Procédures modérées

Pour constituer une biobanque et fournir des tissus à la recherche, 910 animaux, souris, rats, lapins, chiens, ouistitis et macaques, sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les prélèvements vont de prises de sang sur animal vigile à des ponctions de liquide céphalorachidien ou synovial sous anesthésie, ces dernières pouvant provoquer douleur, gonflement ou infection articulaire. Le recours au primate non humain est présenté comme obligatoire pour les études précliniques de sécurité. Une partie des animaux est réutilisée dans d'autres projets ou adoptée, le reste étant tué pour alimenter la biobanque en organes.

Objectifs

Afin de garantir la qualité des résultats et la validité des études, un objectif synergique des exigences 3Rs, le développement et la validation de méthodes d’analyses des échantillons biologiques sont nécessaires pour la bonne réalisation des études de sécurité et d’efficacité pré-clinique de médicaments régies par les BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoires). A terme, dans le cadre de ces exigences 3Rs, des appareils et des méthodes d’analyses plus performantes permettent de réduire le nombre d’animaux nécessaire pour un objectif scientifique donné et de raffiner les procédures expérimentales (par exemple, en réduisant les volumes sanguins prélevés, ou en déterminant des points limites plus précoces). De plus, en recherche fondamentale ou avancée, les produits biologiques (organes, tissus ou fluides) issus d’animaux sont essentielles pour des études in vitro, la recherche translationnelle et in fine le développement de méthodes alternatives à l’expérimentation animale. Ces études permettent de limiter l’utilisation directe d’animaux en expérimentation à des procédures peu invasives ou de réduire le nombre d’animaux utilisés pour obtenir la même quantité de données scientifiques. Ce projet a donc pour objectif le prélèvement de fluides (sang, liquide céphalorachidien, liquide synoviale, sperme) et d’organes afin de constituer une biobanque, de développer ou optimiser les méthodes d’analyses des biomarqueurs d’intérêt et fournir à la communauté scientifique des produits biologiques

Bénéfices attendus

Ce projet assure le développement et la validation de méthodes d’analyses ou d’identifications de marqueurs physiologiques dans les études pré-cliniques et indispensables à l’élaboration de tout nouveau médicaments, ainsi que la constitution d’une biobanque et l’approvisionnement en tissus biologiques des laboratoires de recherche. Il permet la mise en application dans le cadre d’études réglementaires régies par les BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoires) d’appareils ou de méthodes d’analyses biochimiques, hématologiques, histologiques ou encore immunologiques plus fiables et plus précises. Il permet d’assurer un suivi plus spécifique des effets d’un produits en cours d’essai chez l’animal, ce qui apporte au moins deux bénéfices majeurs : 1) détecter plus rapidement les effets délétères pour la santé des animaux modèles (et donc anticiper des lésions sévères avant que l’impact sur le bien être devienne significatif) et 2) augmenter notre capacité à détecter de potentiels effets toxiques en amont des phases de test cliniques chez l’humain. De plus, il permet de développer des méthodes réduisant les volumes prélevés nécessaires lors des analyses de biomarqueurs, ainsi que les fréquences de prélèvement chez l’animal. Enfin, en particulier dans le cadre des prélèvements d’organes, en plus de constituer une biobanque indispensable à la recherche fondamentale, appliquée ou translationnelle, il permet d’assurer une formation sous tutorat de collaborateurs ayant acquis les bases théoriques des gestes techniques mais nécessitant de pratiquer ces gestes et ce sans utiliser d’animaux à dans ce seul but. Ainsi, ce projet permet l’optimisation continue de la qualité des données expérimentales des études précliniques et les respects des exigences 3Rs de réduction (liées à la qualité des études) et de réduction et de raffinement (réduction de la fréquences et des volumes d’échantillons biologiques nécessaires).

Procédures

Les prélèvements sanguins seront la plupart du type effectués vigiles, dans un système de contention appropriés, en quelques minutes. Le prélèvement de liquide céphalorachidien ou de liquide synoviale est effectué sous anesthésie, de 10 à 20 minutes environ. Le prélèvement d'organes est effectués post mortem.

Impact sur les animaux

Les prélèvements sanguins (majoritaires au cours de ce projet) ne constituent pas de risque significatif pour la santé des animaux, d’autant plus car ils sont effectués dans le cadre des lignes directrices internationalement reconnues. Le prélèvement de liquide céphalo rachidien, lorsqu’il est effectué par un personnel qualifié sur un animal en bonne santé ne présente que peu de risques de complications sévères. Les complications les plus susceptibles d’avoir lieu sont celles lié à l’anesthésie (prévenu en utilisant un protocole d’anesthésie mis en place par un vétérinaire), et le risque d’une hernie en cas d’hypertension intracrânienne (risque négligeable lorsque le geste est pratiqué sur des animaux en bonne santé).. Le prélèvement de liquide synoviale peut entrainer un gonflement, une douleur au niveau de l’articulation, ou encore une infection (arthrite). Tous les effets secondaires seront pris en charge par un vétérinaire, disponible 24h/24

Devenir

Les animaux seront soit utilisés dans d'autres projets autorisés par le MERS, soit adoptés lorsque cela est possible (sur avis vétérinaire), soit euthanasiés pour fournir la recherche biomédicales en échantillons biologiques et entretenir une biobanque pour chaque espèce ou lorsque les 2 premières solutions ne peuvent être effectés après avis vétérinaire.

Remplacement

Lorsque cela est possible, le développement et la validation d’appareils ou de méthodes analytiques sont faits en utilisant des substitues au sang. Ces substitues peuvent être des solutions de contrôles chimiques reconstitués (surtout dans le cadre de dosages biochimiques), ou encore des contrôles humains délivrés par le fournisseurs des appareils. Ces échantillons reconstitués permettent de remplacement les échantillons de sang frais prélevés chez l’animal.

Réduction

Dans le cadre des études pré-cliniques, des prélèvements sanguins sont nécessaires avant que ne commencent l’étude, c’est-à-dire avant l’administration du produit testé. Lorsque les volumes de sang prélevés le permettent, le sang (et ses dérivés : plasma, sérum) non utilisé dans le cadre de l’étude est récupéré pour ce projet, réduisant ainsi le nombre d’animaux naïfs nécessaire. De plus, l’utilisation d’échantillons chimiques reconstitués lieu et place de sang frais permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Lors de la procédure terminale pour prélever les organes, les animaux utilisés seront le plus souvent des animaux ré-utiliser d’autres procédures (après validation par un vétérinaire), afin de ne pas sacrifier un animal uniquement pour récupérer ces organes. La procédure peut permettre de former les personnels à des actes techniques simples (ex : prise de sang) lorsque l’animal est anesthésie.

Raffinement

À leur arrivée, les animaux bénéficient d’une période d’adaptation afin de s’habituer à leur nouvel environnement et de limiter le stress. Ils sont ensuite entraînés de manière progressive, à l’aide de méthodes positives, pour faciliter les soins et réduire les contraintes lors des manipulations nécessaires. Les animaux vivent en groupe dans des conditions adaptées à leurs besoins, avec des activités et des aménagements quotidiens destinés à favoriser leur bien‑être. L’isolement n’est utilisé qu’en cas de nécessité (par exemple pour des soins), sous contrôle vétérinaire. Les changements de groupes sont réalisés progressivement afin de réduire le stress et le risque de blessures. L’état de santé des animaux est surveillé quotidiennement, avec un suivi vétérinaire régulier et un accès à une assistance vétérinaire 24h/24. Chaque animal fait l’objet d’un examen vétérinaire avant d’être inclus dans le projet. Toutes les interventions sont tracées afin d’assurer un suivi rigoureux. Des équipements adaptés sont utilisés pour limiter les manipulations directes et le stress, notamment chez les primates. Les quantités de substances administrées ou prélevées respectent strictement les recommandations internationales en vigueur, dans le but de garantir la sécurité et le bien‑être des animaux.

Choix des espèces

Les études précliniques de sécurité et d’efficacité sont obligatoires avant tout essai chez l’être humain et répondent à des règles réglementaires strictes. Elles nécessitent l’utilisation d’au moins deux espèces animales différentes afin d’assurer la fiabilité des résultats. Pour certaines études portant sur le système immunitaire, le recours au primate non humain est nécessaire en raison de sa proximité biologique avec l’homme. Ce projet a pour objectif de développer et d’améliorer les outils et méthodes d’analyse utilisés dans ces études précliniques. Les espèces animales choisies correspondent à celles reconnues comme les plus pertinentes pour évaluer la sécurité des candidats médicaments. Les animaux inclus dans ce projet sont les mêmes que ceux utilisés ensuite dans les études, et sont sélectionnés à partir d’un âge garantissant leur maturité et leur bon état de santé.

Tous remis à l'eau après la procédure, 350 poissons dont des loups et des daurades sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque individu est capturé à l'hameçon ou au filet, anesthésié, puis équipé d'une balise acoustique implantée et d'une marque externe, en moins de dix minutes. La capture et l'implantation exposent les poissons au stress et à des blessures possibles liées à l'engin de pêche. Le suivi, destiné à identifier les zones de reproduction d'espèces exploitées par la pêche, laisse les 350 individus marqués vivre dans leur milieu naturel.

Objectifs

Le loup (Dicentracus labrax) et la daurade royale (Sparus aurata) sont des espèces côtières de premier plan. Elles sont particulièrement exploitées par la pêche professionnelle et récréative. Aujourd'hui, de nombreux aspects de leur cycle de vie ont été elucidés, mais certains restent encore inconnus, notamment ceux liés aux migrations régionales, limitant la mise en place de mesures de gestion de ces ressources. Suite aux résultats de précédents projets sur la dynamique spatiale de ces deux espèces, il a été mis en évidence que les lagunes jouaient un rôle important dans leur phase d’alimentation. Si pour l’instant certaines zones de reproduction ont pu être identifiées pour la daurade, aucune information n’est disponible précisemment pour le loup. Il existe un enjeu important de pouvoir affiner la connaissance des zones de reproduction de ces espèces exploitées, mais aussi d’autres espèces structurantes pour l’écosystème (e.g. saupe, poisson lune). En effet, les gestionnaires ont de vaste aires marines protégées à géréer et ont besoin d’approfondir leurs connaissances sur les zones d’importance pour les espèces exploitées de type « reproduction » en vue d’en garantir le bon état. Par ailleurs, trois espèces de poissons sont de plus en plus signalées par les pêcheurs sur la zone : la daurade coryphène (Coryphaena hippurus), le tassergal (Gasterosteus saltatrix) et le barracuda (Sphyraena viridensis). Dans un contexte de changement climatique, les gestionnaires souhaitent affiner le rôle de leurs aires sous gestion dans le cycle de vie de ces trois espèces. L'objectif du projet est (1) d’identifier des potentielles zones de frayères de loups, (2) affiner l’utilisation de l’espace de la daurade s’alimentant sur le périmètre du parc, (3) de caractériser l’utilisation de l’espace du parc par les saupes (Sarpa salpa) et les poissons lune (Mola mola), et (4) de caractériser les déplacements des trois nouvelles espèces émergentes que sont la daurade coryphène, le tassergal et le barracuda. La méthode employée sera la télémétrie acoustique.

Bénéfices attendus

Grâce à un important réseau d’écoute (hydrophones placés en mer) en place, l’analyse spatiale des déplacements des individus marqués sur la durée de vie de la balises (>2.5 ans) ou jusqu’à la capture éventuelle de l’individu permettra de confirmer les zones et période de reproduction et d'alimentation de ces espèces, leur niveau de fidélités d'une année sur l'autre et la dynamique spatiale qu'il existe entre aires marines protégées. Les résultats seront directement exploités par les gestionnaires d’aires marines protégées partenaires du projet pour adapter leurs mesures de gestion afin d'optimiser la préservation de ces ressources. Il est ainsi prévu de mettre à disposition ces résultats dans le cadre de groupe de travail rassemblant les scientifiques et les représentants des pêcheurs professionnels et de loisir. Des mesures de gestion adaptées pourront être ainsi concertées en local voire étendues aux aires marines adjacentes concernées.

Procédures

L'ensemble des individus seront soumis à une phase de captures par un hameçon, un filet non maillant de type verveux ou une épuisette, puis anesthésié avant une phase d'implantation d'une balise acoustique et d'une marque externe pour son identification ultérieure. L'ensemble de la procédure dure moins de 10 mn avant la remise à l’eau de l’individu dans son milieu naturel.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues lors de la capture sont essentiellement le stress lié à la capture, des blessures éventuelles liées à l’engin de pêche ou à la manipulation entre l’engin et les bacs de confinements. Des mesures de raffinement sont prises pour limiter le stress et le risque de blessure. La nuisance attendue lors du marquage externe est équivalente à la piqûre d’une aiguille. Le marquage intracorporel implique une incision suturée suite à laquelle il n’est pas attendu d’effets indésirables.

Devenir

L’ensemble des individus marqués (soit 350) dans le cadre de ce projet seront replacés dans leur milieu naturel, l’objectif de l’étude étant de caractériser leur cycle de vie dans le milieu marin.

Remplacement

L'intérêt du projet étant d’étudier le comportement spatial de ces 7 espèces dans leur milieu naturel, il n’est pas possible de les remplacer.

Réduction

Il est toujours difficile en écologie spatiale de déterminer le nombre d’individus nécessaires pour capturer la variabilité de l’utilisation de l’espace pour une population. Ce nombre est variable en fonction des objectifs, des caractéristiques écologiques de l’espèce concernées et des modèles utilisés. Sur la base d’études sur l’effet de l’échantillonnage sur la qualité des résultats, le nombre d'individus testés dans les différents lots et procédures est minimal compte tenu de la dispersion de ces espèces, leur nombre en milieu naturel et la nécessité de capturer la majorité de la variabilité du comportement de ces espèces dans cette phase migratoire. Pour le loup (identification des zones de reproduction), 50 individus seront ciblés sur 3 zones géographiques soit un total de 150 individus. Pour la daurade et la saupe (compléter les connaissances sur la migration de cette espèce dans les eaux du parc), 50 individus seront ciblés en complément de ceux déjà marqués et actifs dans le réseau via d’autres projets. Pour la daurade coryphène, le tassergal, le barracuda et le poisson lune, en l’absence actuelle de connaissances sur leur déplacement dans la zone d’étude, il est prévu de cibler uniquement 25 individus de chaque espèce en mer afin d’avoir une première estimation des niveaux de déplacement régional et mieux cibler le nombre nécessaire pour une étude plus globale.

Raffinement

L’ensemble des étapes du projet est mis en œuvre de sorte à limiter les nuisances. La capture est réalisée avec des hameçons, des leurres de forme ou de taille à limiter les blessures et éviter l’ingestion par le poisson, au filet non maillant ou à l’épuisette. La capture sera réalisée par des pêcheurs professionnels ou guides de pêche, garantissant une manipulation minimale et des gestes techniques minimisant le risque de blessure. Des épuisettes en silicone limitent l’abrasion du poisson à sa sortie de l’eau et seront associées à une manipulation minimale des individus. Le marquage est réalisé sous anesthésie générale pour toutes les espèces, un bullage dans le bac de réveil permet une bonne récupération du poisson avant d’être relâché en douceur sans exondation. L'ensemble du protocole de l'endormissement au réveil dure moins de 10 mn.

Choix des espèces

Le loup, la daurade royale, la saupe, le tassergal, le barracuda ou encore la daurade coryphène sont des espèces de premier plan, tant pour leur exploitation, leur valeur commerciale et leur aquaculture, et le poisson lune pour ses aspects emblématiques. Leur cycle de vie reste partiellement connu, limitant la capacité des scientifiques à fournir un appui aux gestionnaires de cette ressource. Le plan de gestion des parcs naturels marins prévoient la mise en place d’une gestion conjointe et durable de leur exploitation ou protection avec la pêche professionnelle et la pêche de loisir. Cette gestion passe par la connaissance des zones fonctionnelles, l’utilisation de l’espace dans le temps et leur protection. En second lieu, cette étude porte sur le barracuda, le tassergal et la daurade coryphène, nouvellement apparus, dont les usagers de la mer signalent au parc marin leur recrudescence. Dans un contexte d’adaptation de la pêche au changement climatique, les gestionnaires souhaitent anticiper les modifications de répartition des espèces dans le milieu marin. Pour le loup, la daurade et la saupe, l'objectifs est d’affiner les connaissances locales de leur(s) zone(s) de reproductions éventuelles. Les individus capturés seront donc des individus matures. Pour la daurade coryphène, le tassergal, le barracuda, et le poisson lune, les marquages seront opportunistes et concerneront aussi bien des individus juvéniles qu’adultes.

Irradiées à dose sublétale, injectées de cellules leucémiques, puis traitées par injections quotidiennes ou par un implant sous-cutané, 1072 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Certaines subissent des prélèvements de moelle osseuse dans le fémur, source d'inconfort et de stress, et une perte de poids est observée sous traitement prolongé. L'objectif est de caractériser une leucémie surexprimant un récepteur, pour orienter de futurs traitements plus ciblés. Toutes sont tuées en fin de procédure pour le prélèvement de leurs organes.

Objectifs

La leucémie aiguë promyélocytaire est un cancer des cellules de la moelle osseuse et du sang, déclenché par une anomalie génétique qui conduit à la production d'une protéine anormale hybride entre deux gènes dont celui du récepteur de l’acide rétinoïque. La combinaison de deux agents thérapeutiques, dégrade cette protéine et permet l’éradication définitive de la maladie. De façon notable, la surexpression du gène du récepteur à l’acide rétinoïque est capable d'induire une prolifération des cellules sanguines de souris ex vivo et de leur conférer une plus grande sensibilité à l’un des agents thérapeutiques efficace. Cette surexpression est retrouvée dans 30% des Leucémies Aiguës myéloïdes chez l’Homme. Dans ce projet nous souhaitons caractériser les gènes cibles responsables de l'auto-renouvellement de ces cellules leucémiques afin d’identifier des biomarqueurs cliniquement appropriés et l'élaboration de traitements plus efficaces et plus ciblés. Nous comparerons également l'efficacité d’un agent thérapeutique potentiel à celle d’un traitement de chimiothérapie à large spectre dans nos modèles expérimentaux de leucémies. A terme nous espérons développer de nouvelles thérapies basées sur ces mécanismes.

Bénéfices attendus

Nous espérons pouvoir identifier les mécanismes par lesquels les cellules leucémiques prolifèrent dans ces leucémies. Ainsi, nous pourrons mieux choisir le traitement de façon à ce qu’il soit plus efficace et plus spécifique que la chimiothérapie large spectre, avec moins d’effets secondaires.

Procédures

Les animaux seront soumis à une injection intraveineuse et éventuellement à un ou plusieurs prélèvement(s) de moelle osseuse effectué(s) dans le fémur. Les animaux traités pourront recevoir les différents traitements soit par injections quotidiennes intra-péritonéales (5 maximum), intra-veineuses (3 maximum), ou encore par un implant sous-cutané nécessitant une seule courte chirurgie.

Impact sur les animaux

Lors de la première phase, correspondant à l’établissement du modèle de leucémies chez la souris, celles-ci seront exposées à une irradiation à dose sublétale par rayons X causant une inflammation transitoire dans la moelle osseuse et à une injection intra-veineuse pour l’inoculation des cellules leucémiques. Pour les traitements de courte durée (1 à 3 jours) les effets indésirables attendus sont le stress et l’inconfort liés à une injection intra-péritonéale ou intra-veineuse unique ou répétée quotidiennement pendant cette durée. Pour les traitements plus longs (7 à 21 jours), des effets indésirables liés à l’anesthésie, à une courte chirurgie et à la cicatrisation seront à prévoir suite à l’implantation des capsules du traitement en sous-cutané. Nous avons pu constater dans certains cas une perte de poids chez des souris en cours de traitement prolongé. Un inconfort et stress liés au prélèvement intrafémoral sont à prévoir chez les animaux concernés.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure, et les organes nécessaires aux analyses ultérieures seront prélevés.

Remplacement

L’objectif du projet est de déterminer le mécanisme de transformation leucémique par une protéine surexprimée et les effets de la réponse à un traitement ciblé et à la chimiothérapie chez un individu leucémique. Nous avons au préalable testé ces molécules ex vivo sur des modèles cellulaires proches tels que des lignées de cellules leucémiques immortalisées. Il est donc maintenant nécessaire d’être dans des conditions qui reproduisent au maximum celles retrouvées chez les patients comme le micro-environnement des cellules, les interactions avec les autres types cellulaires, ou encore la métabolisation des médicaments par un organisme entier.

Réduction

Une estimation des effectifs nécessaires pour la constitution des groupes pour mener l’étude a été faite en tenant compte de données antérieures sur une autre leucémie, ainsi que d’un calcul de puissance satistique pour comparer les résultats sur nos animaux traités et non-traités. Chaque groupe sera donc constitué de 12 souris. Nous utiliserons au maximum 1072 souris sur les 5 ans que durera le projet, réparties en un groupe contrôle et 2 groupes tests. Cinq temps d’analyse (entre 24h et 21 jours puis survie post-traitement) seront réalisés pour chacun des 2 modèles de souris développant des leucémies chez chacune des deux souches génétiques utilsées si nous parvenons à obtenir un modèle dans chaque souche et pour chacune des deux formes existantes de la protéine. Un même groupe pourra servir de contrôle à plusieurs temps et types de traitement pour minimiser le nombre de souris utilisées.

Raffinement

Les animaux seront surveillés à l'aide d'une grille d’évaluation, tenant compte notamment de leur apparence et de leur comportement. Elle sera tenue chaque semaine de façon à définir des points limites de douleur/souffrance suffisamment précoces pour déclencher une mesure corrective (séparation en cas d'agressivité inter-individus, accès facilité à la nourriture, désinfection d'une plaie, etc.). Ce suivi clinique sera quotidien lors de la phase de traitement. L'utilisation d'antalgique ou d'analgésique sera envisagée si besoin. Après les prélèvements intra-fémoraux, des croquettes humidifiées facilement accessibles seront mises à disposition des animaux après leur réveil. Si nos résultats de comparaison des deux méthodes d’inoculation du traitement montrent un effet équivalent, nous pourrons opter pour l’injection IP lors de temps courts de traitement pour nos études futures afin d’améliorer le bien-être des animaux. En revanche, l’utilisation des capsules implantées en sous-cutané permet d’éviter des injections IP quotidiennes sources d’inflammation et de stress répété pour les temps longs de traitement.

Choix des espèces

La souris est un petit mammifère suffisamment proche de l’Homme pour les expériences menées dans ce projet. La grande expérience de notre laboratoire sur la protéine Le gène responsable de la leucémie est proche en séquence et en fonction chez l’homme et chez la souris. Les molécules testées sont à administrer par différentes voies, toutes disponibles sur l’espèce animale choisie. De plus, le contrôle de leur bien-être au quotidien est facilité car les signes de souffrance/douleur ont été bien caractérisés chez cette espèce. Les études passées et présentes menées dans ce domaine par la communauté scientifique sont réalisées essentiellement sur ce modèle. La composition de la moelle osseuse change avec l’âge des individus, notamment la quantité de progéniteurs. Ainsi nous utilisons des souris jeunes adultes de 6 à 8 semaines pour nos expérimentations. Nos études précédentes et celles faites dans les autres laboratoires travaillant dans ce domaine sont couramment réalisées à ce stade de développement.

Pour tester des dispositifs destinés à la chirurgie gynécologique et obstétricale, 200 porcs et brebis vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chaque animal subit des prélèvements sanguins hebdomadaires, l'induction chirurgicale de lésions et des interventions pouvant durer plusieurs heures, avec douleur postopératoire de plusieurs jours. Le porteur indique que le nombre d'animaux n'a fait l'objet d'aucun calcul statistique. Le porc est retenu pour ses mamelles et la brebis pour son anatomie urogénitale proche de celle de la femme, avant l'autopsie qui clôt chaque suivi.

Objectifs

La Santé de la Femme regroupe l’ensemble des spécialités de la médecine s’intéressant à diagnostiquer et/ou soigner les pathologies et les affections gynécologiques, sénologiques, les troubles obstétricaux, les dysendocrinies, l’infertilité et les pathologies de la glande mammaire et du sein comme le cancer et ses conséquences, ce domaine de la santé s'interesse aussi au suivi des cycles hormonaux physiologiques, au diagnostic et au suivi du bon déroulé de la grossesse par exemple. Le développement des techniques et méthodes d’imagerie et de chirurgie interventionnelles, l’essor de la thérapie génique et cellulaire ou la découverte et l’amélioration des connaissances vis-à-vis de nouvelles entités pathologiques comme par exemple l’endométriose dont la lutte est une stratégie nationale depuis 2021, permettent d’envisager le développement de nouvelles techniques chirurgicales et dispositifs médicaux implantables pour améliorer la santé des patientes, et parfois aussi celle du fœtus ou du nourrisson. On entend par dispositif implantable tout dispositif destiné à être implanté de façon invasive en totalité dans le corps humain ou à remplacer une surface épithéliale grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer en place après l'intervention. L'évaluation et le développement des nouveaux dispositifs, méthodes et techniques, pour le diagnostic et/ou le traitement des pathologies gynécologiques, obstétricales et sénologiques par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives requièrent une phase pré-clinique de recherche et de développement. La réponse tissulaire et les modifications anatomophysiologiques au cours des cycles ne peuvent être simulés à l’heure actuelle par des méthodes de remplacement. Durant ce projet le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes pour reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patientes est indispensable. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans sa phase initiale, puis ces versions entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour valider les dispositifs/méthodes/techniques selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).

Bénéfices attendus

L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patientes, une amélioration de la durabilité, de l’efficacité et de la sécurité des implants pour améliorer leur tolérance et éviter leur rejet et ainsi les ré opérations parfois multiples des patientes, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patientes, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patientes avec des durées d'hospitalisation et de convalescence réduites.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive, - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale avec prise en charge multimodale de l'analgésie per, et post-opératoire avec l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés avec ajout d'anesthésique locaux pour certaines actes chirurgicaux, la protection et la surveillance des plaies, la surveillance du reveil d'anesthésie dans des espaces calmes et spécialement aménagés avec évaluation et scoring de la douleur réguliers, ou la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux avec surveillance des signes de douleur par des Techniciens spécialement formés supervisés par des Véterinaires).

Devenir

Pour toutes les 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 donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.

Remplacement

La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente 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 des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur l'animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.

Réduction

Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.

Raffinement

Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateaux techniques opératoires et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. 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’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prise en charge mult imodale de la douleur sont systématiquement appliqués. Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées ayant reçu une autorisation AT1 délivrée par la DDPP, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants (dispositifs d'abreuvement, tapis antidérapants ou cages de transport, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV) et le transport est validé par un Vétérinaire. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.

Choix des espèces

Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Le porc est par son nombre de mammelles le modèle de choix pour l'évaluation de dispositifs interessant la glande mammaire, le modèle brebis possède une anatomie de la sphère urogénitale et de son appareil suspenseur plus proche de ceux de la Femme. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. - L'ovin est le modèle pertinent pour l'évaluation de la durabilité des dispositifs chez l'Homme. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez la Femme.

Soumises à une injection veineuse ou à une chirurgie du cerveau, 1134 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour analyse du cerveau. Le modèle induit la dégénérescence d'environ la moitié de certaines populations de neurones et l'apparition de troubles moteurs, pour reproduire une maladie neurodégénérative rare. Le porteur ajoute qu'un intérêt du projet est de fournir ce modèle à d'autres chercheurs qui n'y ont pas accès. Il annonce des tests de comportement répétés jusqu'à six mois après la chirurgie sans préciser lesquels.

Objectifs

L’atrophie multisystématisée est une maladie neurodégénérative rare et mortelle touchant environ 5000 personnes en France. Cette pathologie se caractérise par une perte progressive de neurones dans plusieurs régions du cerveau. Cette perte neuronale s’accompagne de l’accumulation toxique d’une protéine spécifiquement dans certaines cellules. Cependant les mécanismes liant ces deux évènements restent peu connus. Comme pour de nombreuses autres maladies, les modèles animaux représentent un outil essentiel pour répondre aux limites des modèles informatiques et cellulaires. Ils apportent beaucoup de connaissances sur cette pathologie. Ainsi, il est essentiel de poursuivre leur optimisation. Dans le contexte de l’atrophie multisystématisée, les modèles transgéniques présentent une pathologie tissulaire large mais peu de troubles comportementaux. Il faut donc poursuivre le développement de nouveaux modèles mimant le plus possible la pathologie humaine. L’objectif de cette étude est de tirer avantage de nouveaux outils moléculaires (vecteurs viraux) pour développer un nouveau modèle de souris d’atrophie multisystématisée qui rassemble de nombreux avantages des modèles précédents. En particulier, nous souhaitons générer un modèle plus pertinent et plus accessible à la communauté scientifique.

Bénéfices attendus

Comme pour les autres maladies, les modèles animaux d’atrophie multisystématisée sont des outils essentiels pour mieux comprendre les mécanismes pathologiques et développer des thérapies. Par le développement de ce nouveau modèle, nous espérons apporter de nouvelles connaissances concernant les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de la pathologie. En effet, notre approche permettra l’apparition de signes pathologiques dans l’ensemble du système nerveux central adulte qui est plus vulnérable à ces processus toxiques. Tous ces signes permettront une modélisation plus fidèle de cette maladie chez l’animal. Enfin, de nombreux chercheurs n’ont actuellement pas accès à des modèles animaux d’atrophie multisystématisée, souvent par défaut d’expertise ou du matériel nécessaire à la chirurgie du cerveau. Notre nouvelle méthode de modélisation, obtenue par une simple injection intra-veineuse, permettra de fournir un modèle accessible à une grande communauté de chercheurs.

Procédures

Les animaux seront soumis à une injection dans la veine (5 minutes) ou une chirurgie du cerveau (20 minutes). Dans la semaine avant ces interventions ainsi qu’un, trois et 6 mois plus tard, les animaux réaliseront des tests de comportements répartis sur 2 jours. Chacun de ces tests peut durer entre 3 minutes et environ 30 minutes.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables sont : 1-L’injection dans la veine ou dans le cerveau qui peut induire un stress attendu. 2-L’induction du modèle qui peut induire une dégénérescence d’environ 50% de certaines populations neuronales et gliales et l’apparition de légers troubles moteurs et non-moteurs. 3-Les tests comportementaux qui peuvent induire des stresses attendus, y compris lors du déplacement des animaux vers les salles expérimentales.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour l’analyse du cerveau.

Remplacement

Ce projet a pour but de mesurer des marqueurs de la maladie, notamment comportementaux, au cours du développement de l’atrophie multisystématisée. De ce fait, il est impossible de reproduire la complexité d’un organisme vivant et de remplacer notre approche chez l’animal par un modèle cellulaire ou une simulation informatique.

Réduction

La détermination du nombre d’animaux est basée a priori sur nos études antérieures et celles d’autres équipes démontrant des résultats statistiquement significatifs avec une taille d’échantillons de 15 animaux par condition. Ce nombre pourra être corrigé après l’obtention des résultats des expériences pilotes qui nous fourniront une estimation de la taille de l’effet de l’induction du modèle. Celle-ci nous permettra de calculer le nombre minimal théorique d’animaux nécessaires pour détecter une différence statistiquement significative après un test de mesures répétées ou une comparaison directe de 2 groupes expérimentaux. Le nombre d’animaux nécessaire sera calculé à l’aide d'un logiciel danalyse statisitique. Le nombre d’animaux sera limité au nombre minimum nécessaire par groupe sans compromettre les objectifs du projet. Avant leur utilisation en expérimentation, un contrôle qualité des vecteurs viraux sera réalisé.

Raffinement

Suite à leur arrivée dans l’animalerie, les animaux auront une semaine d’acclimatation. L’injection du vecteur viral sera réalisée sous anesthésie et traitement anti-douleur. Les tests comportementaux ont été répartis sur plusieurs jours et les animaux seront acclimatés à la salle avant de réaliser les tests. La mise à mort des animaux sera réalisée selon un protocole d’anesthésie et de double analgésie adaptées. Des points limites basés sur des signes indicatifs seront utilisés afin d’évaluer l’état général de chaque animal et de prendre le plus rapidement possible des mesures nécessaires pour préserver leur bien-être.

Choix des espèces

La souris est une espèce adéquate car il existe un degré de similitude important avec le cerveau humain, notamment au niveau des régions affectées dans l’atrophie multisystématisée. Le modèle sera induit chez des animaux jeunes adultes (10 semaines). À ce stade, les systèmes cérébraux sont matures et stables et le resteront tout au long des procédures expérimentales proposées.

Cinquante souris femelles subissent un transfert d'embryons par chirurgie sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet teste une méthode combinant hormones et stimulation mécanique pour éviter le recours à des mâles stérilisés lors de la préparation à la gestation. Présenté comme une amélioration du bien-être des animaux non-humains et une réduction de leur nombre, il prévoit la mise à mort des femelles ayant reçu un transfert ou devenues gestantes, quelques-unes seulement pouvant être réutilisées après une période de repos. La démarche revendique de limiter la souffrance tout en soumettant ces femelles à une chirurgie utérine puis à la mort.

Objectifs

Notre service conserve et restaure des lignées de souris utilisées dans la recherche. Pour certaines techniques, il est nécessaire de préparer des femelles capables de recevoir des embryons, ce qui implique de les mettre dans un état physiologique similaire à une grossesse, appelé pseudo-gestation. Ce projet teste une méthode alternative qui combine hormones et stimulation mécanique douce, afin d’éviter l’utilisation de mâles stérilisés pour déclencher cet état. Les embryons sont ensuite transférés par chirurgie dans ces femelles préparées. Un maximum de 50 femelles sera utilisé. Le bien-être des animaux sera assuré tout au long du projet, et toutes les procédures potentiellement douloureuses seront réalisées sous anesthésie générale.

Bénéfices attendus

Ce projet teste une méthode alternative pour préparer les femelles souris à recevoir des embryons, sans avoir recours à des mâles stérilisés. À court terme (1–2 ans) : valider la méthode et mesurer son efficacité, afin de réduire le nombre d’animaux utilisés et limiter leur stress et inconfort. À moyen terme (3–5 ans) : rendre les transferts d’embryons plus fiables et plus faciles à réaliser, tout en améliorant le bien-être des animaux.

Procédures

Les interventions prévues peuvent provoquer des effets transitoires sur les animaux : • Préparation hormonale : léger inconfort et stress pendant la manipulation, de courte durée (30 secondes), disparaissant immédiatement après. • Stimulation mécanique : trois séquences de 30 secondes, inconfort temporaire et stress modéré dus à la contention et à la vibration, avec retour rapide à un comportement normal après chaque séquence. • Transfert embryonnaire (10 minutes) : douleur et inconfort modérés liés à l’intervention et à l’anesthésie, récupération complète attendue après 1 à 2 jours grâce à une surveillance attentive et à une analgésie adaptée.

Impact sur les animaux

Les effets transitoires attendus : somnolence, légère baisse de température, diminution temporaire de l’appétit, sensibilité ou inflammation à l’endroit de l’opération, mobilité réduite. Les effets indésirables possibles : douleur après l’intervention, hématome, infection de la plaie, complications locales dans les trompes utérines pouvant entraîner la perte d’embryons. Ces effets sont liés aux manipulations, à l’administration de traitements hormonaux et au transfert d’embryons, et sont généralement temporaires et réversibles. Aucun effet génétique permanent n’est attendu chez les animaux utilisés.

Devenir

À la fin du projet, seules les femelles non utilisées pour le transfert embryonnaire et non gestantes pourront être réutilisées après une période de repos adaptée. Les femelles ayant subi un transfert embryonnaire, ainsi que les femelles gestantes ou ayant mis bas, seront euthanasiées de manière réglementaire à l’issue du suivi. Afin de valider la technique, les animaux produits ne seront pas conservés à des fins expérimentales ou reproductives, et seront euthanasiés conformément à la réglementation en vigueur après l’intervention.

Remplacement

La revitalisation d’une lignée de souris consiste à redonner vie à une lignée conservée sous forme congelée afin qu’elle puisse à nouveau être utilisée en recherche. Cette étape est nécessaire pour préserver des lignées importantes et éviter de les recréer à partir de zéro. La redérivation permet également d’éliminer d’éventuels agents infectieux transmis par les animaux adultes. Ces embryons sont ensuite implantés chez une femelle porteuse saine, ce qui permet d’obtenir des animaux exempts de contamination. Cette méthode nécessite l’utilisation d’animaux vivants, mais elle constitue une approche plus respectueuse du bien-être animal que le maintien prolongé de colonies entières. Le projet vise à améliorer cette technique en réduisant le nombre d’animaux impliqués et en limitant les procédures contraignantes, notamment en évitant l’utilisation de mâles stérilisés.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisé a été estimé pour être le minimum nécessaire afin d’obtenir des résultats fiables. Les femelles receveuses sont optimisées par synchronisation hormonale et stimulation mécanique, ce qui réduit le nombre d’animaux par expérience. Chaque intervention est planifiée pour éviter les répétitions inutiles.

Raffinement

Toutes les procédures impliquant les animaux sont conçues pour limiter le stress et la douleur. Les animaux sont entraînés à la manipulation afin de réduire l’anxiété et le stress liés aux interventions. Les interventions chirurgicales, notamment le transfert embryonnaire, sont réalisées sous anesthésie générale. Une réadministration d’antalgique est prévue si nécessaire. L’environnement des animaux est optimisé par l’enrichissement et le maintien de conditions de logement favorisant le bien-être, avec un maximum de deux femelles par cage pour limiter les interactions agressives et le stress. Le personnel intervenant est formé pour effectuer toutes les manipulations rapidement et avec précaution, afin de minimiser l’inconfort et assurer un suivi constant du bien-être des animaux.

Choix des espèces

La souris a été choisie car il s’agit d’un modèle couramment utilisé, bien connu pour sa capacité à porter une gestation et à élever les petits dans de bonnes conditions. Son cycle reproducteur court et bien caractérisé permet d’obtenir des résultats fiables et reproductibles. Les animaux utilisés dans ce projet sont des femelles adultes, âgées d’au moins 8 semaines, car elles sont sexuellement matures et capables de mener une gestation normale après le transfert d’embryons. Le recours à des femelles à ce stade de développement est indispensable pour assurer l’implantation des embryons, le bon déroulement de la gestation et la survie des petits, tout en limitant les risques pour la santé et le bien-être des animaux.

Irradiées en corps entier puis greffées de moelle osseuse, 2592 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent aussi l'implantation chirurgicale de mini-pompes et des échocardiographies sous anesthésie, pour étudier l'inflammation menant à une insuffisance cardiaque à fraction d'éjection préservée. Le porteur indique avoir d'abord testé ses hypothèses sur des cultures de macrophages, mais affirme que la réponse inflammatoire ne s'appréhende que dans un "organisme entier". Toutes sont tuées par exsanguination en fin de protocole pour le prélèvement de leurs organes.

Objectifs

L'insuffisance cardiaque à fraction d'éjection préservée est une forme d'insuffisance cardiaque qui se définit par des symptômes cliniques d’insuffisance cardiaque, associés, entre autres, à une fraction d’éjection du ventricule gauche supérieure ou égale à 50 %. Il a été estimé que la proportion de patients souffrant d’insuffisance cardiaque à fraction d'éjection préservée augmente de 1% par an et est en passe de devenir la forme d’insuffisance cardiaque majoritaire. Les études récentes indiquent une claire implication du système inflammatoire menant à une fibrose du coeur (rigidification du muscle du coeur) excessive dans cette pathologie, en revanche, les mécanismes physiopathologiques qui sous-tendent l’implication du système inflammatoire dans le développement de l'insuffisance cardiaque à fraction d'éjection préservée restent mal compris. Également, des études ont mis en évidence un lien causal entre une pathologie des cellules de la moelle osseuse, qui affecte préférentiellement les individus âgés, et le développement d’une inflammation excessive et d’une insuffisance cardiaque à fraction d'éjection préservée. Cette pathologie est caractérisée par l'acquisition, par des cellules de la moelle osseuse, de mutations touchant des gènes impliqués dans les cancers du sang. Au stade de cette pathologie auquel nous nous interessons, une ou des mutation(s) sont observées dans au moins 2% des cellules sanguines circulantes en absence de cancer du sang. Notre projet vise à explorer précisément les liens mécanistiques entre cette pathologie de la moelle osseuse et notamment sa principale mutation décrite sur le développement de l’insuffisance cardiaque à fraction d'éjection préservée chez la souris.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de caractériser les mécanismes cellulaires et moléculaires inflammatoires mis en jeu lors de l'hématopoïèse clonale à potentiel indeterminé et impliqués dans l’insuffisance cardiaque. Ce projet permettra également de mettre en évidence de nouvelles options thérapeutiques prometteuses qui cibleront la réponse inflammatoire.

Procédures

- Irradiation en corps entier. Durée : 30min. - Transplantation de moelle osseuse dans des souris irradiées anesthésiées par injection. Durée: 5 secondes. - Echocardiographie sur souris anesthésiées (une à quatres fois). Durée : 10min. - Implantation de mini-pompes sur souris anesthésiées. Durée : 5min - L'administration de traitements. Durée: 5 secondes. - Mise à mort par exsanguination pour récupération des organes et prélèvement de sang sous anesthésie. Durée : 5min.

Impact sur les animaux

- Transplantation de moelle osseuse dans des souris irradiées anesthésiées par injection. Durée 5: secondes. Nuisance : légère douleur transitoire au point d'injection. - Implantation de mini-pompes osmotiques sur souris anesthésiées. Douleur péri-opératoire modérée. - L'administration d'inhibiteurs peut induire du stress et une légère douleur transitoire au moment de l'administration au traitement. Durée: 5 secondes.

Devenir

Les organes de tous les animaux seront prélevés à la fin des différentes procédures, nécéssitant la mise à mort des animaux.

Remplacement

Pour respecter le principe des 3R, nous avons évalué nos hypothèses avec des cultures de macrophages avant de l’étudier dans un modèle pré-clinique chez la souris. Ces expériences nous ont notamment permis de déterminer les concentrations optimales et d’évaluer la puissance des inhibiteurs dans des tests d’activation cellulaire. Cependant, la réponse inflammatoire et le remodelage cardiaque résultent d’interactions complexes entre plusieurs organes (moelle osseuse, sang, rate) et diverses populations cellulaires. Cette dynamique ne peut être appréhendée de manière intégrée qu’au sein d’un organisme entier, dans lequel la physiologie systémique et les communications intercellulaires et inter-organes sont préservées. C’est pourquoi notre projet nécessite l’utilisation d’un modèle chez la souris préservant la complexité physiopathologique globale des systèmes cardiovasculaire et inflammatoire.

Réduction

Les effectifs sont déterminées et les résultats sont analysés avec des tests statistiques adaptés.

Raffinement

La souffrance animale sera réduite au maximum par le raffinement des méthodes expérimentales, notamment l'utilisation de protocoles d’anesthésie et d’analgésie adaptés pour les procédures et l’établissement de points limites adéquats. - Transplantation de moelle osseuse : injection de cellules de moelle par voie intraveineuse, anesthésie gazeuse. - Implantation de mini-pompes osmotiques en sous-cutané (chirurgie) : injection sous-cutanée d’analgésique. L’intervention se fait sous anesthésie gazeuse. La stratégie d’antalgie préventive au site d’incision par injection sous-cutanée d’analgésique, qui sera répétée dans les jours suivants la chirurgie selon les besoins des animaux. - Mise à mort des animaux par exsanguination (veine cave inférieure) : injection sous-cutanée d’analgésique. Les animaux seront sous anesthésie gazeuse profonde durant toute l’intervention. Les souris seront élevées en cages enrichies avec eau et nourriture ad libitum dans l’animalerie où les conditions d'hébergement et d'élevage sont standardisées et contrôlées durant toute la vie des souris : - température contrôlée à 22°C - cycle de jour/nuit de 12 heures - nourriture et eau ad-libitum - hébergement dans des cages de 2 à 5 souris maximum - enrichissement des cages avec maisonnettes, batônnets en bois et coton. Après la procédure chirurgicale, les animaux sont placés dans une cage de réveil chauffée et enrichie, sous surveillance jusqu’au réveil complet. Ensuite, les animaux retournent avec leurs congénères, dans une cage d’hébergement enrichie. La stratégie antalgique sera systématiquement poursuivie en post-opératoire, avec administration sous-cutanée d’antalgique le lendemain de la chirurgie et les jours suivants si nécéssaire. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par les responsables du projet pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être jusqu’à la mise à mort des animaux.

Choix des espèces

La souris constitue le modèle expérimental de référence pour l’étude des mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans l’inflammation et le remodelage cardiaque. Ces phénomènes mettent en jeu différents systèmes biologiques extrêmement dynamiques (inflammation, fonction et remodelage cardiaques), ce qui nous oblige d’avoir recours au modèle d’insuffisance cardiaque par surcharge de pression. Ce modèle est largement validé dans la littérature, ce qui permet une comparaison directe et une intégration cohérente des résultats avec les données existantes dans la littérature. Les procédures seront initiées sur des souris jeunes adultes (souris de 6 semaines). Le protocol expérimental s'étend sur 7 semaines, cela nous permet d'obtenir des prélèvements de souris adultes âgées de 13 semaines.

4 000 rongeurs, 3 600 souris et 400 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur greffe des tumeurs sous la peau, puis ils reçoivent jusqu'à deux administrations par jour pendant 35 jours, avec imagerie, radiothérapie et prélèvements sanguins. L'objectif déclaré est de tester des candidats médicaments anticancéreux avant un éventuel passage chez l'humain, à raison de neuf études de souris et une de rats par an sur cinq ans. Le porteur fixe les groupes à six à dix animaux, un effectif qu'il dit valider en interne d'après la littérature.

Objectifs

Le cancer n’est pas une maladie unique mais un groupe d’affections où des altérations génétiques ont conduit des cellules initialement normales à une croissance anormale et incontrôlée. De plus, au sein d’un même type de cancer, différents sous-types existent et deux patients ayant le même diagnostic initial pourront présenter des différences significatives en termes de localisation dans l’organe, d’agressivité, d’histologie, d’altérations génétiques et de réponse aux thérapies conventionnelles. Un seul type de modèle ne peut donc représenter l’ensemble de ces pathologies. Ce projet consiste à évaluer l’activité antitumorale de différentes approches thérapeutiques dans des modèles de tumeurs obtenues par greffe de matériel biologique d’origine tumorale dans les tissus superficiels (en général souscutanés) de rongeurs (rat ou souris), la souris étant l’espèce animale la plus utilisée. Une masse tumorale se forme alors progressivement au site d’implantation. L’efficacité antitumorale d’une approche thérapeutique est déterminée par l’évolution de la croissance tumorale chez des animaux traités par rapport à des animaux non traités (ou recevant le placebo ayant servi à formulation des produits testés) ou recevant un traitement de référence. Pour ce projet d’une durée de 5 ans, il est prévu de réaliser 9 études par an pour les souris et 1 étude par an pour les rats.

Bénéfices attendus

A long termes, les bénéfices attendus du projet sont le développement et la mise sur le marché de nouvelles approches thérapeutiques telles que des candidtas médicaments et/ou des rayonnements ionisants (radiothérapie) efficaces et présentant un minimum d'effets secondaires dans le traitement des cancers. A court termes, ce projet permettra de démontrer que la candidat médicament est actif dans un modèle expérimental de tumeur et d'évaluer d'eventuels effets secondaires. Il permettra également de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques pour l’espèce utilisée grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.

Procédures

Les animaux peuvent être soumis à des interventions telles que l'implantation du matériel biologique d'origine tumorale (1 fois, 10-15 min) sur l'animal vigile ou anesthésié, des contentions vigiles lors des administrations (2 min, Maximum 2 administrations/jour pendant 35 jours), des prélèvements sanguins (Maximum 5, 2 min) et des suivis réguliers des animaux et des tumeurs (5-10 min, minimum 1 fois /semaine jusqu’à 7 fois/semaine). Ils peuvent subir également des contentions lors des sessions d’imagerie vigiles ou sous anesthésie (5 à 30 min, Maximum 2 fois/semaines pendant 5 semaines), lors des sessions de radiothérapie (5 min, maximum 5 fois/semaine pendant 3 semaines).

Impact sur les animaux

Les effets potentiellement indésirables du/des produits ne sont pas prévisibles à l'initiation du projet. Ils font donc l'objet d'échange avec les responsables Bien-Être Animal pour adapter les outils d'observation des animaux afin de mettre en place des traitements de potentiels signes cliniques. Les contentions des animaux vigiles pour induire l'anesthésie (pour l’implantation des cellules tumorales ou les suivis par imageries) et administrer le produit peuvent engendrer un stress mineur à l'animal. Ils pourront aussi subir un stress lié à une douleur équivalente à la piqûre d'une aiguille ou une contrainte légère lors des administrations suivant le type d’administration utilisé ainsi qu'une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors des prélèvements sanguins.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin de l'expérimentation ou si réalisation de prélèvements terminaux, suite à des effets indésirables provoqués par les produits testés et/ou le modèle.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, un premier tri des candidats-médicaments est réalisé in vitro sur des cellules tumorales en culture pour tester leur efficacité. Puis des tests in vivo sont réalisés avec les candidats-médicaments sélectionnés chez la souris et le rat car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets pharmacologiques d’une nouvelle molécule sur le développement tumoral sur un organisme complet. De plus avant l’administration à l’homme, l’administration chez l’animal permet d’évaluer l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, la souris et le rat sont les espèces qui sont les plus adaptées à ce type de modèle d’étude.

Réduction

De nombreuses études publiées dans ce domaine de recherche et utilisant des modèles animaux similaires, et plus particulièrement ces modèles rongeurs, décrivent l'utilisation de 6-10 animaux par groupe. Ce nombre est suffisant pour réaliser une analyse statistique. et nous l'avons également confirmé et validé. L’analyse statistique sera adaptée au modèle.

Raffinement

Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotidienne de l’état de santé des animaux utilisés sera assurée. Les tumeurs seront mesurées régulièrement (au moins une fois par semaine jusqu’à 5 fois par semaine) afin de suivre leur progression et/ou l'apparition de zones de nécrose. Afin de minimiser les effets digestifs des irradiations, une supplémentation nutritive peut être réalisée pendant les jours qui suivent les irradiations. Pour les animaux immunodéficients, ils seront hébergés dans des cages spécifiques fermées avec un filtre qui permettent de protéger les animaux de l’extérieur et éviter ainsi toute infection. Pour les mêmes raisons, la manipulation de ces animaux est faite sous un poste de sécurité microbiologique (PSM). Les souris immunodéficientes sont hébergées en portoirs ventilés. Lors de l’anesthésie pour l’acquisition des données d’imagerie, la température corporelles des animaux est maintenue constante grâce à une couverture chauffante ou un bloc chauffant. Lors du transport à l’extérieur, les cages utilisées seront fermées avec un filtre permettant le maintien du statut sanitaire et éviter une contamination. Et la cage contiendra des éléments hydratants et nutritifs sous forme de gel, des croquettes ainsi que des éléments d’enrichissement. Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport). Des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués avec notamment une échelle de cotation pour la nécrose tumorale. Dans le cas de développement de signes cliniques, de la nourriture humidifiée ou en gel sera mise directement dans les cages pour faciliter l’alimentation et l’hydratation. Des biberons avec des tétines longues pour faciliter l’accès à l’eau pourront être utilisés. Des animaux transgéniques avec ou sans phénotype dommageable peuvent être utilisés. Dans le cas d’animaux avec phénotype dommageable, selon le phénotype, des enrichissements, de la nourriture humidifiée ou en gel sera mise directement dans les cages pour faciliter l’alimentation et l’hydratation. Des biberons avec des tétines longues pour faciliter l’accès à l’eau pourront être utilisés. La SBEA pourra être consulté pour valider les actions mises en place.

Choix des espèces

La souris et le rat sont les espèces animales les plus adaptées et les plus couramment utilisées dans les modèles animaux de tumeurs obtenues par greffe de matériel biologiques d'origine tumorale dans les tissus superficiels. Généralement, les animaux âgés de 6 à 10 semaines seront utilisés au moment de l’implantation. La prise tumorale est connue pour être moins bonne chez des individus plus âgés.

Jusqu'à quinze injections par animal, dont certaines directement dans les ventricules du cerveau sous cadre stéréotaxique : 550 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Une neuro-inflammation leur est déclenchée par injection de lipopolysaccharide, avec perte de poids, léthargie, tremblements ou convulsions possibles. L'objectif déclaré est de tester des candidats médicaments contre les maladies neurodégénératives. Leur cerveau est prélevé après la mise à mort pour mesurer l'effet des traitements.

Objectifs

Les maladies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer ou la maladie de Parkinson, ainsi que certaines atteintes aiguës du cerveau liées à l’inflammation, représentent aujourd’hui un enjeu majeur de santé publique. Leur fréquence augmente avec le vieillissement de la population et, à ce jour, il n’existe pas de traitement capable de stopper ou de guérir ces maladies. De nombreuses études montrent que l’inflammation du cerveau, appelée neuroinflammation, joue un rôle clé dans l’apparition et l’aggravation de ces pathologies. Cette réaction excessive du système immunitaire cérébral contribue à perturber le fonctionnement normal des neurones et à accélérer leur dégénérescence. Malgré les progrès de la recherche, les solutions thérapeutiques permettant de contrôler efficacement cette inflammation restent encore limitées. Dans ce contexte, ce projet a pour objectif de développer et d’étudier un modèle expérimental de neuroinflammation chez la souris, déclenchée de manière contrôlée par l’administration de lipopolysaccharide (LPS). Ce modèle permettra de mieux comprendre les mécanismes de l’inflammation cérébrale et de tester de nouveaux candidats médicaments capables de réduire l’inflammation et de protéger les neurones. À terme, l’ambition est d’identifier des molécules prometteuses ouvrant la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les patients.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’évaluer l’efficacité de plusieurs candidats thérapeutiques dans un contexte de maladies neurologiques associées à une neuro inflammation induite par injection d’un composé. Ces études d’efficacité constituent une étape clé du développement préclinique, car elles permettent d’identifier les molécules les plus prometteuses, de définir des stratégies thérapeutiques pertinentes et de soutenir la justification scientifique et pharmacologique d’un futur développement clinique. Le bénéfice final attendu est la progression vers de nouvelles options thérapeutiques.

Procédures

Les animaux recevront le produit testé en dose unique ou répétée en respectant les volumes d’injections recommandés selon la voie d’administration. Lors d’injections répétées, 15 injections maximum par animal pourront être réalisées et étalées quotidiennement sur 15 jours ou 14 étalées bi-quotidiennement sur 7 jours. Sur animaux vigiles, les injections seront réalisées en quelques secondes (temps inférieur à 1 minute) et la durée sera d’environ 5 minutes sur des animaux anesthésiés, anesthésie comprise. Pour les injections réalisées en intra-cérébéllo-ventriculaire nécessitant un cadre de stéréotaxie, la durée totale de la procédure pourra aller jusqu’à 45 minutes (incluant anesthésie, positionnement et fermeture). Des prélèvements sanguins pourront être réalisés sur animaux anesthésiés au maximum 2 fois par semaine pendant toute la durée de l’étude (soit au maximum 4 prélèvements de sang). Un prélèvement s’effectue en moyenne en 1 à 2 minutes.

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce projet, les animaux seront manipulés régulièrement pour différentes procédures (pesées, examens cliniques, administration de traitements, prélèvements sanguins), ce qui pourra entraîner un certain niveau de stress. Comme le projet consiste à induire une neuro inflammation et à tester l’efficacité de traitements préventifs ou curatifs, les animaux pourront également présenter certains effets indésirables liés à l’inflammation ou aux traitements, tels qu’une inflammation locale ou générale, un œdème, une perte de poids, une léthargie ou au contraire une agitation inhabituelle, une déshydratation, des difficultés respiratoires, des tremblements, des convulsions ou encore des troubles digestifs. Pour garantir leur bien être, des points limites clairement définis seront appliqués afin de détecter rapidement tout signe de souffrance et d’assurer une prise en charge immédiate. L’intensité et la durée des signes cliniques pourront varier selon les groupes, en fonction du niveau de neuro inflammation induit et de l’efficacité des traitements évalués.

Devenir

Le projet visant à évaluer l’efficacité de traitements curatifs ou prophylactiques contre les maladies neuro-dégénératives, l’euthanasie des animaux est indispensable afin de permettre la collecte d’organes, notamment des cerveaux, nécessaires à la réalisation des différentes analyses prévues qui permettront d’évaluer l’effet des traitements.

Remplacement

À ce jour, aucune méthode alternative ne permet de reproduire la complexité du système nerveux central, notamment les interactions entre les neurones, la microglie et les mécanismes inflammatoires impliqués dans les maladies neurodégénératives et les troubles cognitifs. Pour évaluer de nouvelles stratégies thérapeutiques, il est indispensable d’étudier de manière intégrée l’inflammation cérébrale, la survie des cellules nerveuses et les effets sur le comportement. Seul un modèle animal permet actuellement de reproduire ces processus de façon cohérente et pertinente, rendant l’expérimentation animale essentielle pour évaluer de manière fiable l’efficacité de futurs traitements.

Réduction

Pour pouvoir déterminer de manière fiable si le traitement testé est réellement efficace, plusieurs groupes de souris seront constitués, comprenant chacun au minimum six animaux. Un groupe non traité et non soumis à la neuro inflammation sera toujours inclus pour servir de référence. Les résultats obtenus dans les différents groupes seront ensuite comparés à l’aide de méthodes statistiques appropriées, permettant d’évaluer de façon objective et scientifiquement valide les effets du traitement.

Raffinement

Dans ce projet, les animaux bénéficieront d’une période d’acclimatation d’au moins cinq jours (portée à sept jours après un transport aérien) afin de s’habituer à leur environnement. Ils seront hébergés en groupe dans des conditions enrichies adaptées à leurs besoins à l’exception des animaux opérés, qui pourront être hébergés individuellement pendant 24 à 48 h afin de permettre la cicatrisation de leurs points de sutures. Leur état de santé sera observé quotidiennement pour détecter rapidement tout signe anormal. En cas de besoin, des mesures de soutien (soins locaux, réchauffement, isolement si nécessaire) seront mises en place, ou une mise à mort humanitaire sera réalisée si l’état de l’animal se dégrade de manière irréversible. Après l’induction de la neuro inflammation, les animaux seront pesés régulièrement et feront l’objet d’un suivi clinique à l’aide d’une grille d’évaluation permettant de repérer tout changement, entre autres, dans leur comportement ou leur apparence. Ce suivi permettra d’identifier rapidement les signes de souffrance et de prendre les décisions appropriées pour garantir leur bien être. Si nécessaire, des examens plus approfondis seront réalisés et toute anomalie sera signalée au vétérinaire responsable. Lors des anesthésies, des précautions seront prises pour éviter l’hypothermie et protéger les yeux des animaux, notamment en utilisant un tapis chauffant et un gel oculaire.

Choix des espèces

Les souris constituent un modèle préclinique de référence pour l’étude des mécanismes de neuro inflammations impliqués dans le développement de pathologies neurodégénératives, car elles permettent d’observer ces processus dans un organisme vivant et d’évaluer de nouveaux traitements de manière intégrée. Ce modèle est bien établi, largement utilisé et reconnu par la communauté scientifique. Les souris développent, après induction contrôlée d’une neuro inflammation, des altérations immunitaires, comportementales et neuronales similaires à celles observées dans plusieurs maladies humaines. Cela permet d’étudier plus précisément l’évolution des processus inflammatoires cérébraux, leurs conséquences sur la survie neuronale, ainsi que l’effet de traitements curatifs ou prophylactiques. Grâce à ces modèles robustes et reproductibles, il est possible d’évaluer efficacement les mécanismes impliqués et le potentiel thérapeutique des produits testés. L’utilisation de souris présentant un âge, un sexe et un statut sanitaire standardisés garantit des conditions expérimentales homogènes. Cela permet d’obtenir des résultats fiables et comparables entre les groupes, notamment pour analyser l’inflammation du tissu cérébral, les marqueurs biologiques, les comportements associés aux déficits cognitifs et l’impact du traitement sur la progression des atteintes neurodégénératives tout en assurant un bon équilibre entre exigences scientifiques, considérations éthiques et faisabilité pratique. Par leur taille et leurs caractéristiques biologiques, les souris sont adaptées aux volumes de traitement, aux prélèvements et aux analyses nécessaires à ce type d’étude. Dans ce projet, des souris âgées d’au moins 6 semaines, correspondant au stade jeune adulte/adulte, seront utilisées afin de limiter les variations physiologiques liées à la croissance. Ce choix permet également d’obtenir des animaux d’environ 20 g, garantissant une meilleure stabilité des mesures expérimentales. Les deux sexes seront inclus afin de prendre en compte la variabilité potentiellement induite par les hormones sexuelles et d’assurer une représentativité optimale des résultats.