec des sorties en chaise de transport, de l'entrainement cognitif.
Choix des espèces
Les fonctions cérébrales et l’anatomie de l’oeil chez le Macaca fascicularis et le Macaca mulatta (primate non humain) se rapprochent fortement de celles de l’Homme, en plus des similitudes cognitives. Ce modèle animal est le plus pertinent pour notre étude car : - notre objectif est d’imager l’activité de la rétine et du cortex visuel en vue d’un transfert clinique des améliorations des outils d’imagerie - nous acquierons les connaissances biologiques pour améliorer le diagnostic des pathologies de l’oeil chez l’Homme, - nous testerons des thérapies envisagées (implant rétinien), Nous n'utiliserons que des animaux adultes ou jeunes adultes (>3ans) car leur système nerveux central est mature
Klebsiella et translocation intestinale
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
108 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles subissent des gavages et des prélèvements de selles quotidiens pour étudier la translocation intestinale de la bactérie Klebsiella, un mélange d'antibiotiques leur étant administré. Le porteur indique un point limite fixé à 20 % de perte de poids, au-delà duquel les animaux sont tués, et décrit un suivi des signes de douleur avec administration de paracétamol si besoin. Il affirme que l'analyse in vitro reste insuffisante et qu'il est impossible de reproduire in vitro le microbiote complexe et l'inflammation de l'hôte.
Objectifs
L’objectif principal est de caractériser le processus physiopathologique des infections à Klebsiella chez des patients de réanimation impliquant potentiellement leur translocation de l’intestin vers la circulation sanguine et les poumons. Ces mécanismes peuvent être multifactoriels et peuvent impliquer des facteurs de risques des patients (notamment une inflammation intestinale bas bruit et la prise d’antibiotiques). L’utilisation de modèles murins et la seule approche permettant de comprendre au mieux cette physiopathologie afin de penser de futures stratégies prophylactiques des infections.
Bénéfices attendus
L’analyse comparative des souches isolées dans les différents sites cliniques d’un même patient à partir d’hémocultures et la détermination de leurs capacités à moduler les jonctions serrées in vitro, permettront de mieux comprendre le processus physiopathologique des infections à Klebsiella spp. en lien avec le réservoir intestinal de ce genre bactérien. Les modèles in vitro puis in vivo* proposés apporteront des réponses sur le comportement de cette bactérie au contact de cellules eucaryotes et permettront de répondre clairement à des questions souvent évoquées dans la littérature : Des souches de Klebsiella spp. sont-elles capables d’emprunter une voie endogène pour générer une infection et quels sont les mécanismes mis en jeu au niveau de l’épithélium intestinal ou respiratoire ? Ce projet transversal vise à fournir des réponses fondamentales et des pistes de réflexion face au problème des infections liées à Klebsiella spp. Les résultats obtenus permettront d’orienter des mesures pour prévenir ces infections. Ce travail servira de preuve de concept afin d’initier un projet sur un modèle animal pour confirmer ces résultats. Cette étape est nécessaire avant d’envisager une modulation du microbiote intestinale pour prévenir la translocation intestinale à Klebsiella spp.
Procédures
Les animaux vigiles seront soumis à des prélèvements de selles quotidiens et des gavages (2 par animal).
Impact sur les animaux
Quotidiennement, les animaux seront pesés pour détecter une possible perte de poids, et observés (comportement général de l’animal, apparence) pour repérer les signes de stress et de douleur (activité, locomotion, prise d’eau et de nourriture, état du poil, prostration, vocalise,…). L’animalier ou l’expérimentateur contrôlera quotidiennement la présence d’eau et de nourriture pour chaque cage. Toute observation anormale sera transmise à l’expérimentateur. Si des signes de douleur sont observés, du paracétamol sera administré par voie orale à l’animal concerné (2 gavages quotidiens, 200mg/kg). Les animaux présentant des signes de déshydratation seront réhydratés par injection sous-cutanée de sérum physiologique. Ces animaux seront surveillés 3 fois par jour mais resteront cependant avec leurs congénères car un l’isolement serait un facteur de stress pouvant impacter fortement les résultats. Les animaux présentant une perte de poids supérieure à 20% seront euthanasiés immédiatement. Pour ce projet, plusieurs critères ont été définis sur la base de l’évaluation des points limites proposés par Morton et Griffiths (1985). Ces critères sont les suivants : -Poids : perte de poids supérieure à 20%, depuis le début de l’expérience (J0). -Activité : diminution marquée de la motricité spontanée, diminution des activités de toilettage ou motrice après stimulation. -Apparence physique externe : poils hérissés, couleurs du pelage terne, posture voutée, vocalisation -Fèces : Présence de sang dans les fèces pendant plus d’une semaine.
Devenir
Les animaux de la procèdure 1 seront inclus dans la 2 puis dans la 3. En fin d'expérimentation, tous les animaux sont euthanasiés.
Remplacement
Notre approche expérimentale inclut une analyse in vitro mimant les épithélia, mais elle reste insuffisante pour analyser le pouvoir pathogène de Klebsiella lors des étapes initiales de colonisation de niches écologiques et de translocation intestinale. Il est impossible de reproduire in vitro les paramètres inflammatoires de l’hôte ainsi que la présence d’un microbiote complexe.
Réduction
Le nombre d'animaux sera réduit au minimum dans la mesure où cela ne compromet pas les objectifs du projet. Les animaux seront exploités au maximum : prélèvement d’un maximum d’organes, réalisation de lavages broncho-alvéolaires,… Le nombre d’animaux utilisés est défini selon la puissance statistique et la variabilité des paramètres étudiés. L’analyse statistique se fera par les tests habituels de comparaison de médianes (Mann-Whitney, Wilcoxon, Kruskall-Wallis, Friedmann suivant le nombre de groupe à comparer et l’appariement ou non des données).
Raffinement
Quotidiennement, les animaux seront pesés et observés pour repérer les signes de stress et de douleur (perte de poids, activité, locomotion, état du poil, prostration, vocalise,…). La présence d’eau et de nourriture pour chaque cage seront contrôlées quotidiennement. Toute observation anormale sera notée et transmise à l’expérimentateur. Un enrichissement est apporté à tous les animaux dans les cages (refuges rouges pour souris).
Choix des espèces
Les animaux utilisés seront des souris C57BL/6. Le choix de cette lignée est lié à plusieurs paramètres essentiels : - des publications internationales montrent que cette lignée est parfaitement adaptée pour étudier la virulence de Klebsiella. - le fond génétique C57BL/6 est préférable pour l’étude de l’immunité régulant l’infection. - des outils moléculaires sont disponibles pour cette espèce. Les expériences seront débutées sur des souris âgées de 6 semaines et qui pèseront environ 20g. Les expériences prendront 14 jours maximum après le début de l’expérience, avant euthanasie des animaux. L’utilisation de jeunes adultes permet de limiter les biais liés à des différences pouvant se développer au cours de la vie de l’animal. La réduction de la variabilité inter-individus permet ainsi de réduire le nombre d’animaux à expérimenter.
Évaluation d’un nouveau modèle animal, le rat Zucker Obèse, pour l’étude de la dysfonction coronarienne microvasculaire
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
12 rats Zucker obèses vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont suivis jusqu'à vingt semaines par échocardiographie hebdomadaire sous anesthésie et par imagerie nucléaire, avec des prélèvements sanguins, avant une ponction cardiaque terminale et la mise à mort. Le porteur affirme que ces procédures d'imagerie n'entraînent ni douleur ni angoisse et présente cette étude pilote comme visant à valider le modèle du rat obèse pour de futurs travaux. Il indique qu'aucune méthode alternative n'est disponible et qualifie les expériences d'"absolument indispensables".
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires sont responsables d’un tiers des décès dans le monde. La maladie ischémique, définie par un apport sanguin insuffisant au muscle cardiaque, représente la moitié des décès d’origine cardiovasculaire. Elle peut être d’origine macrovasculaire et impacter les gros vaisseaux via le développement de plaques d’athérome. De récentes avancées ont mis en évidence qu’une dysfonction coronarienne microvasculaire (DCM), à savoir une dysfonction des petits vaisseaux composant le système vasculaire cardiaque [pré-artérioles (500-100 μm), artérioles (
Bénéfices attendus
Cette étude pilote permettra de valider le modèle de rat Zucker obèse pour l’étude de la dysfonction coronarienne microvasculaire dans le contexte du laboratoire.
Procédures
Les animaux seront tous soumis à la procédure 1 (Imagerie échographique cardiaque chez le petit animal) une fois par semaine jusqu'à 20 semaines maximum, afin d’évaluer les changements morphologiques et fonctionnels cardiovasculaires liés au développement de la maladie métabolique. Cette procédure dure moins de 45 min. Une fois toutes les deux semaines jusqu' à 20 semaines maximum, leur glycémie sera mesurée à jeun. Une fois après la période de stabulation et une fois avant euthanasie, les animaux seront soumis à un prélèvement sanguin pour mesure de l’insulinémie. Dès qu’une différence significative sera observée entre les groupes en termes de changement morphologique et/ou fonctionnel lors de la procédure 1 d’échocardiographie, les animaux seront soumis à la procédure 2 (imagerie TEMP pour la mesure de la réserve coronaire). Cette procédure sans réveil dure moins de 45 min. En ce qui concerne la mesure de la réserve coronaire lors des procédures 1 et 2, les animaux seront soumis à une injection d'agent pharmacologique permettant de mimer une situation d'effort. A l'issue de la session d'imagerie (procédure 2), les animaux seront profondément anesthésiés sous anesthésie volatile et subiront une ponction intracardiaque dans le but de mesurer leur insulinémie et seront ensuite euthanasiés par surdose létale d'un anesthésique liquide.
Impact sur les animaux
Les protocoles d’imagerie qui seront mis en œuvre dans cette étude n’entraîneront pas de douleur, souffrance ou angoisse. Ils impliqueront une anesthésie générale et une injection intrapéritonéale (procédure expérimentale #1) avant réveil ou une anesthésie générale volatile rapidement réversible, une cathétérisation veineuse et une ponction cardiaque sous anesthésie profonde avant mise à mort (procédure expérimentale #2). Ils ne sont pas susceptibles de générer des effets indésirables. De plus, aucune drogue ou médicament ne sera utilisé dans cette étude, exception faite de l'agent pharmacologique permettant de mimer une situation d'effort pour la mesure de la réserve coronaire, qui a un effet transitoire. Enfin, une prise de poids est attendue chez les animaux Zucker, mais elle ne constitue pas non plus un effet indésirable.
Devenir
Les animaux (n=6 OZR et n=6 ZL) seront gardés vivants pour un suivi temporel de leurs fonctions et morphologies cardiovasculaire sur 20 semaines maximum. Suite à la procédure 1 et à la fin de la procédure 2 (imagerie TEMP) les animaux seront euthanasiés pour des analyses ex vivo (réactivité vasculaire et immunohistochimie) afin d’évaluer les différences de densité capillaire et de réactivité vasculaire entre les deux groupes.
Remplacement
Nous limitons le projet aux seules expériences considérées comme absolument indispensables chez l’animal. Au total 12 rats seront utilisés. Il s’agit du minimum d’animaux nécessaire afin de pouvoir obtenir des résultats exploitables durant le protocole prévu. Tout au long des études in vivo, nous respecterons la règle des 3R en tenant compte du fait qu’aucune méthode alternative n’est disponible pour le remplacement. Les animaux seront hébergés par groupe de deux ou trois selon leur poids, en cages avec enrichissement du milieu de vie. Les animaux seront suivis quotidiennement afin de contrôler leur bien-être.
Réduction
Cette étude pilote permet dans un premier temps d'utiliser un nombre minimum d'animaux afin que ceux qui seront éventuellement commandés plus tard pour une étude complémentaire soient utilisés à bon escient. Au total 12 rats seront utilisés ici. Il s’agit du minimum d’animaux nécessaire afin de pouvoir obtenir des résultats exploitables durant le protocole prévu.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupe de deux ou trois selon leur poids et disposeront d’enrichissement de milieu de vie (bâton en bois, tunnels, etc…) Les expérimentations prévues lors de cette étude sont des procédures non invasives (imagerie échocardiographie et imagerie nucléaire TEMP). Lors de ces procédures, les animaux sont sous anesthésie générale par inhalation d’isoflurane. Aucun test douloureux causant une souffrance animale n’a été prévu. Il n’y a donc pas de nécessité de point limite spécifique. En revanche, des critères classiques d’observation (apparence physique et comportement) seront utilisés pendant le temps d’hébergement et entre deux procédures. Des scores seront calculés selon une grille d’évaluation (voir ci-dessous). Aucune anomalie cardiaque n’a été jusqu’ici observée et l’effet de la Dobutamine est transitoire, mais une grille de surveillance sera toutefois ajoutée pour la surveillance respiratoire des rats. Un score total supérieur ou égal à 3 sera considéré comme un point limite et l’animal sera euthanasié. I. Apparence physique Normale : 0 Manque de toilettage, poil ébouriffé : 1 Poil très ébouriffé, posture anormale : 2 II. Comportement Normal : 0 Changements mineurs : 1 Anormal, mobilité et activité réduites : 2 Animal très agité ou immobile, isolé, agressif : 3 III. Respiration Normal : 0 Essoufflement : 1 Hyperventilation : 2 Anormale, tremblement : 3 Les animaux seront euthanasiés selon une méthode appropriée, à savoir après injection intraveineuse d’exagon (60mg/kg) Les résultats expérimentaux seront analysés en utilisant des tests statistiques pour valeurs non appariés (tests Wilcoxon) pour comparer les valeurs obtenues entre les deux groupes.
Choix des espèces
L’évaluation expérimentale in vivo du développement d’une pathologie telle que l’atteinte microvasculaire coronarienne est indispensable à la compréhension de la pathologie clinique. Les atteintes microvasculaires sont la conséquence de désordres métaboliques et physiologiques qui sont à l'heure actuelle impossible à reproduire in vitro et qui nécessitent donc l’utilisation d’un modèle animal. Le rat Zucker imite le syndrome métabolique humain (insulinorésistant, hypertendu, hyperlipidémique, obésité) et représente un outil important pour la compréhension de la physiopathologie des complications cardiovasculaires. De plus, la caméra TEMP utilisée ainsi que les sondes d’échographie étant destinées au petit animal, le choix d’un modèle chez le rat est particulièrement adapté aux caractéristiques techniques du matériel. Les animaux seront accueillis à l’âge de 10 semaines et hébergés dans des conditions standards pendant deux semaines avant inclusion dans le protocole. Cet âge correspond, d’après la littérature, au stade initial du syndrome métabolique (obésité, insulinorésistance, hyperlipidémie) développé par ces animaux.
Etude de l’implication du canal potassique ABCC9/Kir6.1 dans l’établissement et le développement de l’hypertension artérielle pulmonaire induit par hypoxie chronique chez le rat.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
150 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à sévères. Ils sont exposés à une hypoxie chronique pendant trois semaines pour développer une hypertension artérielle pulmonaire, avec des injections quotidiennes, des échocardiographies sous anesthésie et un bilan hémodynamique terminal. Le porteur indique que l'hypoxie provoque fatigue et essoufflement à l'effort et une moindre prise de poids, et que les animaux sont tués pour prélever le bloc cœur-poumon. Il affirme que le recours aux animaux est "indispensable" et qu'il est impossible de simuler ex vivo la mise en place de cette pathologie.
Objectifs
La pathogenèse de l’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est complexe, et implique des facteurs hémodynamiques et environnementaux, une dysfonction vasculaire, ainsi que des prédispositions individuelles. Cependant, actuellement aucun traitement curatif n’existe, c’est pourquoi il crucial de déterminer de nouvelles cibles thérapeutiques. Nos résultats préliminaires suggèrent que le canal ABCC9/Kir6.1 pourrait jouer un rôle dans le développement de l’HTAP. Dans un premier temps nous étudierons le rôle de ce canal ABCC9/Kir6.1 dans le développement et l’apparition de l’hypertension artérielle pulmonaire chez le rat. Puis, nous déterminerons si ABCC9/Kir6.1 constitue une nouvelle cible thérapeutique pour lutter contrôle l’hypertension artérielle pulmonaire. Pour cela au cours de cette étude nous utiliserons différentes approches techniques et expérimentales pour répondre à ces deux questions.
Bénéfices attendus
L’hypertension artérielle pulmonaire (HTAP) est complexe touchant environ 50 personnes par million par an. Actuellement aucun traitement curatif n’existe, et le seulement « traitement » consiste en la transplantation pulmonaire pour seulement les patients éligibles. Il est donc essentiel d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour améliorer la survie des patients atteints d’hypertension artérielle pulmonaire. La réalisation de ce projet permettra de comprendre l'implication du canal ABCC9/Kir6.1 dans le développement de l’hypertension artérielle pulmonaire, et permettra de déterminer si ce canal ABCC9/Kir6.1 peut être envisagé comme une nouvelle cible thérapeutique dans le développement de cette pathologie.
Procédures
120 animaux seront exposés pendant 3 semaines en continue à l’hypoxie chronique (10% O2). Pour la procédure 1, des injections en intrapéritonéal seront réalisées (1 min par animal) tous les jours durant ces trois semaines chez 60 animaux. Pour la procédure 2, des injections en intrapéritonéal seront réalisées (1 min par animal) tous les jours durant la dernière semaine en hypoxie chronique chez 60 animaux. Des échocardiographies (10-15 min par animal) seront réalisées sous anesthésie à l'isoflurane chez tous les animaux tous les 2 jours durant la dernière semaine de développement de l’HTAP. Un prélèvement sanguin sera réalisé (2-3 min par animal) chez tous les animaux (150 animaux) au dernier jour des protocoles expérimentaux sous anesthésie gazeuse (isoflurane 5% pour l’induction puis 3% pour l’entretien). Le bilan hémodynamique (20-30 min par animal) de tous les animaux (150 animaux) sera réalisé chez tous les animaux au dernier jour des protocoles expérimentaux sous anesthésie à l'isoflurane et sera sans réveil.
Impact sur les animaux
L'exposition des animaux à l'hypoxie chronique pendant 3 semaines conduira au développement d'une hypertension artérielle pulmonaire chez tous les animaux exposés qui se caractérisera principalement par fatigue à l’effort, un essoufflement à l’effort, une prise de poids moindre. Les effets secondaires importants et les atteintes pulmonaires aigües induites par l’hypoxie chronique seront combattus dans les groupes traités avec le Pinacidil.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à l'issue des 2 procédures pour prélever le bloc cœur-poumon afin de réaliser une analyse histologique pulmonaire et cardiaque, des expériences de biochimieee t des immunomarquages.
Remplacement
L’objectif de recherche est d’étudier et de comprendre le rôle du canal ABCC9/Kir6.1 dans le développement de l'hypertension artèrielle pulmonaire. Le recours à des animaux est indispensable et se justifie par la nécessité d’étudier la fonction cardiovasculaire dans un contexte physiologique et physiopathologique. Il se justifie par l'impossibilité de simuler ex vivo la mise en place de l'hypertension pulmonaire qui est un processus multifactoriel complexe.
Réduction
Les fonctions cardiovasculaires seront étudiées par des méthodes non invasives (écocardiographie) permettant de limiter le nombre d'animaux utilisés. Afin de réduire encore le nombre d’animaux utilisés, les animaux sont mis à mort en fin d'expérimentation après un dernier bilan (cathétérisme) de leur fonction cardiaque, et les tissus prélevés sont partagés afin de minimiser encore le nombre d'animaux utilisés. Le nombre total de rats utilisés sera de 150 sur l'ensemble de l'étude en combinant plusieurs approches expérimentales par différents expérimentateurs sur le même animal. Des expériences de biochimie et de biologie moléculaire à partir des différents tissus collectés et des études sur cellules isolées seront effectuées afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Le test statistique adéquat permet de bien définir le nombre d’animaux nécessaires à cette étude.
Raffinement
Toutes les procédures seront pratiquées en utilisant des anesthésiques et des analgésiques. De l'enrichissement sera ajouté dans les cages des animaux. Les animaux seront surveillés quotidiennement et leur entretien sera effectué dans des conditions soigneusement contrôlées pour s'assurer que les animaux ne subissent aucun stress.
Choix des espèces
Les rats sont des modèles standards de maladies cardiovasculaires. Ils présentent une anatomie vasculaire et des caractéristiques hémodynamiques similaires à celle de l’homme. De plus notre équipe travaille en routine avec des modèles expérimentaux utilisant des rats pour l’étude de maladies vasculaires pulmonaires. Nous avons donc l’expérience et le matériel adapté pour travailler avec le rat. Jeune adulte (4-5 semaines, 100g). A ce stade de développement (pleine phase de croissance) l’induction de l’hypertension artérielle pulmonaire est plus rapide et plus sévère.
Cellules souches et réparation osseuse – 4
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
440 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à sévères. Une blessure osseuse leur est infligée sous anesthésie, avec analgésie, puis certains lots reçoivent des molécules inhibitrices pendant deux à quatre semaines pour étudier la régénération osseuse. Le porteur décrit une guérison en trois semaines et affirme que les animaux ne présentent pas de signes visibles de souffrance après la fracture. Sur le remplacement, il affirme que la complexité de l'environnement osseux ne peut être reproduite in vitro et conclut à la nécessité de recourir à la souris, les retombées thérapeutiques restant annoncées comme des perspectives.
Objectifs
Les maladies du système musculosquelettique touchent une large proportion de la population, que ce soient des maladies génétiques affectant le développement et la croissance osseuse, les cancers, les maladies dégénératives liées au vieillissement telles que l’ostéoporose et l’arthrose ou encore les défauts de régénération suite à un traumatisme. Ce projet vise à mieux comprendre le processus de régénération osseuse afin de mettre au point de nouvelles applications thérapeutiques cellulaires et pharmacologiques. Ce projet a 2 objectifs principaux: - développer des stratégies thérapeutiques pour les défauts de régénération osseuse liés à des pathologies génétiques ou à un traumatisme musculosquelettique. Pour cela, les souris présentant un défaut de réparation osseuse sont traitées avec différents inhibiteurs spécifiques de voie de signalisation impliquées dans ces défauts de réparation et l’impact de ces traitements sur la régénération osseuse est évalué. - identifier l’implication de nouvelles voies de signalisation dans les défauts de régénération osseuse. Pour cela, les gènes spécifiques de ces voies de signalisation sont invalidés dans les cellules souches osseuses et l’impact de ces mutations sur le phénotype de réparation osseuse est évalué.
Bénéfices attendus
Les fractures représentent les blessures les plus fréquentes du système musculosquelettique. Bien que la réparation osseuse soit un processus très efficace, environ 20% des fractures présentent un retard ou absence de réparation. Le traitement de ces défauts de réparation est compliqué, nécessitant généralement une prise en charge chirurgicale. Ce projet va permettre de mieux comprendre les mécanismes de la régénération osseuse en condition physiologique et pathologique. D’un point de vue fondamental, il permettra une meilleure compréhension du rôle de différentes voies de signalisation dans la régénération osseuse physiologique et pathologique. Il s’agit également d’un projet permettant l’étude de nouveaux traitements sur les défauts de régénération osseuse. Les potentielles applications cliniques sont concrètes et ouvrivont la voie à l’utilisation de ces traitements chez les patients.
Procédures
Afin de répondre aux questions du projet, nous utilisons des modèles murins transgéniques, permettant l’inactivation des gènes d’intéret. Une blessure osseuse est induite sous anesthésie générale avec une analgésie péri- et post-opératoire (durée de la procédure entre 30 et 45 min). . Afin de tester des approches thérapeutiques, certains lots de souris sont traités avec des molécules inhibitrices pour déterminer l’effet des traitements sur les atteintes osseuses (durée du traitement entre 2 et 4 semaines).
Impact sur les animaux
Le processus de régénération osseuse est spontané. Le cal est formé en une semaine stabilisant la fracture et les animaux sont guéris après 3 semaines lorsque le cal est entièrement ossifié. Ils ne présentent pas de signes visibles de souffrance 24h après la fracture. Ils boitent les premiers jours mais ont une activité normale dans la cage (marchent, grimpent, boivent, se nourrissent etc...) et ne présentent pas de signes visibles de souffrances (apparence physique externe normale, pas de signes de détresse).
Devenir
Les animaux sont sacrifiés à la fin de l’ensemble des procédures afin de permettre l’analyse tissulaire et cellulaire des tissus osseux.
Remplacement
Le processus de régénération osseuse est complexe et implique de multiples types cellulaires, dont l’activité coordonnée et les interactions sont indispensable. Ces évènements ont lieu dans un environnement tissulaire complexe impliquant des interactions entre l’os, les vaisseaux, le système immunitaire, le système nerveux et les muscles. Expérimentalement, il n'est pas possible de reproduire la complexité de cet environnement dans un système cellulaire in vitro, et il est nécessaire de recourir à l’utilisation de modèles murins. Toutefois, nous combinons les études in vivo avec des analyses cellulaires in vitro lorsque que nous cherchons à identifier des défiences au niveau d’un type cellulaire particulier.
Réduction
Dans notre expérience et grâce à des analyses statistiques, nous avons déterminé un nombre réduit de temps à analyser et une taille d'échantillon de 10 animaux par groupe pour fournir des résultats statistiques valables. Avec une taille d'échantillon de 10 dans chaque groupe de comparaison, la probabilité de détecter une différence est supérieure à 80
Raffinement
Le processus de régénération osseuse est spontané et est complet en moins de 3 semaines. Les animaux sont suivis de façon régulière. Ils ne présentent pas de signes visibles de souffrance 24h après la fracture. Ils boitent les premiers jours mais ont une activité normale dans la cage (marchent, grimpent, boivent, se nourrissent etc...) et ne présentent pas de signes visibles de souffrances (apparence physique externe normale, pas de signes de détresse). Nos expérimentations sont accompagnées d’une analgésie en péri- et post-opératoire. Des points limites ont été définis et permettent un suivi efficace des animaux et la mise en place de réponses adaptées le cas échéant. Pour le bien-être animal, des enrichissements (coton, maisonnette, papier) sont placés dans les cages. Ces éléments sont adaptés aux procédures proposées.
Choix des espèces
Mus musculus est une espèce de choix pour étudier les mécanismes de la réparation osseuse, car les étapes de réparation ressemblent aux étapes observées chez l’homme. Mus musculus permet d’analyser les bases génétiques de la réparation osseuse normale ou pathologique grâce aux nombreux outils cellulaires et moléculaires à notre disposition. La réparation osseuse est un processus physiologique très efficace en particulier chez Mus musculus permettant de controler et traiter la douleur et ne conduisant pas à des dommages durables. L’ensemble des procédures sont réalisées sur des animaux adultes, entre 2 et 6 mois pour les expériences de régénération osseuse et entre 6 et 16 mois pour le suivi de la physiologie osseuse.
Caractérisation d’une nouvelle lignée de souris comme modèle dans les expériences de transfert adoptif de cellules
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
116 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur irradie une partie des souris, greffe des cellules souches, en infecte d'autres par le virus de la vaccine, pour valider une nouvelle lignée destinée aux expériences de transfert de cellules immunitaires. Il indique attendre peu de douleur, les manipulations étant faites sous anesthésie, et n'avoir jusqu'ici associé aucun signe clinique à l'infection virale. Il présente cette lignée comme supprimant un biais des lignées existantes, avant une mise à mort pour prélever les organes.
Objectifs
Le transfert adoptif de cellules donneuses dans un animal hôte est fréquemment utilisé pour l’étude du système immunitaire. Une expérience classique consiste à transférer des cellules issues d’animaux sauvages ou mutés pour un gène donné dans un animal hôte et de suivre le devenir de ces cellules (circulation, fonction …). Ceci nécessite l’expression par les animaux donneurs et receveurs de marqueurs permettant de les distinguer. L’un des marqueurs les plus classiquement utilisé est le CD45. CD45 est une protéine exprimée à la surface de toutes les cellules immunitaires existant sous deux formes : CD45.1 et CD45.2. Des outils ont été développés permettant la distinction de ces deux formes par cytométrie de flux. Les cellules donneuses sont ainsi issues de souris de lignées B6.SJL ou B6 exprimant respectivement les formes CD45.1 et CD45.2. Or de récentes études ont montré que plusieurs gènes sont exprimés différemment entre ces deux lignées, indépendemment de toute expérimentation ou modification génétique. Notamment, les cellules souches issues de souris de lignées B6.SJL ont une capacité de greffe réduite en comparaison à celles issues de souris B6. De plus, ces deux lignées n’ont pas la même capacité de réponse à une infection par un virus, ce qui introduit un biais expérimental. Pour pallier à ça, nous avons créer une nouvelle lignée de souris B6 exprimant le CD45.1, appelée B6-CD45.1. Cette lignée souris vise à remplacer la lignée B6.SJL et est supposée strictement identique à la souris B6 sur le plan génétique à l’exception de la forme de CD45 exprimée. L’objectif de cette procédure est de démontrer que cette nouvelle lignée ne présente pas de différence en termes de greffe de cellules souches et de réponse immunitaire antivirale comparé à la B6, et qu'elle peut ainsi être utilisée comme modèle dans les expériences de transfert adoptif.
Bénéfices attendus
Le modèle actuel de transfert adoptif de cellules utilisant les lignées B6.SJL et B6 présente un biais puisque plusieurs gènes sont exprimés différemment entre ces deux lignées, indépendemment de toute expérimentation ou modification génétique. Ceci entraîne notamment des différences au niveau de la réponse immunitaire et de la capacité de greffe des CSH de ces deux lignées. La nouvelle lignée B6-CD45.1 qui nous avons générée et que nous souhaitons caractériser dans ce projet, est supposée génétiquement identique à la B6 à l’exception de la forme de CD45 exprimée. Ainsi, on s’attend à une réponse immunitaire et une capacité de greffe de cellules souches hématopoietique strictement identique entre ces deux lignées. Cette nouvelle lignée permet d’abroger les biais précédemment cités et représente une réelle plus-value en comparaison à la lignée B6.SJL pour tous les scientifiques pratiquant le transfert adoptif de cellules.
Procédures
L’irradiation par rayon X (10 minutes) et l’infection intranasale par VV sont réalisés sous anesthésie générale profonde injection intra-péritonéale de Ketamine/Xylazine (respectivement 70 mg/kg et 9 mg/kg ). Les transfert de cellules par voie intraveineuse et les prélèvements de sang au sinus retro-orbital sont réalisés sous brève anesthésie à l’isofluorane (4% dans une chambre à oxygène). Fréquence : x irradiation : une seule fois/animal x infection : une seule fois/animal x transfert de cellules : une seule fois/animal x prélèvement de sang : une (procédure 2) ou deux fois (procédure 1)/animal
Impact sur les animaux
Peu de douleur est attendue au cours de la procédure d’irradiation qui est réalisée sur animaux anesthésiés. Peu de douleur également attendue au cours de l’injection de cellules par voie intraveineuse et des prélèvements de sang au sinus retro-orbital, réalisés sur animaux anesthésiés Infection par le virus de la Vaccine (VV-NP68) : Le laboratoire bénéficie d’une longue expérience de manipulation du virus VV-NP68 in vivo (10 ans). Nous infectons avec un titre viral modéré suffisant pour induire une réponse CD8 sans causer de pathologie détectable. En effet, aucun signe clinique (fièvre, perte de poids…) n’a jusque-là pu être associé à l’infection par VV-NP68.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure pour prélèvements des organes.
Remplacement
La procédure 1 consiste à étudier la capacité de greffe de CSH chez un hôte irradié. Les cellules souches greffées vont se différencier en différentes cellules de la lignée hématopoïétique (erythrocytes, lymphocytes …) qui vont coloniser les différents organes de l’hôte. La réponse immunitaire antivirale (procédure 2) est un phénomène biologique complexe faisant intervenir de multiples types cellulaires dans différentes localisations (poumons, ganglions drainants, rate …). Ces deux procédures ne peuvent être reproduites in vitro.
Réduction
Nous utiliserons 5 animaux par groupe expérimental, analysés individuellement. Un test de Mann-Whitney sera réalisé́ car la comparaison porte sur 2 groupes avec un faible nombre d’échantillons, et aucune hypothèse n'est présupposée. En considérant des différences de moyenne d'au moins 20% avec une déviation standard inférieure à 5% et un seuil minimal du risque alpha à 5%, un groupe de 5 animaux permet d’obtenir une puissance de test d'environ 0.8. Les expériences seront répétées une fois pour vérifier la reproductibilité́ et la validité des résultats. La procédure 1 sera réalisée avec des mâles et des femelles car un effect sexe dans les expériences de transfert de CSH a été rapportée par différentes études.
Raffinement
Une semaine d'acclimatation sera réalisée avant la mise en place de chaque procédure. A la réception, des groupes seront réalisés et maintenus tout au long de la procédure pour créer des groupes sociaux et éviter le stress dû à l'isolement. Tous les traitements/prélèvements sont administrés sous PSM II afin de prévenir tout risque d’infection opportuniste. Précautions particulières : x Irradiation : réalisée sur des animaux anesthésiés (Ketamine/xylazine), avec peu de douleur attendue. Le déssèchement des yeux lié à l’anesthésie sera prévenu par application d'ocrygel. Après irradiation, les souris seront placées en armoire chauffante jusqu'à leur réveil. Une surveillance sera réalisée dans les minutes qui suivent la greffe, le lendemain, puis chaque semaine afin de s’assurer qu’aucun signe de souffrance ne soit observé. x Injection de cellules et prélèvements de sang : un collyre anesthésique (tetracaine) est appliqué à l’œil avant la procédure pour réduire toute douleur. L’injection et le prélèvement de sang sont réalisés sous brève anesthésie à l’isofluorane. Dans le cas où l'œil montrerait des signes d'inflammation après l’injection, il sera soigné par l'application d'une pommade vétérinaire ophtalmique associant un corticostéroïde et un antibiotique (Fradexam). x Infection par le virus de la Vaccine (VV-NP68) : Les infections intranasales sont réalisées sur animaux anesthésiés (Ketamine/xylazine). Durant la phase de réveil, les 5 souris de la cage sont positionnées les unes à côté des autres afin de réduire les risques d’hypothermie. Le laboratoire bénéficie d’une longue expérience de manipulation du virus VV-NP68 in vivo (10 ans). Nous infectons avec un titre viral modéré suffisant pour induire une réponse CD8 sans causer de pathologie détectable. Aucun signe clinique (fièvre, perte de poids…) n’a jusque-là pu être associé à l’infection. Les animaux feront néanmoins l’objet d’une surveillance dans les minutes qui suivent l’infection, le lendemain, puis chaque semaine afin de s’assurer qu’aucun signe de souffrance ne soit observé. Si une souris présente des signes de souffrance tel que le pelage hérissé, la prostration ou l'absence de réponse aux stimuli extérieurs, elle sera exclue de la procédure et immédiatement mise à mort par dislocation cervicale.
Choix des espèces
Le projet vise à caractériser une lignée de souris, seul ce modèle sera utilisé dans ce projet. Les souris receveuses de la procédure 1 qui vont subir l’irradiation seront âgées de plus de 9 semaines. En effet, les souris plus jeunes supportent moins bien l’irradiation. Les souris donneuses de moelle osseuse de la procédure 1 et les souris de la procédure 2 seront âgées de 8-12 semaines, le système immunitaire de ces animaux doit être complètement mature et non vieillissant.