Procédures modérées

Une électrode détruit d'abord les neurones du noyau suprachiasmatique, deux semaines plus tard une seconde chirurgie injecte une protéine Tau fluorescente dans le cerveau et pose un cathéter dans la veine du cou, puis les animaux sont tués dix jours après. 958 souris et rats passent par ces protocoles, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, certains gardés jusqu'à vingt mois et isolés seuls en cage pendant deux semaines. Un groupe de 150 souris est empêché de dormir par un aliment appétant distribué au début de leur phase de sommeil, puis testé à trois, six et douze mois sur l'activité locomotrice, l'anxiété et les performances cognitives. Aucun animal n'est gardé vivant, y compris ceux qui servent de témoins, tous étant mis à mort pour l'analyse de leur cerveau.

Objectifs

La maladie d’Alzheimer est la démence la plus fréquente chez les personnes âgées dont la prévalence augmente exponentiellement après 65 ans et qui touche 23% de la population après 80 ans. Compte tenu du vieillissement démographique, le nombre de personnes touchées pourrait doubler d’ici à 2050. Comprendre le développement de la maladie est donc primordial. Cette démence se caractérise en partie par une accumulation et une agrégation d'une protéine, la protéine Tau, provoquant la dégénérescence des neurones touchés. Les atteintes cérébrales sont variées : hippocampe, cortex, … mais également l’hypothalamus et en particulier les neurones du Noyau Supra-Chiasmatique (NSC) impliqués dans le contrôle des rythmes circadiens (rythme biologique qui régule l'alternance veille/sommeil). Les troubles du sommeil représenteraient un marqueur précoce de la maladie avant l’apparition des troubles cognitifs mais également un facteur de risque. Notamment, il a été montré qu’une privation de sommeil chez l’animal et chez l’Homme conduit à une élévation des protéines Tau toxiques dans le liquide céphalorachidien. De plus, le travail de nuit, occasionnel ou habituel, qui concerne environ 15% des salariés en France soit 3,5 millions de personnes, constitue une préoccupation majeure de santé publique du fait des effets sanitaires divers qui lui sont associés, en particulier des troubles cognitifs et d’une augmentation du risque de démences. En outre, il a été montré récemment que les cellules bordant le troisième ventricule du cerveau, nommées les tanycytes, étaient également dégradées dans la maladie d’Alzheimer. Or, ces tanycytes pourraient être impliquées dans la clairance de la protéine Tau contenue dans le liquide céphalorachidien. De plus, il a été récemment suggéré que les neurones du NSC pourraient communiquer avec les tanycytes pour réguler certaines fonctions circadiennes. Le projet se déroulera au sein de 2 établissements utilisateurs.

Bénéfices attendus

Le projet apportera une meilleure compréhension des mécanismes cérébraux impliqués dans l’arrivée de la maladie d’Alzheimer. Les résultats de ces recherches pourraient permettre d’évaluer l’impact des troubles du sommeil ou les horaires de travail décalés sur le développement de la maladie d’Alzheimer et également d’autres démences, et ainsi aider les autorités sanitaires à mettre en place des actions afin de limiter ces facteurs de risques. D’autre part, la dégradation des tanycytes et le manque de nettoyage du liquide céphalorachidien au cours des phases de sommeil profond par ces cellules spécialisées, les tanycytes, pourraient être à l’origine d’autres pathologies et ouvre la voie à de nouvelles recherches. En effet, l’accumulation d’autres protéines dans le liquide céphalorachidien, tel que l’Orexine, pourrait être responsable de troubles métaboliques observés chez les personnes ayant des troubles du sommeil ou en travail posté.

Procédures

Chacune des interventions sera réalisées dans les 2 animaleries. Un 1er groupe d'animaux (100 souris/100 rats) sera nécessaire pour étudier les changements des tanycytes induits par une lésion des NSC. Une chirurgie cérébrale détruira les neurones des NSC par l’introduction d’électrodes qui envoient un courant électrique. Ces animaux subiront une 2e chirurgie 2 semaines après afin d'injecter dans le cerveau une protéine Tau fluorescente et un cathéter sera placé dans la veine du cou afin d'effectuer des prélèvements de sang réguliers. Les animaux seront euthanasiés 10 jours après afin de prélever les cerveaux et étudier leurs morphologies. Un 2e groupe d'animaux sera utilisé pour vérifier l'impact d'une perturbation du rythme circadien (travail posté, mauvais sommeil) sur les fonctions cognitives des souris soit par lésions des NSC, soit par une manipulation environnementale. Un 1er sous-groupe de 240 souris (90 souris sauvages, 90 souris modèles de la maladie d'Alzheimer et 60 souris contrôles) subiront une chirurgie de lésion cérébrale des NSC; un 2e sous-groupe (90 souris avec chocolat en phase de sommeil et 60 souris contrôles avec chocolat en phase de veille) se verra administrer un aliment appétant au début de la phase de sommeil afin de les empêcher de dormir. Toutes ces souris seront testées 3, 6 et 12 mois après par des tests de comportements et par des tests du sommeil. Un 3e groupe d'animaux sera utilisé pour étudier un changement des gènes dans les tanycytes à court et à long terme induit par une lésion des NSC sur 80 souris et 80 rats. Les animaux subiront une lésion des NSC puis après 1, 3, 6, 12 et 18 mois, une chirurgie cérébrale permettra l'injection d'un virus qui rendra les tanycytes fluorescents. Ces animaux seront euthanasiés 2 semaines après l'injection du virus pour des expériences de transcriptomique. Un 4e groupe d'animaux permettra de voir l'impact de l'activation ou l'inhibition des neurones des NSC à la fois sur la morphologie et sur la modification des gènes des tanycytes. Deux sous-groupes (52 souris et 52 rats chacun) auront une injection cérébrale de virus permettant d’activer ou d’inhiber sélectivement les neurones des NSC et un virus qui rendra les tanycytes fluorescents. Deux semaines après l’injection cérébrale, les animaux seront mis à mort 30min après l’activation ou l’inhibition des neurones. Chacune des interventions chirurgicales durera entre 30 minutes et 1 heure.

Impact sur les animaux

Toute manipulation des animaux peut provoquer du stress, de la fatigue et de l’inconfort et des mesures de raffinement seront mises en place pour les limiter au maximum. En particulier, les expériences de chirurgie ou de prélèvements de sang sont faites sous anesthésie générale avec l'administration d'analgésique pour éviter toute douleur à l'animal lors de son réveil. Afin d’évaluer la perturbation des rythmes circadiens, il sera nécessaire d’isoler les animaux individuellement pendant 2 semaines (évaluation du poids, de l’absorption d’eau et d’aliments, expériences d’optogénétique). Cet isolement reste limité et sera effectué dans des cages transparentes à coté les unes des autres afin de permettre à chaque souris/rat de voir ses congénères. La lignée de souris transgéniques est une lignée de souris mimant la maladie d'Alzheimer. Ce modèle murin développe une perte des fonctions cognitives progressives, à partir de l’âge de 3 mois, avérée à 6-7 mois et maximale à 12 mois. Ces animaux n'ont pas de problème de déplacement et ne souffriront pas de cette pathologie. D’autres manipulations seront effectuées sur les animaux vigiles : des tests de comportement (sur 390 souris) consistant à déterminer l’activité locomotrice, l’anxiété et le stress des souris ou les performances cognitives. Ces expériences n’entraînent aucune douleur, mais peuvent générer du stress suite aux manipulations; les expériences seront réalisées par le même manipulateur et une habituation est effectué avant chaque test. Les molécules (anesthésiques, analgésiques, activateur/inhibiteur) devront parfois être injectés dans le péritoine de l’animal et nécessiteront la contention et l’injection de l’animal; un analgésique local peut être utilisé pour limiter la douleur de l'injection.

Devenir

L’ensemble des animaux utilisés dans chacune des procédures sera euthanasié à terme même ceux qui servent de contrôles. La durée maximale de conservation des animaux après le début des expériences est de 18 mois. Les animaux seront mis à mort à la fin de l’étude pour faire des analyses de transcriptomique ou étudier la morphologie des populations cellulaires.

Remplacement

Les expériences prévues ont été planifiées en tenant compte de la règle des 3R. L’étude des communications entre différentes régions cérébrales nécessite, en particulier au niveau du cerveau, d’utiliser des organismes entiers. Aucun système cellulaire n’est capable à l’heure actuelle de mimer toutes les interactions entre différentes régions cérébrales et les influences périphériques. Les tanycytes de l’éminence médiane sont des cellules placées au cœur d’une région cérébrale impliquée dans la régulation des fonctions endocrines et préserver l’influence des différentes parties de l’organisme sur cette communication cérébrale est indispensable pour notre projet. Les modèles de rongeurs rats et souris sont donc pertinents pour ce type d’étude et permettront une étude comparée des deux espèces ayant des physiologies différentes.

Réduction

Le nombre d’animaux par groupe est calculé de façon à avoir un nombre minimal et homogène d’animaux et que ce nombre soit suffisant pour une analyse statistique. Le calcul du nombre d’animaux est basé sur un calcul statistique d’effectif (seuil de significativité de 5%, puissance égale à 85%, différence entre les moyennes de 15 et écart-type de 10) pour une comparaison entre deux lots et un test statistique bilatéral. Ce calcul évalue le nombre minimum de souris par groupe entre 6 et 10.

Raffinement

Le raffinement est obtenu par la mise au point de procédures rigoureuses, la formation du personnel, un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, le recours à des procédures non invasives et non douloureuses, le suivi des signes cliniques et des points limites, le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, le suivi post anesthésie de l’état de santé des animaux ainsi que des soins adaptés afin de permettre une bonne récupération des animaux. Différentes mesures sont prises pour réduire le stress, l’inconfort et la douleur. * Les animaux sont habitués à la manipulation. * Les hébergements seront enrichis. * Pour les prélèvements sanguins, les animaux sont anesthésiés dès que possible. * Une surveillance quotidienne est effectuée afin de détecter le plus tôt possible une éventuelle morbidité (suite à l’infection). En cas de signes cliniques défavorables et/ou si une perte de poids supérieure à 20% survenait, les animaux concernés seront mis à mort par anesthésie à l’isoflurane avant l’injection létale de barbiturique (Pentobarbital 182,2mg/kg) par voie intrapéritonéale. La souffrance, la détresse, l’inconfort des animaux de laboratoire seront évalués en se basant sur les cinq paramètres suivants : 1. variation du poids de l’animal 2. apparence physique externe (horripilation, accélération de la respiration, tremblements, consistance anormale des fèces associée à une distension de l’abdomen) 3. signes cliniques mesurables (hypothermie) 4. changement du comportement (diminution des soins, animal prostré) 5. réponses comportementales aux stimuli externes (réaction violente de douleur associée à des vocalisations). Les douleurs seront limitées par l'utilisation d'un analgésique (Metacam 5mg/kg pour les souris et 1mg/kg pour les rats; et lidocaine en spray). Une grille de score basée sur ces 5 critères (issue de Wolfensohn et Lloyd, 2003) sera utilisée pour évaluer l'état de chaque animal aprè les chirurgies. Un stress momentané est possible et sera réduit grâce aux bonnes pratiques de la préhension des animaux (suivant les recommandations « refining procedures for the administration of substances » - report of the BVAAWR/FRAME/RSPCA/UFAW joint working group of refinement). Un tranporteur agréé sera chargé de transporter les animaux entre les 2 animaleries. Une temps de 7 jours sera laissé pour leur permettre de s'habituer à l'animalerie et se remettre du stress généré par le transport.

Choix des espèces

L’utilisation du modèle rongeur est essentielle pour décrypter les mécanismes impliqués dans le développement de la maladie d’Alzheimer. La communication entre différentes populations cérébrales impliquées nécessite l’utilisation de l’animal entier. Par ailleurs, la possibilité d’utiliser des souris transgéniques THY-Tau22 mimant le déclin cognitif est un plus et nécessite l’utilisation de souris transgéniques et wild-type. L’utilisation des technologies DREADD et d’optogénétique nécessite également l’utilisation de souris et de rats, technologies aujourd’hui indispensables pour moduler des populations neuronales et en déduire leurs fonctions. La physiologie des souris et des rats étant différente, il nous parait nécessaire d'étudier dès que possible ces 2 espèces afin de permettre leur comparaison. Tous les animaux utilisés dans ce projet seront des animaux adultes de 8 semaines à 21 mois. Toutes les expériences démarreront à l’âge de 8 semaines et se poursuivront sur 14 ou 24 jours pour les études à court-terme, ou sur 3 mois, 6 mois, 12 mois et 18 mois pour les études sur le long-terme (au maximum, les animaux seront âgés de 20,5 mois).

Les souris utilisées ici sont dépourvues de globules blancs, condition posée pour que des cellules immunitaires humaines s'implantent dans leur organisme. 4 038 d'entre elles, nouveau-nées ou adultes, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau, un gavage quotidien pendant trois semaines, deux séances d'imagerie par semaine sous anesthésie et des prélèvements sanguins derrière l'œil, la tumeur étant mesurée au pied à coulisse trois fois par semaine. Toutes sont tuées en fin d'expérience pour que leurs organes soient prélevés, le porteur jugeant le recours à la souris "indispensable" faute de méthode de laboratoire donnant des cellules immunitaires pleinement fonctionnelles.

Objectifs

Les cellules utilisées dans ce projet sont des globules blancs humains, modifiés en laboratoire afin de leur permettre de reconnaître et d’éliminer les cellules cancéreuses. Bien que cette approche ait déjà montré des résultats encourageants, certaines limites peuvent apparaître, comme la réapparition de la maladie ou une diminution des défenses immunitaires, ce qui peut rendre les patients plus vulnérables aux infections. Le présent projet vise à évaluer une nouvelle stratégie utilisant des cellules capables de persister plus longtemps dans l’organisme, dans le but de renforcer durablement les défenses immunitaires et d’améliorer la protection du patient sur le long terme.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à valider une nouvelle approche de thérapie cellulaire fondée sur l’utilisation de cellules immatures, en tant que stratégie innovante pour le traitement du cancer. Les données générées permettront de consolider les bases scientifiques nécessaires au développement d’une plateforme de thérapie cellulaire/génique en vue d’une application clinique. Cette approche présente un fort potentiel translationnel, en offrant des réponses antitumorales durables et efficaces, tout en contournant certaines limites majeures des thérapies actuelles.

Procédures

Durant cette étude, nous procéderons à : 1. Injection sous anesthésie générale ou animaux vigiles en contention (1x ; durée < 1 minute/animal). 2. Gavage, 1x par jour pendant 3 semaines, durée < 1 minute/ animal. 3. Un prélèvement sanguin au niveau du sinus orbital sous anesthésie générale, durée < 1 minute/ animal. 4. Une injection sous-cutanée de cellules tumorales sous anesthésie générale (15 sec/souris). 5. Mesure de la croissance tumorale par imagerie sous anesthésie générale 2x par semaine durant 21 jours maximum (5 minutes par souris). 6. Mesure de la croissance tumorale à l’aide d’un pied à coulisse trois fois par semaine (30 sec/souris) jusqu’à la fin de l’expérimentation. 7. Un prélèvement sanguin avant la mise à mort en phase terminal au niveau du sinus orbital sous anesthésie générale, durée < 1 minute/ animal.

Impact sur les animaux

Les souris seront hébergées en groupe dans des cages ventilées et manipulées par du personnel formé, afin de limiter les risques d’infection liés à leur système immunitaire fragile. L’injection de cellules tumorales ou de traitements peut entraîner certains effets comme une perte de poids ou une anémie. Les différentes techniques d’injection ou le gavage peuvent provoquer une gêne passagère ; en cas de complication, l’animal sera immédiatement mis à mort pour éviter toute souffrance. La croissance de la tumeur peut aussi générer un inconfort, et les examens nécessaires (imagerie, mesures) peuvent induire un stress ponctuel. L’anesthésie peut entraîner une diminution de la température corporelle. Le prélèvement sanguin peut provoquer un inconfort passager ainsi qu’un stress temporaire. Le bien-être des animaux sera suivi de près tout au long de l’étude, notamment par le contrôle régulier du poids et de l’évolution tumorale.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en fin d'expérience pour le prélèvement et l’analyse des organes nous permettant de conclure sur l'efficacité du traitement.

Remplacement

À l’heure actuelle, il n’existe pas de méthode en laboratoire permettant d’obtenir des cellules immunitaires pleinement fonctionnelles sans passer par l’animal. Les systèmes de culture disponibles permettent seulement une maturation partielle, insuffisante pour reproduire les conditions naturelles. L’utilisation de la souris reste donc indispensable, car elle seule permet aux cellules humaines de se développer complètement dans un environnement physiologique. Les expériences proposées interviennent après un long travail de mise au point en laboratoire et visent à confirmer, chez l’animal, le potentiel thérapeutique des cellules avant toute application chez l’homme.

Réduction

L’utilisation des souris immunodéficients a été retenue car elle est particulièrement efficace pour recevoir des cellules humaines, avec un taux d’échec très faible. Ce modèle permet donc d’obtenir des résultats fiables. Ce projet vise à évaluer l’effet d’un produit de thérapie cellulaire dans un modèle tumoral. Ces cellules, issues du système immunitaire (les globules blanc) et génétiquement modifiées, apprennent à identifier les cellules cancéreuses et peuvent ensuite se transformer en un système de défense plus stable et durable. Le déroulement expérimental suivra une approche séquentielle : la poursuite de chaque étape dépendra de la lisibilité et de la pertinence des résultats obtenus à l’étape précédente. Cette démarche progressive, associée au regroupement des tests quand cela est possible, permet de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en garantissant la solidité scientifique des résultats.

Raffinement

Les souris immunodéficients seront élevées dans des conditions d’hygiène strictes afin de protéger leur santé fragile liée à leur système immunitaire déficient. Elles seront hébergées par groupes de cinq dans des cages ventilées, avec un accès libre à la nourriture et à l’eau. Chaque cage sera enrichie avec un tunnel rouge pour réduire le stress, du matériel de nidification et un bâtonnet en bois pour répondre à leurs besoins naturels. Aucune souffrance particulière n’est attendue à la suite des greffes. Un suivi attentif et des observations régulières seront assurés tout au long de l’étude. Si des signes de douleur ou d’inconfort apparaissent, des mesures adaptées seront prises dans le respect des points limites définis pour chaque procédure. En cas de souffrance avérée et selon la définition des points limites, l’animal sera mis à mort.

Choix des espèces

La souris a été choisie comme modèle expérimental en raison de la connaissance approfondie de sa biologie, de sa génétique et de son comportement, ce qui facilite son élevage et le suivi de son état de santé et de bien-être. La lignée utilisée n’a pas de globules blancs, ce qui permet aux cellules humaines de s’implanter facilement. Cela aide à étudier certaines maladies et à tester de nouvelles approches thérapeutiques. Dans ce projet, deux stades d’âge seront utilisés, des souriceaux nouveau-nés et des souris adultes âgées de 6 à 12 semaines.

1 350 souris sont exposées à un traumatisme sonore pouvant durer deux heures, et 1 080 subissent une injection dans la cochlée, opérées pour certaines dès l'âge de deux jours. 2 700 souris sont utilisées au total, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec cinq tests auditifs de quarante minutes sous anesthésie puis une mesure terminale des potentiels de l'oreille interne. Le porteur qualifie la perte auditive provoquée de dommage permanent "sans impact autre sur la santé de l'animal", et affirme que l'exposition sonore ne provoque ni douleur aiguë immédiate ni détresse comportementale manifeste. Les anciens reproducteurs, génétiquement modifiés et donc jugés non adoptables, sont tués au bout de six mois et remplacés.

Objectifs

Selon l’OMS, d’ici 2030, les atteintes de l’audition constitueront la 7ème cause la plus importante d’invalidité au quotidien soit plus de 500 millions de personnes. Dans plus de 80% des cas la surdité est liée à une atteinte de l’organe neurosensoriel de l'oreille (on parle de surdité neurosensorielle). Parmi les surdités neurosensorielles, on distingue les surdités d’origine héréditaire (on parle de surdité génétiques) et d’origine environnementale. La première cause environnementale des troubles de l’audition est la surexposition au bruit. De ce fait, un encadrement législatif de protection des travailleurs dans le milieu professionnel existe dans de nombreux pays. Mais selon l’OMS plus d’un milliard de jeunes sont confrontés au risque d’une perte auditive permanente en raison d’une exposition prolongée à des sons de forte intensité lors de loisirs tels que l’écoute de musique et les jeux vidéo. Il peut également y avoir un effet combiné : si la surdité génétique peut entraîner une perte d’audition dès la naissance (on parle de surdité congénitale), elle peut également entrainer une diminution des capacités au cours de la vie (on parle de surdité acquise) notamment par une sensibilité accrue au bruit. En d’autres termes pour un environnement acoustique donné, une personne présentant système auditif déjà fragilisé par une mutation génétique sera plus susceptible de développer une perte auditive qu’une personne n’en présentant pas. L’objectif de la présente étude est premièrement d’identifier quelles surdités génétiques entrainent une sensibilité accrue au bruit et deuxièmement de déterminer si un traitement symptomatique médicamenteux ou curatif par thérapie génique (nécessitant une chirurgie de l’oreille interne) de la surdité héréditaire permettrait de diminuer l’incidence ou la gravité de la surdité acquise qui s’y adjoint.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra d’identifier les surdités génétiques entrainant une sensibilité accrue au bruit et d’en documenter les processus physiopathologiques et, si les résultats sont probants, contribuera à plus long terme à une meilleure prise en charge des patients et une meilleure sensibilisation du grand public à l’adoption de bonnes pratiques d’écoute.

Procédures

Les animaux seront soumis à des tests auditifs (40 minutes en comptant l’anesthésie) et ce 5 fois (reparti entre 1 mois et 2 mois d’âge). En fin de procédure, les animaux seront soumis à des mesures de potentiels endocochléaires qui nécessitent que l’animal soit vivant mais profondément sédaté et qui est une procédure terminale, sans réveil donc et qui dure 20 min. Parmi ces 2700 animaux, 1350 seront soumis à un traumatisme sonore (2h au maximum) Parmi ces 2700 animaux, 1080 animaux seront soumis à une procédure chirurgicale :injection dans la cochlée qui dure environ 10 à 15 minutes

Impact sur les animaux

Le dommage principal et permanent attendu pour cette étude est la perte/diminution des capacité auditive pour les animaux que l’on induit par une exposition sonore sans impact autre sur la santé de l’animal. Les autres dommages attendus pour cette étude sont une peur et un stress physique transitoire lors des traumatismes sonores et une douleur – modérée, contrôlée par des analgésiques - consécutive à la chirurgie de l’oreille interne.

Devenir

A l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort. Animaux pour élevage : Les anciens reproducteurs sont des animaux transgéniques ne pouvant être adoptés, ils seront mis à mort au bout de 6 mois et renouvelés Animaux utilisés pour les expériences : Les animaux seront mis à mort pour réaliser nos analyses sur prélèvements.

Remplacement

Les gènes responsables de surdité chez l’homme sont aussi responsables de déficits auditifs chez la souris, et l’architecture des systèmes auditifs périphérique et central des rongeurs, similaire à celle de l’homme, permet d’étudier chez ces animaux l’audition. Aujourd’hui, il n’existe aucune alternative à l’expérimentation animale, car nous avons besoin d’étudier le système auditif dans son ensemble (de l’oreille interne au cortex auditif). De plus, il n’est pas possible de mettre en culture les systèmes auditifs périphériques et centraux, et aucun modèle informatique n’existe pour simuler le fonctionnement du système auditif dans son ensemble.

Réduction

Les tailles des groupes de souris indiquées ont été calibrées pour répondre aux questions posées. Les groupes sont constitués afin de détecter un certain niveau de différences entre groupes. Les groupes seront constitués de 6 animaux et les expériences répétées 2 fois. Afin de réduire le nombre d’animaux, nous utilisons des mâles et des femelles indifféremment, et génotypons les animaux afin de ne pas maintenir inutilement les animaux qui ne portent pas les modifications génétiques d’intérêt pour ce projet.

Raffinement

Pour la chirurgie : • emploi d’analgésiques et application d’un gel ophtalmique lors des anesthésies de souris adultes. • les souris nouveau-nées anesthésiées seront gardées sur un tapis chauffant jusqu’à leur réveil complet puis remis dans leur cage initiale. • surveillance pour détecter et traiter les éventuels signes d’inconfort tels que décrits dans notre grille d’évaluation de référence. Surveillance et si nous observions l’atteinte d’un point limite, l’animal serait immédiatement mis à mort. Pour les mesures auditives : • Les mesures auditives sont réalisées sur des souris anesthésiées, application d’un gel ophtalmique. A la fin des enregistrements, les souris seront placées dans des cages sur un tapis chauffant, et surveillées jusqu’à leur réveil complet. Un gel nutritif et hydratant sera disposé dans les cages d’hébergement. • Surveillance et si nous observions l’atteinte d’un point limite, l’animal serait immédiatement mis à mort. Pour l’exposition sonore : La procédure ne provoque ni douleur aiguë immédiate ni détresse comportementale manifeste . • Avant l'exposition au bruit, les souris sont placées dans la cage d'exposition pendant 15 minutes par jour pendant une semaine afin de s'y habituer et d'éviter un stress chez les animaux. • Pendant le traumatisme sonore, les animaux seront surveillés pour s’assurer que les animaux ne présentent aucun signe de douleur aiguë immédiate ni détresse comportementale manifeste. • Surveillance et si nous observions l’atteinte d’un point limite, l’animal serait immédiatement mis à mort.

Choix des espèces

Nous travaillerons avec des souris de laboratoire dont le système auditif est similaire à celui de l’homme. De plus, la souris de laboratoire est le seul mammifère modèle pour lequel on dispose d’outils génétiques conséquents. L’audition se met en place chez la souris en post natal. : Pendant les 8 premiers jours après la naissance, le système auditif est immature, à 16 jours après la naissance le système auditif est fonctionnel, et à 30 jours après la naissance et au-delà, le système auditif est mature. Les chirurgies de l’oreille interne seront réalisées sur des nouveaux nés, 2 jours après la naissance. Les traumatismes sonores et les tests auditifs seront réalisés à l’âge adulte.

Tout signe clinique grave qui persiste plus de vingt-quatre heures déclenche la mise à mort de la souris concernée. 1 098 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever l'oreille interne. Injectées dans l'oreille interne au premier jour de vie, elles subissent ensuite des tests auditifs sous anesthésie de un à douze mois, puis des tests d'équilibre et d'orientation, dont une épreuve de trente et une minutes et un test de nage de dix secondes. Le porteur crée une lignée déficiente en deux protéines, sourde et probablement sujette à des troubles de l'équilibre, tout en affirmant qu'aucune dégradation de l'état des animaux n'est attendue et en renvoyant les essais cliniques au long terme.

Objectifs

Environ 40% des pertes auditives sont d’origine génétique. Les prothèses auditives (dans le cas des surdités légères) et les implants (dans les cas de surdités sévères ou profondes) sont des dispositifs médicaux qui permettent d’accéder aux sons, mais ne restaurent pas une audition naturelle. Depuis peu, la thérapie génique est l’une des pistes explorées pour soigner les surdités génétiques. Notre objectif est d’évaluer l’effet d’une telle approche dans des modèles murins de surdité liée à une déficience en molécule que nous souhaitions étudier. Nous testerons deux stratégies de thérapie génique dans des souris génétiquement modifiées.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de développer des stratégies thérapeutiques capables de prévenir et/ou retarder les déficits sensoriels (audition/équilibre) liés à une déficience en molécule étudiée. A court terme, nous identifierons les méthodes les plus efficaces pour apporter une protéine fonctionnelle (supplémentation de gène) ou réparer le gène d’une protéine mutée (édition de gène) au niveau des cellules sensorielles de l’oreille interne. A long terme, nous espérons grâce à ce travail développer des outils utilisables dans des essais pré-cliniques et cliniques afin de prévenir la surdité postlinguale chez les patients porteurs de mutation sur les gènes codant pour les Clarines. Le fait de générer une souris double déficiente en molécules étudiées va nous permettre de : 1) enrichir nos connaissances sur la possible redondance biologique des 2 molécules, 2) consolider les effets bénéfiques de la thérapie génique par supplémentation de gènes ou par édition génique pour corriger la perte auditive et les troubles d’équilibre.

Procédures

Chirurgie : Les animaux seront soumis à des injections sous anesthésie gazeuse et analgésie, elles seront uniques et ne dureront pas plus de 10 minutes. Tests auditifs : Les souris seront soumises à des tests auditifs dès l’âge de 1 mois. Ces tests pourront être répétés à 2, 3, 4, 5, 6 et 12 mois. Les souris seront anesthésiées puis exposées à de brefs stimuli sonores d’intensité et de fréquence croissantes. Des mesures seront enregistrées à l’aide d’électrodes ou de sondes placées sous la peau ou à l’entrée du conduit auditif. L’ensemble de ces enregistrements ne durera pas plus de 30 minutes par session. Tests d’équilibre : Les souris seront également soumises à des tests comportementaux. Leurs déplacements seront analysés à l’aide d’un système vidéo (2 minutes). Leur capacité d’équilibre sera quantifiée par 2 tests (l’un durant 31 minutes, l’autre 2 minutes). Leur capacité d’orientation dans l’espace sera évaluée grâce à deux autre tests (10 à 60 secondes chacun). Un test de nage sera finalement réalisé (10 secondes) avant le retour en cage d’hébergement.

Impact sur les animaux

Les souris déficientes en molécule étudiée présentent des déficits auditifs progressifs. La nouvelle lignée de souris que nous souhaitons créer sera déficiente en deux molécules et pourrait présenter des troubles de l’équilibre, en plus d’un déficit auditif. Les injections dans l’oreille interne seront réalisées sous anesthésie gazeuse et analgésie, en conditions optimales d’asepsie et avec un contrôle rigoureux des animaux en pré- et post-opératoire. Aucune dégradation de l’état des animaux n’est attendue. Bien au contraire, nous espérons que le remplacement ou la correction du gène muté contribuera à rétablir les fonctions sensorielles des souris injectées. En découle la liste ci-dessous des interventions après raffinement, et de leurs éventuels effets indésirables supérieurs ou égaux à une piqûre d’aiguille : 1) Pour la création d’une lignée de souris transgénique déficiente en deux molcéules, élevées dans un milieu fortement enrichi -> surdité et troubles d’équilibre, 2) Pour les injections sous anesthésie gazeuse et analgésie, avec soins pré- et post-opératoires -> pas de nuisance attendue du fait des injections réalisées sous contrôle strict pré- et post-opératoire.

Devenir

A la fin de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort pour des prélèvements post-mortem de l’oreille interne, à des fins d’analyses.

Remplacement

Il n’existe pas à ce jour de méthode alternative in vitro ou in silico pour appréhender les mécanismes complexes impliqués dans le fonctionnement de l‘oreille interne que sont : 1) la perception du stimulus mécanique par les cellules sensorielles ; 2) la transduction de ce stimulus en un signal électrique ; 3) la transmission de ce signal électrique aux neurones de la cochlée ; 4) le transfert via ces neurones et leurs relais de l’information jusqu’au cerveau. De fait, nous aurons recours à la souris dans notre projet pour étudier les cascades physiopathologiques impliquées dans la surdité et pour tester l’efficacité thérapeutique de traitements préventifs.

Réduction

Afin de limiter le nombre d’individus par groupe expérimental, nous avons effectué un test de puissance statistique à partir des données issues de l’une de nos récentes publications. Ce qui nous a permis de déterminer qu’il nous faudrait un nombre de 5 individus par groupe. Nous limitons également le nombre d’individus de nos groupes contrôles en réexploitant, quand cela est pertinent, les données contrôles de nos expériences antérieures. Afin d’éviter un éventuel « effet cage », les souris d’une même cage seront subdivisées pour recevoir au moins 2 traitements différents. Nos données quantifiées seront analysées avec un logiciel. Selon la taille et la distribution des échantillons, nous utiliserons différents tests statistiques.

Raffinement

A) Grille d’évaluation d’un phénotype dommageable : Notre projet prévoit la création d’une nouvelle lignée de souris transgéniques déficientes en deux molécules. Dans la mesure où toute création d’une nouvelle lignée de souris implique de surveiller la survenue d’un phénotype dommageable, nous suivrons la « fiche d'évaluation de phénotype suite à une création de lignée » proposée par notre SBEA. Ainsi, sur un minimum de 14 mâles et de 14 femelles (issues de 4 portées distinctes, nous examinerons un panel de critères physiques et comportementaux à trois stades : 1) à la naissance : taille des portées, soins apportés par les mères, présence d’une poche de lait stomacale, poids, apparence, réactivité, 2) au sevrage : âge de séparation, nombre de souris sevrées, proportion mâles/femelles, poids, apparence, réactivité, 3) à 2 ou 3 mois : poids, apparence, comportement, posture, consistance des selles. La survenue d’un signe clinique grave et persistant (plus de 24h) entrainera la mise à mort de l’individu concerné. B) Enrichissement de l’environnement Chez la souris, les troubles sensoriels peuvent s’accompagner d’hyperactivité, de désorientation, de stress et de bagarres (chez les mâles). D’expérience, nous avons remarqué que pour limiter ces effets, il suffisait d’ajouter deux igloos par cage, des copeaux en carton, des bâtonnets en bois à grignoter (1 par souris), et d’équilibrer le nombre d’animaux normaux et d’animaux déficients dans une même cage. Les cages doivent de plus être manipulées avec une très grande délicatesse et le moins souvent possible (une fois par jour maximum). Les personnes amenées à intervenir sur nos cages de souris déficientes sont alertées sur les consignes à appliquer. C) Monitoring des souris en amont et en aval d’une anesthésie avec ou sans chirurgie L’emploi d’analgésiques sera systématique tout comme l’application d’un gel ophtalmique lors des anesthésies de souris adultes. Nous utiliserons un matériel miniaturisé pour l’anesthésie gazeuse des souriceaux. Les animaux anesthésiés seront gardés sur un tapis chauffant jusqu’à leur réveil complet puis remis dans leur cage. Les animaux opérés seront régulièrement inspectés pour détecter et traiter les éventuels signes d’inconfort tels que décrits dans la grille d’évaluation fournie par notre SBEA.

Choix des espèces

Les cellules et les molécules impliquées dans le fonctionnement de l’oreille interne sont comparables chez l’homme et la souris. Les pathologies qui nous intéressent ont déjà des modèles murins. Nous projetons d’en créer un nouveau, déficient pour deux molécules. Ces modèles vont nous permettre d’explorer les preuves de concept thérapeutique que nous pourrons transposer, du moins conceptuellement, chez l’homme. Les injections se feront sur des souris âgées de 1 jour, soit à un stade immature où les cellules sensorielles ne sont pas encore trop affectées. La mise à mort se fera entre 8 jours et 6 mois post-injection pour évaluer les effets à court, moyen et long termes d’une correction génique.

Tuées pour des prélèvements analysés plus tard, 284 souris immunodéficientes vont être utilisées dans la seconde partie de ce projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Deux tumeurs sont greffées sous la peau de chaque animal, puis viennent les injections de liposomes photosensibles, les prélèvements sanguins hebdomadaires, l'éclairage des tumeurs pendant dix à soixante minutes et jusqu'à quinze séances d'imagerie. Le porteur annonce une gêne, une douleur légère, une brûlure cutanée possible et un risque d'infection lié à l'immunodéficience des souris. La preuve de concept visée reste une étape de laboratoire, l'usage en thérapie humaine étant renvoyé au "plus long terme".

Objectifs

La vectorisation, c'est-à-dire le transport, des médicaments à l’aide de véhicule est une alternative thérapeutique très prometteuse, car elle présente plusieurs avantages par rapport aux produits non-vectorisés: (1) une meilleure biodisponibilité des médicaments ; (2) une meilleure accumulation dans les tumeurs ; (3) une meilleure biocompatibilité : grâce à une accumulation privilégiée dans les tumeurs par rapport aux tissus sains, les effets nocifs sont diminués ; et (4) une libération prolongée des médicaments. Dans le cas des véhicules sensibles à la lumière, le relargage des molécules transportées peut être contrôlé par la lumière. L'objectif est de montrer l'efficacité des véhicules sensibles à la lumière que nous avons développés dans le cadre du traitement de tumeurs cutanées. Ce projet sera réalisés dans 2 établissement utilisateurs : EU1 et EU2.

Bénéfices attendus

Preuve de concept de l'efficacité du relargage contrôlé par la lumière des produits anticancéreux, à partir de véhicules sensibles à la lumière. A plus long terme, cette technologie pourrait être utilisée en thérapie chez l'homme.

Procédures

Injection dans la veine sur animal anesthésié : 1 à 3 fois, durée inférieure à 1 minute, dans l'EU2. Injection dans le ventre sur animal vigile : 1 à 3 fois, durée 10 secondes, dans l'EU 2. Prélèvement de sang sur animal anesthésié : une fois par semaine , 2 ou 3 fois, durée 1 minute, dans l'EU 2. Injection sous la peau sur animal anesthésié : 1 fois, durée 1 minute, dans l'EU 1. Eclairage d'une tumeur sur animal anesthésié : 1 à 3 fois, durée entre 10 et 60 minutes, dans l'EU 2. Imagerie sur animal anesthésié : 9 à 15 fois, durée entre 1 à 5 min, dans l'EU 2. Anesthésie : 11 à 20 fois, durée entre 5 et 10 min, dans l'EU 1 et EU 2.

Impact sur les animaux

L’injection des cellules cancéreuses en sous cutané peut provoquer une infection au niveau du site d’injection. La présence d’une tumeur sous cutanée peut engendrer une légère douleur, une gêne. Une perte de poids liée à la croissance tumorale peut survenir. Le suivi en imagerie peut fatiguer les animaux à cause des anesthésies répétées. L’injection du véhicule peut provoquer une mauvaise réaction chez l’animal, une douleur au niveau du site d’injection. L’irradiation peut engendrer une légère brulure cutanée. L’immunodéficience des animaux peut entrainer une infection par des pathogènes.

Devenir

Les souris seront euthanasiées afin de récupérer des prélèvements qui seront analysés ultérieurement.

Remplacement

Malgré la possibilité de valider sur des cellules in vitro l’efficacité des molécules, nous souhaitons montrer l’intérêt de notre technologie dans le traitement des tumeurs qui sont des structures dont la composition est hétérogène. De plus l’objectif est d'injecter ces molécules dans la circulation sanguine ce qui est à l’heure actuelle quelque chose de difficile à reproduire sur des modèles in vitro. Nous souhaitons tester notre approche thérapeutique dans un contexte tumoral sachant que le microenvironnement joue un rôle primordial, le modèle animal reste donc nécessaire.

Réduction

L’efficacité des molécules et leur toxicité seront en amont testées sur des cellules en culture. Nous avons prévu des étapes de décision entre les différentes procédures en fonction des résultats obtenus. Les souris seront porteuses de 2 tumeurs sous la peau afin d’avoir sur la même souris une tumeur traitée et une tumeur non traitée. Le suivi du devenir des molécules une fois injectées dans l’animal est réalisé par imagerie non invasive permettant un suivi dans le temps sur un même animal. L’éclairage des tumeurs se fera par une source lumineuse externe ce qui nous permettra, si besoin, d’éclairer plusieurs fois la même tumeur sans être invasif. Le nombre d’animaux (284) a été déterminé en utilisant une application dédiée et un test statistique sera réalisé.

Raffinement

Les souris seront acclimatées pendant 3 jours après leur arrivée dans l'établissement. Les souris seront hébergées en groupes sociaux avec un enrichissement du milieu (tunnel ou maison, paille, bâton à ronger) sur un portoir ventilé. L’hébergement en portoir ventilé permet de limiter les risques d’infection des animaux par des pathogènes et/ou des opportunistes. Les étapes du projet sont réalisées sur animal anesthésié et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur. Une feuille de score est utilisée pour le suivi de l’animal et pour scorer des points limites adaptés au projet. La feuille de score permet de définir des critères d’arrêt des souffrances et propose des mesures conservatoires bien déterminées.

Choix des espèces

La souris est une espèce de choix en imagerie optique de par sa petite taille. La souris étant un animal de petit gabarit, nous sommes capables de détecter des signaux faibles et profonds en imagerie optique. Le bioimageur utilisé pour l’imagerie de fluorescence est adapté à la souris. Les modèles de tumeurs sous cutanées utilisés dans ce projet ont été établis chez la souris. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte, entre 8 et 12 semaines. A cet âge les souris ont un poids et une taille raisonnable permettant leur manipulation et l’imagerie optique.

Soumises trois fois à la pose d'une éponge intravaginale, à une injection intramusculaire d'hormone puis à quinze jours de prélèvements sanguins quotidiens à la jugulaire, 75 brebis vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet teste une hormone recombinante censée remplacer celle qui est aujourd'hui purifiée à partir du sang de juments gestantes, prélèvements suivis d'avortements provoqués que le porteur décrit comme plus rentables pour la production. Il présente le bénéfice principal comme une réponse aux "attentes sociétales" sur le bien-être des animaux non-humains, et affirme que le "besoin" d'une molécule de ce type est "réel et pressant" pour les entreprises et les éleveurs. Les 25 brebis traitées avec l'hormone naturelle retournent à l'élevage, les 50 autres, traitées avec la recombinante faute d'autorisation de mise sur le marché, sont tuées et envoyées à l'équarrissage.

Objectifs

La maîtrise de la reproduction en élevage des ruminants (bovins, ovins, caprins) ainsi que des porcins fait appel depuis 70 ans à une hormone naturelle très active, purifiée à partir de sang de juments gestantes (PMSG : Pregnant Mare Serum Gonadotropin, aussi appelée eCG : equine Chorionic Gonadotropin). Les fortes oppositions d’ordre éthique liées au bien-être animal nous ont conduit à envisager la production de cette hormone par génie génétique et sa production in vitro en cultures cellulaires, donc sans prélèvement de sang sur des « animaux-usines ». L’objectif du projet est de réaliser une preuve de concept de la capacité des eCG recombinantes d’induire une ovulation fertile chez la brebis avec une efficacité similaire à celle de la eCG extraite du sang des juments gravides. L’objetif final est le dépôt d’une demande de brevet pour les eCG recombinantes afin de proteger la proprieté intellectuelle.

Bénéfices attendus

Le principale benefice de l’eCG recombinante est de répondre aux attentes sociétales concernant le bien-être animal. En effet, on évitera de prélever de grands volumes de sang chez des juments gestantes, puis souvent de réaliser les avortements car les concentrations baissent fortement dans la deuxième moitié de la gestation et qu’il est plus rentable pour la production de l’hormone de redémarrer une gestation. Redistribuer à des millions d’animaux d’élevage une eCG partiellement purifiée provenant de sérums de multiples juments, au statut sanitaire inconnu, constitue un risque. En 2017 l’Union Européenne a publié un rapport dans lequel elle se dit "vivement préoccupée par l'importation et l'utilisation de médicaments vétérinaires contenant de la eCG". Cette situation impacte très négativement l’image des industriels et des éleveurs, lesquels se trouveraient par ailleurs en grande difficulté en cas d’interdiction de la eCG naturelle. Par ailleurs, en l’état, la capacité de synchroniser les ovulations par des méthodes sans hormone (effet mâle et photopériode pour les brebis) est insuffisante pour la pratique efficace de l’insémination artificielle, véritable pilier de la diffusion du progrès génétique en élevage. Le besoin d’une molécule de type eCG est réel et pressant pour les entreprises et les éleveurs, avec un cahier des charges exigeant, respectueux du bien-être animal. Notre proposition est le développement d’une eCG recombinante largement similaire à la eCG mais n’impliquant pas, de fait, le prélèvement de volumes sanguins très conséquents chez des juments gestantes. Ceci permettrait donc d’éliminer l’utilisation des juments pour la production de l’eCG et par consequant une amélioration du bien être animal.

Procédures

Chaque brebis sera soumise à 3 séries d’expériences et chaque expérience est constituée de la pose d'une éponge intravaginale et d’une injection intramusculaire d’hormone suivie, en fonction des lots experimentaux, par quinze jours de prélèvements sanguins à raison d’un prélèvement par jour et par brebis ou d'un seul prélevement 8 jours après l'injection de l'hormone. Chaque prélèvement sanguin dure entre 3 et 5 seconds.

Impact sur les animaux

Les différentes prises de sang à la jugulaire peuvent engendrer une légère douleur ainsi qu’un hématome au niveau du site de prélèvement, les injections en intramusculaire peuvent également engendrer une légère douleur au niveau du site d’injection. De plus, la contention pour ces différents actes peut stresser les animaux. La pose d’une éponge intravaginale peut être désagréable pour la brebis.

Devenir

Comme l’eCG naturelle possède une AMM (autorisation de mise sur le marché) les 25 brebis traitées avec cette eCG seront réplacées et retourneront dans l’élevage. Par contre, comme l’eCG recombinante n’a pas d’AMM les brebis traitées avec cette molécule seront euthanasiées et envoyées à l’équarissage.

Remplacement

La physiologie est bien plus que la somme des multiples niveaux d’action – que nous sommes loin d’appréhender. Et cette somme ne peut pas être anticipée ; notre niveau de connaissance est très insuffisant. Chaque niveau interagit avec celui ou ceux qui a (ont) engendré son activité, et réagit aussi en fonction des niveaux d’intégration supérieurs afin de produire la réponse physiologique la mieux adaptée (le nombre de paramètres intégrés nous échappe largement mais reste la clé de l’adaptation des organismes à leur environnement – laquelle est en perpétuelle évolution). Tout cela ne peut se produire que dans un organisme entier ; aucune possibilité de reproduire cette somme d’interactions dans un modèle in vitro – on parle ici assurément de multiples (dizaines?) de types cellulaires et d’organes « indépendants » - ou dans un quelconque modèle in silico – qui restera toujours borné par les informations (partielles et incomplètes) dont nous pouvons le nourrir. Aujourd’hui, aucune approche in vitro ou in silico ne peut rendre compte de la complexité de ce qui se passe dans un organisme entier. Ceci justifie pleinement l’emploi d’animaux entiers ; seuls à même de rendre compte de ce que signifie la physiologie, et seule option valide pour espérer modifier les paramètres de celle-ci

Réduction

Nous allons réutiliser le même lot de brebis pour réaliser les trois experiences prévues dans le projet. Nous allons utiliser trois lots de 25 brebis. Ce nombre a été éstimé en utilisant un test de comparaison de deux proportions (proportion de brebis ayant ovulé et nombre d'ovulations fertiles dans chaque groupe).

Raffinement

Suite à l’injection et au prélèvement de sang nous donnerons des granulés à manger comme renforcement positif. Tout au long des experiences les animaux seront régulierement surveillés pour identifier des possibles signes de douleurs ou d’inconfort. Tout signe d’inconfort et/ou de douleur sera pris en charge par des antalgiques locaux. Les brebis étant des animaux sociaux resteront en groupe tout au long de l’expérience afin d’éviter un stress d’isolement social. Un suivi journalier sera mis en place tout au long de la période des prélèvements pour évaluer l'état de bienêtre des animaux en s'assurant que les points limites ne soient pas atteints. Le comportement et l'apparence seront suivi avec attention pour détecter d'éventuels signes de souffrance et de détresse. En cas de signe de détresse et de malêtre significatif, les animaux seront traités comme suit : Anti inflammatoire non stéroïdien en intramusculaire éventuellement renouvelé 48H après si signes douloureux. Dans le cas où ces traitements ne résulteraient pas en une amélioration significative de l’état des animaux, ou dans le cas où certains comportements témoignant une douleur seraient détectés les animaux seraient alors euthanasiés par surdosage de barbituriques intraveineux.

Choix des espèces

La brebis est une des espèces cibles pour l’utilisation d' eCGs recombinante dans la maitrise de la reproduction en élévage. En outre la brebis est un modèle largement utilisé pour l’étude de la reproduction chez les animaux d’élevage et nous pouvons nous baser sur une littérature très riche sur ce modèle. Pour pouvoir étudier l'effet sur l'ovulation et la fertilité nous utiliserons des brebis adultes.

284 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvements, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune porte deux tumeurs greffées sous la peau, l'une traitée et l'autre non, subit de neuf à quinze séances d'imagerie, de onze à vingt anesthésies, et des éclairages de tumeur pouvant durer une heure. Le porteur annonce une possible brûlure cutanée liée à l'irradiation, une perte de poids liée à la croissance tumorale et une fatigue liée aux anesthésies répétées. Il reconnaît que l'efficacité des molécules peut être validée sur cellules, et justifie le recours aux souris par l'hétérogénéité des tumeurs et la difficulté de reproduire une injection dans la circulation sanguine.

Objectifs

La vectorisation, c'est-à-dire le transport, des médicaments à l’aide de véhicule est une alternative thérapeutique très prometteuse, car elle présente plusieurs avantages par rapport aux produits non-vectorisés: (1) une meilleure biodisponibilité des médicaments ; (2) une meilleure accumulation dans les tumeurs ; (3) une meilleure biocompatibilité : grâce à une accumulation privilégiée dans les tumeurs par rapport aux tissus sains, les effets nocifs sont diminués ; et (4) une libération prolongée des médicaments. Dans le cas des véhicules sensibles à la lumière, le relargage des molécules transportées peut être contrôlé par la lumière. L'objectif est de montrer l'efficacité des véhicules sensibles à la lumière que nous avons développés dans le cadre du traitement de tumeurs cutanées. Ce projet sera réalisés dans 2 établissement utilisateurs : EU1 et EU2.

Bénéfices attendus

Preuve de concept de l'efficacité du relargage contrôlé par la lumière des produits anticancéreux, à partir de véhicules sensibles à la lumière. A plus long terme, cette technologie pourrait être utilisée en thérapie chez l'homme.

Procédures

Injection dans la veine sur animal anesthésié : 1 à 3 fois, durée inférieure à 1 minute, dans l'EU2. Injection dans le ventre sur animal vigile : 1 à 3 fois, durée 10 secondes, dans l'EU 2. Prélèvement de sang sur animal anesthésié : une fois par semaine , 2 ou 3 fois, durée 1 minute, dans l'EU 2. Injection sous la peau sur animal anesthésié : 1 fois, durée 1 minute, dans l'EU 1. Eclairage d'une tumeur sur animal anesthésié : 1 à 3 fois, durée entre 10 et 60 minutes, dans l'EU 2. Imagerie sur animal anesthésié : 9 à 15 fois, durée entre 1 à 5 min, dans l'EU 2. Anesthésie : 11 à 20 fois, durée entre 5 et 10 min, dans l'EU 1 et EU 2.

Impact sur les animaux

L’injection des cellules cancéreuses en sous cutané peut provoquer une infection au niveau du site d’injection. La présence d’une tumeur sous cutanée peut engendrer une légère douleur, une gêne. Une perte de poids liée à la croissance tumorale peut survenir. Le suivi en imagerie peut fatiguer les animaux à cause des anesthésies répétées. L’injection du véhicule peut provoquer une mauvaise réaction chez l’animal, une douleur au niveau du site d’injection. L’irradiation peut engendrer une légère brulure cutanée. L’immunodéficience des animaux peut entrainer une infection par des pathogènes.

Devenir

Les souris seront euthanasiées afin de récupérer des prélèvements qui seront analysés ultérieurement.

Remplacement

Malgré la possibilité de valider sur des cellules in vitro l’efficacité des molécules, nous souhaitons montrer l’intérêt de notre technologie dans le traitement des tumeurs qui sont des structures dont la composition est hétérogène. De plus l’objectif est d'injecter ces molécules dans la circulation sanguine ce qui est à l’heure actuelle quelque chose de difficile à reproduire sur des modèles in vitro. Nous souhaitons tester notre approche thérapeutique dans un contexte tumoral sachant que le microenvironnement joue un rôle primordial, le modèle animal reste donc nécessaire.

Réduction

L’efficacité des molécules et leur toxicité seront en amont testées sur des cellules en culture. Nous avons prévu des étapes de décision entre les différentes procédures en fonction des résultats obtenus. Les souris seront porteuses de 2 tumeurs sous la peau afin d’avoir sur la même souris une tumeur traitée et une tumeur non traitée. Le suivi du devenir des molécules une fois injectées dans l’animal est réalisé par imagerie non invasive permettant un suivi dans le temps sur un même animal. L’éclairage des tumeurs se fera par une source lumineuse externe ce qui nous permettra, si besoin, d’éclairer plusieurs fois la même tumeur sans être invasif. Le nombre d’animaux (284) a été déterminé en utilisant une application dédiée et un test statistique sera réalisé.

Raffinement

Les souris seront acclimatées pendant 3 jours après leur arrivée dans l'établissement. Les souris seront hébergées en groupes sociaux avec un enrichissement du milieu (tunnel ou maison, paille, bâton à ronger) sur un portoir ventilé. L’hébergement en portoir ventilé permet de limiter les risques d’infection des animaux par des pathogènes et/ou des opportunistes. Les étapes du projet sont réalisées sur animal anesthésié et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur. Une feuille de score est utilisée pour le suivi de l’animal et pour scorer des points limites adaptés au projet. La feuille de score permet de définir des critères d’arrêt des souffrances et propose des mesures conservatoires bien déterminées.

Choix des espèces

La souris est une espèce de choix en imagerie optique de par sa petite taille. La souris étant un animal de petit gabarit, nous sommes capables de détecter des signaux faibles et profonds en imagerie optique. Le bioimageur utilisé pour l’imagerie de fluorescence est adapté à la souris. Les modèles de tumeurs sous cutanées utilisés dans ce projet ont été établis chez la souris. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte, entre 8 et 12 semaines. A cet âge les souris ont un poids et une taille raisonnable permettant leur manipulation et l’imagerie optique.

Deux chirurgies par animal, la seconde durant de quatre à douze heures, puis des enregistrements cérébraux d'une à six heures pendant leur sommeil : 200 rats et 200 souris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont hébergés en cages individuelles ou semi-partagées et maintenus en restriction alimentaire pendant environ un mois, avant d'être entraînés à des tâches de mémoire dans des labyrinthes puis soumis à des micro-stimulations cérébrales destinées à modifier leurs performances. Le porteur écrit que la restriction alimentaire est bénéfique pour la santé et ne constitue pas une nuisance, et que l'isolement n'engendre qu'un stress léger. La validation des enregistrements exige un prélèvement histologique, donc la mise à mort, seuls des animaux non implantés pouvant être placés auprès d'associations, et les tests comportementaux sont annoncés sans être précisés.

Objectifs

Le but de ce projet est d’étudier les mécanismes de la formation et de la consolidation de la mémoire, ainsi que de son utilisation pour la prise de décision, l’anticipation et l’imagination. Nous entraînerons des rongeurs à effectuer des tâches de mémoire, nous enregistrerons leur activité cérébrale pendant l’accomplissement de ces tâches et pendant le sommeil, et nous tenterons de modifier les performances des animaux grâce à des micro-stimulations cérébrales ciblées (à l’instar des micro-stimulations qui améliorent la motricité de patients atteints de la maladie de Parkinson). Des rats et des souris seront utilisés pour toutes les étapes de ce projet. Ces rongeurs sont des modèles standards, aussi bien en psychologie animale qu’en neurophysiologie chez l’animal libre de ses mouvements, pour l’étude de la mémoire en conditions normales et pathologiques.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes cérébraux de la mémoire. Nous nous intéresserons en particulier à l’hippocampe, une structure qui chez l’homme joue un rôle clef dans la mémoire des souvenirs personnels (mémoire épisodique) et des faits généraux (mémoire sémantique), et qui est particulièrement impactée dans les troubles mnésiques liés aux maladies neurologiques, notamment l’épilepsie, la schizophrénie et la maladie d’Alzheimer. À ce titre, nos travaux précédents décrivant une méthode d’amélioration de la consolidation de la mémoire chez le rat ont été récemment répliqués chez l’homme et laissent entrevoir la possibilité de pallier certains déficits mnésiques liés à l’âge ou à la pathologie.

Procédures

Ce projet utilisera au plus 200 rats et 200 souris. Les animaux seront hébergés en cages semi-partagées ou individuelles et en légère restriction alimentaire typiquement pendant 1 mois. Tous subiront 2 chirurgies : la première durant typiquement 1 à 2 heures, la seconde durant typiquement 4 à 12 heures. Les deux chirurgies sont espacées de 1 à 3 semaines. Les enregistrements dureront typiquement 1 à 2 heures pendant les tests comportementaux et 1 à 6 heures pendant leur sommeil, le tout pendant 2 à 3 semaines. En général, chaque animal n’est testé que dans une seule tâche, et n’explore donc qu’un labyrinthe particulier (dans certains cas, comme pour des tâches en plusieurs étapes, ils peuvent être amenés à en explorer plusieurs, mais le principe reste le même et la durée totale est similaire, soit typiquement un mois en incluant la familiarisation et le pré-entraînement avant enregistrements). État de conscience : les animaux sont vigiles pendant l’hébergement, les tests comportementaux et les enregistrements ; ils sont anesthésiés pendant les chirurgies.

Impact sur les animaux

Les chirurgies peuvent engendrer des douleurs post-opératoires modérées sur de courtes périodes. Les implants peuvent être source d’inconfort pendant le cours laps de temps que l’animal s’y habitue. L’isolement des animaux va engendrer un stress léger typiquement pendant 1 mois. Concernant les tests comportementaux et les enregistrements, ils peuvent occasionner un très léger stress lié à la nouveauté lors des toutes premières sessions. La légère restriction alimentaire est bénéfique pour la santé et ne constitue pas une nuisance.

Devenir

À l'issue de l'ensemble des procédures, les animaux seront mis à mort. La validation des enregistrements nécessite un prélèvement histologique. Certains animaux non exploitables seront replacés auprès d’associations spécialisées (animaux non implantés, jugés aptes par un vétérinaire, acceptés pour placement, etc.)

Remplacement

Certains mécanismes cellulaires et moléculaires sous-tendant la mémoire (par exemple, le recrutement de nouveaux récepteurs au niveau synaptique) peuvent être défrichés in vitro. Certaines propriétés computationnelles de petits réseaux de neurones peuvent être testées in silico. Mais in fine, l’étude des mécanismes de réseau de la mémoire nécessite de faire des liens corrélationnels et causaux précis entre activité neuronale à grande échelle et comportements d’apprentissage et de mémoire, et ne peut se faire que sur des animaux au cours même de l’apprentissage, du sommeil et du rappel.

Réduction

Pour réduire le nombre d'animaux, nous utiliserons des systèmes d'acquisition haute densité, permettant d'enregistrer >100 neurones simultanément, ce qui maximisera la quantité d'information apportée par chaque animal. L'approche statistique tirera profit des tout derniers développements statistiques et analytiques du domaine.

Raffinement

Les soins post-opératoires incluront des traitements analgésiques, ainsi qu'une surveillance quotidienne des animaux. Nos expériences s'effectueront sur des animaux vigiles, libres de leurs mouvements pour se rapprocher au mieux de la physiologie et limiter le stress. Les systèmes d’enregistrement sont miniaturisés au maximum pour s’assurer que les animaux implantés aient un comportement tout à fait normal. Pendant les périodes nécessitant une restriction alimentaire précise et une protection des implants, les animaux (rats et souris) doivent être maintenus dans des cages semi-partagées maintenant un contact auditif, olfactif, et visuel. Les rats auront également un lien tactile partiel. De la musique sera diffusée dans la pièce pour réduire le stress causé par les éventuels bruits environnants, qui bien que réduits pourraient devenir plus saillants dans le silence. La légère restriction alimentaire est bénéfique pour un grand nombre de marqueurs de santé et de vieillissement. L’exploration de labyrinthes constitue par ailleurs une stimulation bénéfique (exercice physique, curiosité, récompenses alimentaires,…) Les animaux sont suivis grâce à l’utilisation de grilles de score qui permettent la mise en place de points limites adaptés.

Choix des espèces

Le rongeur est un modèle idéal pour étudier la mémoire spatiale en raison de ses excellentes capacités de navigation. S’agissant de l’espèce de référence pour toutes les études depuis les années 70, les données déjà publiées servent de base pour faire progresser nos connaissances. De plus, l’existence de modèles transgéniques permet de cibler des groupes cellulaires spécifiques. Nous utiliserons de jeunes adultes (typiquement 2 à 6 mois), plus alertes et plus prompts à explorer leur environnement que les animaux âgés.

Opérées à douze semaines pendant une heure sous anesthésie gazeuse pour recevoir une sonde télémétrique dans un vaisseau sanguin, puis mises à jeun six heures à plusieurs reprises et piquées à la queue deux fois par semaine, 130 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Quatre-vingt-seize d'entre elles reçoivent en plus cinq injections sous-cutanées quotidiennes. Toutes sont tuées pour autopsie. Une partie sont des animaux de réforme, que le porteur décrit comme des souris transgéniques de génotype non pertinent "systématiquement euthanasiées en dehors de ce projet", et il annonce 130 souris sur quatre ans pour ce qu'il qualifie lui-même d'étude de faisabilité.

Objectifs

Les objectifs de cette étude sont : - de maîtriser la méthode d’utilisation d’une sonde de mesure de glucose posée dans l’artère carotide d’une souris. - de développer chez la souris une technique chirurgicale permettant de mesurer la glycémie en continu dans le sang entre l’intestin et le foie grâce à cette sonde télémétrique. Cette mesure de glucose se réalise habituellement dans le sang périphérique, il est donc nécessaire de réaliser des adaptations pour pouvoir la mesurer dans le sang qui sort de l’intestin. Cette étude permettra également de vérifier si cette sonde permet de mesurer une production de glucose par l’intestin. Pour cela, les souris seront soumises à des courtes périodes de jeûnes et des régimes variés pour suivre en continu les variations de cette glycémie.

Bénéfices attendus

L’intérêt de développer la surveillance continue du glucose par télémétrie dans les circulations sanguines artérielle et veineuse est de fournir un suivi en temps réel avec une haute précision des variations subtiles du glucose sans avoir à intervenir sur l’animal. L’innovation tient au développement de la mesure continue du glucose dans la veine porte, située entre l’intestin et le foie. La présence de glucose et de nutriments dans la veine porte contrôle le fonctionnement du foie et la régulation de l’appétit. A court terme, cette mesure continue du glucose au niveau de la veine porte aidera à comprendre la régulation de la prise alimentaire et le fonctionnement du foie. Elle offrira la possibilité de comprendre la dynamique du glucose dans des modèles de souris reproduisant diverses maladies : obésité, diabète, maladies cardiovasculaires, cancer.

Procédures

Les souris de cette étude seront soumises à une procédure chirurgicale sous anesthésie gazeuse pour implanter la sonde télémétrique dans les vaisseaux sanguins (durée 1h). En pré-médication, 2 injections d’analgésiques sous la peau seront effectuées (2x 15 secondes) et au moment de la chirurgie, une injection d’analgésie locale sera rajoutée (30 secondes). Pour gérer la douleur post-opératoire une injection sous la peau d’un analgésique sera effectuée 1 fois/jour pendant 3 jours (3x 15secondes). Pour 6 souris : une mise à jeun pendant 6 heures sera réalisé avant une injection de glucose. Le geste nécessaire à l’injection dure 20 à 30 secondes et la mesure de glycémie quelques secondes. Pour cela, une goutte de sang sera prélevée (au total 7 fois au cours du test) à l’extrémité de la queue. Une seule incision initiale de l’extrémité de la queue sera réalisée après application d’une crème anesthésiante. Des prélèvements 2 fois/semaine sur 2,5 semaines soit 5 prélèvements de 30 secondes chacun seront ensuite réalisés. Pour 96 souris, 5 injections journalières sous la peau à différents endroits (durée 15 secondes) à l’âge de 13 semaines seront réalisées et ces souris seront mises à jeun pendant 6h à 4 reprises. Un prélèvement de sang à la queue sera réalisé 2 fois/semaine pendant 4 semaines (8x30 secondes) Pour diminuer la douleur, une crème analgésique sera appliquée sur la queue 30 minutes avant les prélèvements. Une anesthésie gazeuse sera mise en place avant la mise à mort des animaux.

Impact sur les animaux

A l’âge de 12 semaines, les souris subiront une chirurgie permettant la pose d’un capteur de glucose dans un vaisseau sanguin. Les chirurgies sont susceptibles de provoquer de la douleur post-opératoire, notamment au niveau des sutures de l’abdomen. Le prélèvement d’une goutte de sang à la queue, peut provoquer du stress et une douleur transitoire. Les mise à jeun pendant 6H chez ces souris opérées peuvent induire un stress. A l’âge de 13 semaines, 96 souris recevront une injection sous-cutanée, qui peut induire un stress lié à la contention et une douleur au point d’injection. Les points d’injection seront différents tous les jours afin d’éviter une douleur au point d’injection.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour autopsie.

Remplacement

L’objectif de cette étude est de suivre en continu la glycémie d’un organisme entier, en fonction de ses états physiopathologiques. La régulation de la glycémie dépend de la coopération de différents organes et ne peut pas être reproduite sur cellules ou organoïdes. Actuellement il n’existe pas de modèle informatique de la régulation du glucose sanguin.

Réduction

Une partie des animaux utilisés sont des animaux de réforme, c’est-à-dire des souris transgéniques de génotype non pertinent non utilisables en protocole et non replaçables, systématiquement euthanasiées en dehors de ce projet. L’utilisation de ces animaux contribue à la réduction du nombre d’animaux, en évitant de produire des animaux uniquement pour les étapes de mises au point. Le nombre de souris utilisées dans la procédure d’étude a été calculé au plus juste à partir des connaissances des modèles animaux, du métabolisme du glucose et des connaissances acquises par les études précédentes. Afin de réaliser une analyse statistique, des groupes de 16 souris maximum par génotype et par sexe seront utilisés pour déterminer si la production de glucose par l’intestin peut être mesurée par une sonde télémétrique placée en veine porte. Au total, ce projet réalisé sur 4 ans nécessitera 130 souris transgéniques.

Raffinement

Les interventions chirurgicales seront réalisées sous anesthésie avec un traitement analgésique et antalgique adapté pendant plusieurs jours afin de limiter la souffrance, la douleur et le stress de l’animal pendant et après cette chirurgie. Ces interventions seront réalisées par des personnes expérimentées avec du matériel biocompatible et adapté à la souris. Pendant l’intervention chirurgicale, les souris seront placées sur un tapis chauffant afin de maintenir leur température corporelle entre 36 et 38°C et un gel lubrifiant sera déposé sur les yeux. En fin d’intervention, les animaux seront réhydratés par une injection sous-cutanée de solution physiologique et surveillés dans une pièce chauffée à 28°C pour faciliter leur récupération. Le suivi post-opératoire se fera dans une pièce dont la température sera réglée à 24°C pendant une semaine pour favoriser la reprise de poids des souris. De l’aliment hydraté sera également mis à disposition dans la cage les jours suivants. Les injections répétées sous la peau seront réalisées en changeant de point d’injection pour éviter des inflammations locales. La mise en place d’une grille de score pendant toute la durée du projet permet d’adapter la surveillance et l’utilisation d’antalgiques selon l’état de l’animal. Cette grille de score et l’utilisation de points limites adaptés ont permis de déterminer les critères d’arrêt de souffrance à tout moment du projet.

Choix des espèces

En ce qui concerne la régulation de la glycémie, les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson, montrent que les régulations ne sont pas les mêmes que chez les mammifères. Nous souhaitons donc réaliser nos expériences avec des modèles animaux, comme la souris, dont les systèmes de régulation sont semblables à l’Homme. Le protocole sera réalisé chez des souris adultes âgées de 12 semaines, âge auquel les animaux ont un meilleur rétablissement post-chirurgical.

Avant de tester un implant de reconstruction faciale sur des chiens et des chats atteints de cancers de la bouche, 34 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués trois mois après la dernière intervention. Chacun subit une chirurgie d'implantation d'environ trente minutes, et vingt-cinq d'entre eux reçoivent ensuite douze séances d'irradiation réparties sur quatre semaines. Le porteur annonce des douleurs postopératoires, des difficultés à s'alimenter, une dermatite radio-induite et des troubles du comportement, anxiété, dépression ou agressivité, et affirme qu'aucun modèle in vitro ne permet une telle évaluation. Il inscrit l'ensemble dans une démarche "One Health" qu'il présente comme une réduction du nombre d'animaux non-humains utilisés.

Objectifs

La présente demande couvre une sous partie du projet de recherche hospitalo-universitaire (RHU) , qui vise à développer une solution innovante pour résoudre un problème clinique pour lequel les solutions actuelles ne sont pas optimales : la reconstruction osseuse immédiate et personnalisée pour les cancers de la tête et du cou, tout en limitant la morbidité. Nous souhaitons modifier le procédé chirurgical standard de reconstruction des os du visage - qui consiste actuellement à utiliser un lambeau osseux libre du patient - en proposant un dispositif médical (DM) idéal, combinaison de 4 biomatériaux. Le projet repose sur un consortium de 7 partenaires experts dans le domaine de la recherche clinique humaine et vétérinaire, du DM, et de la caractérisation des biomatériaux. Le DM final sera constitué par 4 DM distincts qui seront associés le jour de l’intervention: 1- Implant en céramique: substitut osseux. 2- Implant à base de Titane : Système de fixation utilisé en combinaison avec le substitut osseux . 3- Membrane d’albumine (Alb) : revêtement cicatrisant et biocompatible, avec des propriétés anti-inflammatoires. 4- Spray antimicrobien.. Plus particulièrement la partie du projet qui fait l’objet de cette présente demande d’autorisation a pour but d'évaluer l’efficacité du DM en termes de biocompatibilité et néovascularisation après irradiation versus sans irradiation. L’objectif primaire est d'évaluer l’efficacité du DM en termes de biocompatibilité et néovascularisation après irradiation versus sans irradiation. La tenue d’un tel dispositif post-irradiation reste un challenge, compte tenu de l’impact de la radiothérapie sur les tissus environnant. L'objectif secondaire vise à évaluer l'effet de l'albumine avec ou sans spray antibactérien sur la biocompatibilité du DM et sa capacité de néovascularisation comparée à celui du DM HA-Ti seul chez le rat irradié ou non irradié. La biocompatibilité du DM sera évaluée par analyse histopathologique dans les différentes conditions. Cet essai est nécessaire avant l’essai clinique de reconstruction osseuse faciale par la procédure sur des animaux de compagnie souffrant de cancers de la cavité orale dans le cadre d’une médecine « One Health ». Le projet est réalisé dans 2 Etablissements Utilisateur (EU1 et EU2)

Bénéfices attendus

A moyen terme, le projet permettra d'éviter le risque de séquelles esthétiques et morbides sévères aux patients atteints d’un cancer de la tête et du cou et aux animaux de compagnie ayant besoin d’une reconstruction osseuse, et ainsi d’améliorer leur qualité de vie et réduire le fardeau économique pour la collectivité. Le DM mis au point dans le cadre du projet pourra également bénéficier aux animaux de compagnie, pour lesquels il n’existe actuellement pas de solution de reconstruction des os de la face. Plus particulièrement, cette étude de biocompatibilité et de néovascularisation chez le rat irradié est cruciale puisqu’elle permettra de donner les premières preuves de faisabilité d’utilisation du DM suite à une radiothérapie avant de passer à des essais cliniques sur des animaux de compagnie souffrant de cancer de la tête et du cou.

Procédures

Les 34 rats vont subir 1 chirurgie d’implantation du dispositif sous anesthésie générale d’environ 30 minutes réalisés dans l'EU 2/2. Les 2/3 des animaux (25 rats) seront ensuite irradiés 3 fois par semaine pendant 4 semaines (soit 12 séances d’une durée d'une minute maximum par animal à chaque fois), 4 semaines après l’implantation , cette étape est réalisée dans l'EU 1/2. 3 mois après la chirurgie (groupe contrôle),ou 3 mois après la dernière séance d’irradiation (groupe expérimental) seront mis à mort et explantés pour analyse, étape réalise dans l'EU 2/2

Impact sur les animaux

1. Douleurs post-opératoires dans les jours suivant l'implantation 2. Difficultés à l'alimentation dans les jours suivant l'implantation / les séances d'irradiation 3. Infection du site opératoire dans les jours suivant l'implantation 4. Mauvaise cicatrisation dans les jours suivant l'implantation 5. Dermatite radio induite dans les jours suivant les séances d'irradiation 6. Effets secondaires systémiques : tels que des effets sur le poids corporel, le métabolisme, ou d'autres paramètres physiologiques. 7. Problèmes de comportement tels que l'anxiété, la dépression ou l'agressivité.

Devenir

Tous les rats seront euthanasiés trois mois après la dernière intervention (implantation ou radiothérapie, selon le groupe). Les analyses qui seront faites pour vérifier l’intégration des DMs ne permettent pas de maintenir les animaux en vie.

Remplacement

Cette étude de biocompatibilité et de néovascularisation vise à évaluer la faisabilité d’implantation d’un nouveau DM dans un contexte de tissu irrad L’utilisation des implants à base d’Hydroxyapatite et à base de Titane est déjà autorisée en reconstruction osseuse et a été largement documentée. Les deux autres éléments qui composeront le DM final, le spray antibactérien et la membrane d’albumine, ont déjà fait d’étude in vitro et in vivo mais dans le cadre de tests séparés. Cette étude sera la première à tester la biocompatibilité et la néovascularisation suite à l’implantation de l’assemblage des 4 DMs. Il n’existe à ce jour et à notre connaissance aucun modèle in vitro permettant une telle évaluation.

Réduction

Le projet s’inscrit dans la démarche One Health. En effet, il est prévu que le DM mis au point soit aussi testé chez des chats et chiens atteints de cancers oraux dans le cadre d’une étude clinique vétérinaire. Les données générées lors de cette étude permettront de réduire l’utilisation d’animaux de laboratoire tout en offrant une solution de reconstruction pour les animaux participants à cette étude clinique. Le nombre d'animaux nécessaire a été réduit par une analyse statistique optimale établie en fonction des résultats attendus (avec un biostatisticien), ainsi que le choix de modèles animaux et de protocoles déjà validés dans la littérature. Le taux de succès sera estimé dans chaque groupe avec un intervalle de confiance de 95% . L’effet de l’irradiation sera évalué par un test statistique non paramétrique . Le protocole d’irradiation a été défini avec une spécialiste de radio-oncologie vétérinaire

Raffinement

Les procédures seront réalisées dans le respect du bien-être animal pour limiter la souffrance, la douleur ou l’angoisse des animaux. Les animaux ne seront jamais seuls en cage (sauf si un isolement est nécessaire, notamment en post-opératoire). Les animaux seront surveillés avec attention chaque jour (comportement, cicatrice) et seront pesés de manière hebdomadaire durant toute l'expérience. La douleur sera prise en charge dès que nécessaire. La taille des DM a été adaptée à la morphologie des animaux. Dans les jours suivants la chirurgie et les séances d’irradiation, une surveillance renforcée des animaux sera mise en place (Un enrichissement environnemental dans les compartiments sera réalisé avec mise en place de cachettes, de papier, coton pour réaliser des nids. Des points limites seront respectés pour éviter toute souffrance excessive. L'ensemble du personnel est qualifié et compétent en matière d'expérimentation animale, et l'animalerie possède l'agrément et le plateau technique nécessaires. A noter que les animaux ne pourront pas être réutilisés car l’évaluation de la régénération tissulaire nécessitera une autopsie.

Choix des espèces

Le rat est un modèle établi pour les tests de biocompatibilité..De plus, comme nous cherchons à reproduire le protocole de soins, et en particulier la radiothérapie subit par les patients et les animaux de compagnie atteints de cancer de la tête et du cou. Le projet visant la mise au point d’un DM permettant la reconstruction faciale chez l’adulte, les procédures ne concerneront que des rats adultes