Procédures modérées

Nourries pendant trente-huit semaines avec un régime riche en graisses et en cholestérol pour les rendre obèses, 30 souris sur les 40 du projet subissent en plus un jeûne nocturne pouvant atteindre quinze heures, une injection de glucose sur souris consciente et six prélèvements de sang à la queue en deux heures. Toutes sont tuées après ces trente-huit semaines pour prélever le foie, le sang et d'autres tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'obésité ainsi provoquée est décrite comme les rendant "un peu moins actives", et l'objet est de tester un composé contre la fibrose du foie, pour laquelle le porteur indique qu'aucun traitement efficace n'existe. L'effectif de 40 souris est présenté comme calculé pour obtenir un effet statistique significatif, sans que ce calcul soit rapporté.

Objectifs

Les maladies chroniques du foie représentent un enjeu majeur de santé publique à l’échelle mondiale. Parmi ces maladies, la stéatose hépatique non alcoolique, qui correspond à une cirrhose du foie sans consommation d’alcool, est en forte progression à cause de l’augmentation de l’obésité ou encore du diabète de type 2. Dans cette maladie, il y a une accumulation importante de graisses dans les cellules du foie ,ce qui entraine une cicatrisation du foie appelée fibrose hépatique. Cette fibrose va rigidifier des parties du foie conduisant progressivement à une perte de fonction du foie et pouvant évoluer vers une insuffisance hépatique terminale. De plus, la fibrose hépatique chronique peut être responsable du développement de cancer du foie, ce qui accentue la gravité de cette pathologie. La stéatose hépatique non alcoolique est souvent diagnostiquée à un stade avancé, lorsque les lésions dans le foie sont déjà présentes. A l’heure actuelle il n’existe aucun traitement efficace pour inverser ou ralentir cette fibrose. Le développement de traitements efficaces contre la fibrose étant un enjeu majeur en santé, l’objectif principal de ce projet est de tester chez la souris un nouveau composé pour traiter la stéatose hépatique non alcoolique.

Bénéfices attendus

Le principal bénéfice attendu du projet est le développement d’un traitement efficace pour lutter contre la progression de la fibrose hépatique. De plus ce projet permettra de mieux connaitre les mécanismes biologiques encore mal connus responsables du développement de la maladie.

Procédures

Pendant 38 semaines, 30 souris seront nourries avec un régime riche en graisses et cholestérol pour les rendre obèses et 10 souris recevront un régime standard. Pour tester la glycémie au cours du régime, 20 souris parmi les 40 souris du projet seront mis à jeun sur la nuit (maximum 15h) APRES 16 SEMAINES DE REGIME. Le lendemain, une injection de glucose (moins de 20 secondes) sera réalisée sur l'animal conscient et des prélèvements de sang se feront au niveau de la queue. Les prélèvements seront réalisés sur un temps court (durée inférieure à 2 minute) et de façon répétée en 6 fois sur une période de 2h dans la même journée. APRES 37 SEMAINES DE REGIME, UN AUTRE TEST DE LE GLYCEMIE APRES UNE PERIODE DE JEUNE MAXIMALE DE 6H SERA REALISE SUR LES 30 SOURIS NOURRIES AVEC LE REGIME GRAS DONT 10 SOURIS AURONT DEJA SUBI CE TEST A LA SEMAINE 16. Un autre prélèvement sanguin au niveau de la queue (une seule prise) sur la totalité des 40 souris sera réalisé 11 semaines plus tard.

Impact sur les animaux

Les souris qui recevront sur 38 semaines le régime riche en graisses et cholestérol vont prendre du poids et devenir un peu moins actives à cause de l'obésité. Durant la période de jeûne de 14-15h sur la nuit, les souris privées de nourriture pourront ressentir une sensation de faim. Lors de l’injection de glucose, le passage de l’aiguille de petite taille au travers de la peau sera de très courte durée (moins de 20 secondes) et entrainera un inconfort chez les souris. Des prélèvements sanguins à la queue seront pratiqués sur animaux conscients après 16, 27 ET 37 semaines de régime. Ces prélèvements bien que rapides (durée < 2 minutes) sont susceptibles d’induire un stress et une légère douleur.

Devenir

Après les 38 semaines de régime, tous les animaux seront mis à mort par une méthode d'euthanasie réglementaire pour prélever les tissus et le sang. L'analyse de ces prélèvements nous permettra de mieux comprendre les mécanismes de développement dans le foie de la fibrose et d'identifier les cibles thérapeutiques de notre composé.

Remplacement

ll n’existe pas de modèle in vitro permettant de reproduire de manière fiable l’environnement in vivo que l'on retrouve dans un organisme vivant et dans lequel plusieurs types de cellules interagissent entre elles et participent au développement de la fibrose . De plus, cette maladie se développe lorsqu’il y a des problèmes métaboliques (ex hausse de la glycémie) dans l’organisme entier suralimenté, ce qui justifie l’utilisation d’animaux. Enfin il n’existe pas de méthode alternative n’utilisant pas l’animal de laboratoire pour tester l’efficacité d’un composé sur la fibrose hépatique.

Réduction

Le nombre total de souris a été calculé pour avoir un effet statistique significatif sur les paramètres étudiés. A la fin de l’étude, des tissus autres que le foie pourront être prélevés chez les animaux et utilisés dans le cadre de différents projets dans notre équipe en lien avec d’autres maladies étudiées dans notre laboratoire (obésité, pré-diabète, atteintes cardiaques, rénales). Pour l’analyse des données recueillies lors des différentes expériences nous appliquerons les tests statistiques appropriés en utilisant un logiciel d'analyse.

Raffinement

Les souris seront surveillées quotidiennement et la litière des cages sera plus fréquemment changée. Les procédures expérimentales seront réalisées par du personnel expérimenté. Pour diminuer le stress lors des prélèvements de sang, les animaux seront habitués au mesure de contention quelques semaines avant la prise de sang. Pour éviter d’avoir recours au gavage source de stress, le traitement sera administré quotidiennement (5 jours sur 7) dans de la nourriture constituée de beurre de cacahuète pour l’appétence. Le traitement avec le composé a déjà été administré chez le rongeur (rat et souris) dans de précédents travaux sans entrainer d’effets indésirables

Choix des espèces

Les souris utilisées dans ce projet sont très sensibles au régime riche en graisses et développe une obésité et une stéatose hépatique non alcoolique similaire à la maladie humaine. Les souris utilisées seront de jeunes mâles âgés de 5 à 6 semaines car la plupart des études sur le modèle murin pour étudier cette maladie sur une longue période utilisent de jeunes souris adultes. Ainsi, grâce aux nombreuses études scientifiques publiées, de nombreuses informations sur la souris sont disponibles et permettront de mieux comparer les résultats obtenus dans ce projet.

Récupérées parmi les femelles dont d'autres projets n'avaient pas l'usage et qui auraient été tuées au sevrage, 50 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont rasées sur le ventre sous anesthésie, incisées au cou pour atteindre la veine jugulaire et l'artère carotide, reçoivent jusqu'à deux injections, puis dix minutes d'ultrasons sur le thorax et trois points de suture, pour une trentaine de minutes en tout. Leur cœur est prélevé après la mise à mort, afin de vérifier où les nanoparticules se sont fixées. Le porteur affirme qu'il est "nécessaire de recourir à un organisme entier" pour étudier cette distribution, et présente ce passage par la souris comme "indispensable" avant d'envisager un plus gros animal puis la clinique.

Objectifs

Les arythmies cardiaques ventriculaires sont la principale cause de mort subite cardiaque. Chaque année, environ 250 000 personnes sont victimes de mort subite en Europe. De manière générale, les résultats de l’ablation de tachycardie ventriculaire par cathéters (stratégie actuellement utilisée en clinique) sont mauvais avec environ 50% de récidives. Nous souhaitons développer une méthode permettant de réaliser une ablation combinant différentes stratégies. Pour cela, il est envisagé une délivrance de molécules thérapeutiques encapsulées dans des nanoparticules, facilitée par l’ouverture préalable de pores dans la barrière vasculaire grâce à l’utilisation de microbulles et d’ultrasons, pour permettre aux nanoparticules d’atteindre la cible cardiaque avec une forte concentration et d’ainsi augmenter leur efficacité.

Bénéfices attendus

L’intérêt de la démarche est d’améliorer le pronostic des patients souffrant de tachycardie ventriculaire en traitant sélectivement la région cardiaque responsable de l’arythmie, de façon plus efficace et sécuritaire que les techniques actuelles. De manière plus large, ce projet pourra ouvrir des perspectives d'application au-delà du traitement des arythmies cardiaques ventriculaires (traitement de maladies génétiques, protection du cœur après un infarctus).

Procédures

Tous les gestes potentiellement douloureux seront réalisés sous anesthésie générale et analgésie (2 maximum par animal). Dans ce projet, tous les animaux seront rasés sur la face ventrale sous anesthésie générale pour des raisons d'imagerie (1 par animal, environ 2min). Des incisions sous-cutanées seront réalisées pour l'analgésie (3 maximum par animal) Des incisions seront réalisées au niveau du cou pour accéder aux vaisseaux (veine jugulaire, artère carotide) afin d’injecter les traitements (2 injections maximum par animal). Un appareil générateur d’ultrason sera appliqué sur le thorax de l’animal afin d’envoyer les ultrasons au cœur (1 par animal, environ 10 min). 3 points de sutures par animal seront réalisés pour suturer l'incision réalisée. Les animaux seront imagés sous anesthésie générale (1 par animal,

Impact sur les animaux

Il s’agit d’une approche impliquant une chirurgie légère (pour accéder à la veine jugulaire et à l’artère carotide), une administration intraveineuse de nanosystèmes non toxiques et l’application ciblée (thorax) d’ultrasons non délétères. Le rasage de la face ventrale de l'animal peut occasionner du stress chez l'animal.

Devenir

Les animaux seront mis à mort en fin d’expérimentation pour permettre le prélèvement du cœur et l’analyse (histologie) des tissus afin de confirmer l’efficacité de la thérapeutique étudiée.

Remplacement

Il est nécessaire de recourir à un organisme entier pour étudier le profil de distribution des molécules injectées et évaluer l'efficacité de l'ouverture de la barrière vasculaire cardiaque par les ultrasons. La preuve de concept sur l’efficacité de cette nouvelle approche sur petit animal vivant est indispensable avant d’envisager des études plus approfondies sur plus gros animal, puis un transfert à la clinique.

Réduction

Le nombre d’animaux a été estimé au minimum nécessaire pour obtenir des résultats exploitables. Le sexe des animaux n’ayant pas d’importance d’un point de vue scientifique dans ce projet, les femelles non-utilisées d’autres projets (dont le sexe d'intérêt sont les mâles) seront utilisés dans ce projet au lieu d’être mises à mort au sevrage.

Raffinement

Durant toute la durée des protocoles, les animaux seront suivis et tout signe de détresse de douleur et/ou d'inconfort sera noté. Ils seront surveillés quotidiennement, les paramètres suivants seront observés : bien-être général, activité, réactivité, poids, capacité à s'alimenter et posture. Les souris devant être rasées sur la face ventrale, du coton sera placé dans les cages. Une analgésie sera mise en place avant et après l'étape de chirurgie.

Choix des espèces

La souris est un modèle adapté pour les études de diffusion des nanoparticules dans le cœur. De plus, ce modèle est parfaitement compatible avec une approche par ultrasons cardiaque.

Choisies pour leur système immunitaire complet et fonctionnel, 3 120 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales, puis des injections de traitements qui peuvent être quotidiennes, et pour certains groupes une anesthésie gazeuse tous les trois à quatre jours pendant environ un mois pour suivre la croissance de la tumeur. La progression tumorale peut entraîner une perte de poids, et les mesures comme les séances d'imagerie s'accompagnent d'un isolement transitoire. Toutes sont tuées à la fin des procédures pour prélever les tumeurs, le porteur cherchant à comprendre comment les cellules cancéreuses échappent à l'immunothérapie.

Objectifs

Ces dernières années, l'immunothérapie a beaucoup amélioré le traitement de plusieurs cancers, dont le mélanome (un cancer de la peau). Elle agit en réactivant les défenses immunitaires du patient contre la tumeur. Cependant, une grande partie des patients ne répond pas à ce traitement, ou cesse d'y répondre après une amélioration initiale : c'est ce qu'on appelle la résistance à l'immunothérapie. Ce projet vise à comprendre comment les cellules tumorales modifient leur métabolisme pour échapper à l'action du système immunitaire, afin d'identifier de nouvelles stratégies permettant de restaurer l'efficacité du traitement chez les patients résistants.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra une meilleure compréhension de la biologie du cancer de la peau et des mécanismes métaboliques associés à la résistance aux traitements, ouvrant la voie à de nouvelles combinaisons thérapeutiques pour les patients atteints de ce cancer.

Procédures

Les principales interventions consistent en : une greffe de cellules tumorales ; des injections répétées de traitements (anticorps, molécules ciblant le métabolisme tumoral) , pouvant être quotidiennes ; et, pour certains groupes, un suivi de la croissance tumorale par imagerie (détection de la lumière émise par les cellules tumorales), nécessitant une anesthésie gazeuse de courte durée (quelques minutes), répétée tous les 3-4 jours pendant environ un mois.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sont : un stress lié à la manipulation et aux injections répétées ; un stress lié à l'isolement transitoire lors des mesures ou des séances d'imagerie ; une perte de poids éventuelle liée à la progression tumorale ; un inconfort léger lié aux injections quotidiennes ou répétées.

Devenir

Les animaux seront tous mis à mort à la fin des procédures expérimentales afin de pouvoir prélever les tumeurs.

Remplacement

Il n'existe pas à ce jour de méthode de remplacement (culture cellulaire, modèles invertébrés, intelligence artificielle) qui permette de caractériser, chez un mammifère, les interactions complexes entre cellules tumorales, cellules immunitaires et système immunitaire dans son ensemble, qui sont au coeur de la résistance à l'immunothérapie. Nos travaux préliminaires réalisés en culture cellulaire ont permis de sélectionner un nombre restreint de candidats prometteurs, mais leur validation nécessite un modèle animal possédant un système immunitaire complet et fonctionnel.

Réduction

Des statistiques prédictives ont été réalisées afin de déterminer le nombre minimal d'animaux nécessaires pour obtenir un résultat scientifiquement fiable, tout en évitant d'utiliser plus d'animaux que nécessaire. Nous effectuons également un suivi des animaux afin de minimiser les nuissances.

Raffinement

Les souris seront maintenues dans un milieu enrichi (igloo, tigettes qui permettent aux souris de réaliser un nid). Elles seront hébergées en portoirs ventilés à raison de 5 souris par cage de 500 cm2. Nous réaliserons aussi un suivi quotidien des animaux qui permettra l’arrêt de l’expérience dès que les souris présenteront un mal-être ou une souffrance. Les souris utilisées dans ce projet sont maintenues dans des conditions sanitaires optimales : les animaux sont hébergés en cages ventilées, manipulés sous hotte, et les équipements, les aliments, l’eau de boisson ainsi que les enrichissements (tigettes, igloo) sont stériles. La définition précise des points limites de chaque procédure expérimentale nous permettra de limiter les nuisances subies par les animaux. Enfin, nous utilisons quand cela est possible des méthodes d'imagerie non-invasise pour le suivi des tumeurs.

Choix des espèces

La souris a été choisie car son système immunitaire présente une forte homologie avec celui de l'homme, et parce qu'il existe des outils bien établis (anticorps, techniques d'imagerie) pour étudier précisément les interactions entre cellules tumorales et système immunitaire. Les souris utilisées possèdent un système immunitaire complet et fonctionnel, indispensable pour étudier la résistance à l'immunothérapie. Des souris adultes (5 à 8 semaines) car le mélanome est un cancer de l'adulte , mâles et femelles selon les lignées tumorales utilisées, seront utilisées.

Jusqu'à quinze injections par souris, un prélèvement de tissu à l'oreille sur souris vigile et la séparation répétée des souriceaux de leur mère : 1 440 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leurs os longs, leurs vertèbres et leur crâne sont prélevés après la mise à mort, pour mesurer l'effet d'un traitement administré avant et après la naissance. L'effectif de 1 440 souris n'est appuyé que sur la littérature et l'expérience du laboratoire, sans calcul rapporté. Le résumé ne nomme ni les maladies osseuses visées, qualifiées seulement de génétiques et rares, ni la molécule testée.

Objectifs

Les pathologies osseuses étudiées sont des maladies génétiques rares. L’objectif du projet est de tester en prénatal et en post-natal un traitement afin de proposer aux patients une prise en charge plus précoce.

Bénéfices attendus

Ce projet préclinique permettra d'envisager un traitement précoce et plus adapté pour ces pathologies.

Procédures

Prélèvement de tissu sur animal vigile (une fois, 5 secondes). Contention pour les injections (maximum 15 fois, une minute). Injections (maximum 15 fois, une minute). Prélèvement sanguin sous anesthésie et analgésie (une fois, 1 minute).

Impact sur les animaux

Le prélèvement à l'oreille provoque une douleur brève. Les injections causent un stress et une douleur légère de courte durée. La contention au moment de l'injection peut aussi provoquer un stress chez les souris. La séparation courte et ponctuelle des souriceaux de la mère pour le geste d'injection peut causer un stress de courte durée.

Devenir

A l’issu du projet les animaux seront mis à mort car nous prélevons les os longs, les vertèbres et le crâne afin d'étudier l'impact du traitement sur le squelette.

Remplacement

L'objectif de ce projet est de tester des molécules thérapeutiques avec un traitement précoce sur l’ensemble du squelette. Aucun modèle in vitro ne peut mimer à ce jour toutes les étapes de développement d’un mammifère dans sa complexité avec les nombreux types cellulaires qui interagissent.

Réduction

Le nombre de souris est réduit à son minimum. Il a été déterminé en accord avec les données de la littérature et d’après notre propre expérience sur le modèle souris.

Raffinement

Les animaux sont maintenus dans un environnement adapté. Les animaux subissant un prélèvement sanguin reçoivent une anesthésie générale. Les animaux sont mis à mort en fin de protocole. Les points limites définis dans le projet seront strictement respectés afin que la douleur soit limitée au minimum. Les animaux présentant des signes de détresse seront immédiatement mis à mort.

Choix des espèces

La souris représente un organisme modèle de choix pour tester un traitement ayant un impact sur le squelette grâce à la similarité de développement et de structure avec l’Homme. Chez la souris, la formation du cartilage débute au stade embryonnaire E14.5 et les anomalies de croissance sont visibles au niveau des os longs et du crâne pendant la période anténatale, il est donc pertinent de commencer un traitement à ce stade de développement pour avoir un impact sur la formation osseuse. La période de traitement s'étend jusqu'à 15 jours après la naissance pour couvrir une longue période de la croissance. Nous disposons de modèles mimant bien les pathologies osseuses étudiées. L'étude de l'impact de la molécule thérapeutique est réalisée en prénatal et post-natal.

204 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque souris, vigile, reçoit deux ou trois administrations espacées d'au moins trente minutes, puis subit un prélèvement de deux minutes, entre les mains de personnes qui apprennent le geste. La finalité est de valider la formation réglementaire des applicateurs et des concepteurs de procédures, que le porteur décrit comme un "pré requis incontournable". Il justifie la mise à mort de toutes les souris par l'apprentissage des "multiples techniques nécessaires", et invoque "le respect de l'animal" pour expliquer qu'une personne en apprentissage ne réalise pas tous les gestes sur une même souris.

Objectifs

Le projet présenté ici constitue la partie pratique des formations initiales réglementaires en expérimentation animale (formations A et B). Ces formations étant spécialisées rongeurs, elles ciblent la connaissance des modèles de rats et souris. Elles ont reçu un avis favorable de la Commission nationale pour la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques et sont agréées par le ministère de l’Agriculture, de l’Agroalimentaire et de la Souveraineté Alimentaire. La formation A s’adresse à toute personne devant appliquer des procédures expérimentales aux animaux, la formation B aux personnels concevant des procédures expérimentales et des projets. Ces formations sont indispensables pour la réalisation de projets scientifiques en recherche biomédicale et la dispense d’enseignement supérieur technique spécialisé en sciences du vivant. Elles constituent donc un pré requis incontournable pour toute personnes devant utiliser des animaux à des fins scientifiques. Cette formation pratique permettra d’initier les participants à la manipulation de rat et souris et illustrer les concepts fondamentaux abordés en cours. L’apprentissage technique sera focalisé sur l’approche de l’animal, contention et identification, surveillance des animaux, administrations et prélèvements de base et méthodes de mise à mort.

Bénéfices attendus

Le bénéfice de ce projet sera de former de nouveaux applicateurs et concepteurs de procédures expérimentales en leur transmettant les connaissances pratiques indispensables à l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques dans le respect de l’animal.

Procédures

Les animaux subiront les interventions suivantes : lot 1 : animal vigile, 2 injections espacées de 30 minutes au minimum (1 minute/administration), un prélèvement (2 minutes). Lot 2 : animal vigile, 3 administrations espacées de 30 minutes au minimum (1 minute/administration), un prélèvement (2 minutes).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables prévus sont stress et inconfort liés à la manipulation, aux contentions/injections/prélèvement.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de permettre l’apprentissage des multiples techniques nécessaires. Pour le respect de l’animal et limiter les stress et inconfort subis, il n’est pas possible qu’une personne en apprentissage réalise tous les gestes sur une même souris.

Remplacement

L’objectif pédagogique de ce projet est un enseignement par la pratique de la manipulation, de la contention, des administrations et des prélèvements chez le rat et la souris. Il est donc indispensable d’avoir recours à des animaux vivants. Néanmoins, les souris seront les seuls animaux vivants manipulés. Le modèle de rat ne sera abordé que sous forme de supports inertes (photos et vidéos , écorché/planches anatomiques de rat et des mannequins Koken).

Réduction

Seuls les gestes de base les plus courants sont pratiqués afin de diminuer le nombre de souris utilisées. Les gestes spécifiques/particuliers seront gérés ultérieurement par les responsables du suivi des compétences de chaque établissement utilisateur. Le nombre de souris utilisées a été calculé au plus juste pour satisfaire à la fois à la nécessité de réduction et à l’exigence d’une formation de qualité.

Raffinement

La chronologie des manipulations à enseigner sur les souris est définie de sorte que les gestes les plus délétères soient réalisés en dernier et que la procédure soit terminale afin de s’affranchir de toute souffrance inhérente à l’inexpérience des apprenants. Tout geste/attitude permettant de s'affranchir ou le cas échéant de limiter au maximum souffrance, stress ou inconfort de l’animal, sera mis en exergue. Avant chaque séance pratique, une séance théorique d’une heure sous forme de photos/vidéo détaillera les gestes qui seront à réaliser. Un encadrant est prévu pour 3-4 étudiants afin de dispenser un enseignement aussi personnalisé que possible et donc une surveillance rapprochée de chaque animal, chacun réalisant tour à tour les manipulations sous l’œil exercé des formateurs expérimentés.

Choix des espèces

Le présent projet constitue la partie pratique des formations initiales réglementaires en expérimentation animale spécialisées rongeurs. C’est donc la souris qui a été choisie comme modèle. Le modèle de rat ne sera présenté que sous forme de supports inertes (photos/vidéos, écorché/planches anatomiques de rat et des mannequins kokken) Les souris seront utilisés à l’âge adulte (entre 6 et 8 semaines) car cela correspond à l’âge fréquemment utilisé en recherche et permettra ainsi de mettre les apprenants en conditions réelles

L'objet réel est d'obtenir une autorisation de mise sur le marché pour des dispositifs médicaux, à partir de données fournies par un client. 166 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent un implant sous la peau, sous le muscle abdominal ou dans l'utérus après ligature des cornes utérines, puis des injections d'analgésique deux fois par jour pendant trois jours, avec un risque de réouverture des sutures et des difficultés locomotrices possibles selon la zone opérée. Le nombre de rats est fixé par la norme ISO 10993-6 et ne peut donc pas être réduit, aucun test statistique n'étant prévu sur ces essais.

Objectifs

Les professionnels de santé utilisent aujourd’hui des dispositifs médicaux, que nous appelons « DM ». Le but du projet est d’évaluer la biocompatibilité de ces dispositifs. Autrement dit nous devons déterminer si les dispositifs, qui vont avoir un contact direct et indirect avec les tissus et fluides interne, sont compatibles avec le corps humain. Parmi les paramètres à étudier pour évaluer la biocompatibilité d’un DM, il faut évaluer les risques pour l’ensemble des dispositifs implantable et/ou en contact de longue durée avec l’organisme. Pour répondre aux obligations règlementaires avant mise sur le marché de ce type de dispositif, nous réaliserons des essais d’implantation de dispositif afin d’étudier les effets locaux. Les essais d’implantation suivent la norme ISO 10993-6. Ces évaluations sont imposées par les instances réglementaires européennes et internationales.

Bénéfices attendus

Le projet permet d’obtenir des données expérimentales qui seront utilisées pour conclure sur la sécurité biologique d’un dispositif médicale, et par conséquent sur sa biocompatibilité. Il découle d’une évaluation du risque réalisée au préalable en tenant compte de l’utilisation des dispositifs médicaux et des données fournies par le client. Ce projet fait donc partie intégrante de l’évaluation biologique des dispositifs médicaux, une exigence essentielle en matière de sécurité, exigée par le règlement européen 2017/745 et par les organismes notifiés afin d’accorder ou non l’autorisation de mise sur le marché. Ces tests pré-cliniques, qui visent à évaluer la biocompatibilité des dispositifs médicaux, ont donc pour but d’obtenir une autorisation de mise sur le marché sans risque pour la santé humaine.

Procédures

Traitement pré-opératoire (injections sous-cutanées: analgésique 1min et anti-inflammatoire 1min). Anesthésie gazeuse dans boite d'induction (quelques minutes). Traitement chirurgical sur animaux anesthésiés : implantation sous-cutanée (incision cutanée 1min, dépot de l'implant (plusieurs minutes), sutures en fin d'opération (plusieurs minutes)), implantation intra-utérine (incisions cutanées et musculaires 1-2min, ligatures des cornes utérines et dépot de l'implant (quelques minutes), suture du plan musculaire et du plan cutanée (quelques minutes), et implantation intra-péritonéale (incision du plan cutanée et plan musculaire (1-2min), dépot de l'implant sous le muscle et suture (quelques minutes), sutures cutanée en fin d'opération (quelques minutes)). Traitement post-opératoire (injection sous-cutanée de sérum physiologique (1min) et injections sous-cutanées d'analgésique (1min) 2 fois par jour pendant 3j). Pesées (avant la chirurgie puis une fois par semaine, manipulation breves durant quelques secondes). Observation de la zone d'implantation et examen clinique (tous les jours la semaine suivant l'opération puis une fois par semaine, ces observations prennent 1 à 2 minutes et sont réalisées en même temps que la pesée pour diminuer le nombre de fois où l'animal est manipulé). Analgésie (injection sous-cutanée, quelques secondes). Injection létale d’euthanasiant (1 minute). Prélévements des sites implantés et éventuellement des ganglions lymphatiques drainant le site d'implantation.

Impact sur les animaux

Des réactions locales (sécheresse cutanée, érythème, œdème) ainsi qu’une mauvaise tolérance biologique du dispositif peuvent apparaitre pendant le projet suite à l’implantation et engendrer des nuisances modérées. Les réactions attendues sont limitées aux zones d’implantation. Des effets locaux internes peuvent également être présents et remarqués en fin d’étude suite à l’autopsie et à l’analyse histopathologique. De plus l’étape de chirurgie implique l’utilisation d’Isoflurane qui peut induire des dépressions cardiovasculaires et respiratoires, ces constantes seront suivies durant toute la durée de la chirurgie. En post opératoire les sutures pourraient se réouvrir, une surveillance accrue et traitement analgésiques est donc mis en place sur les premiers jours qui suivent la chirurgie. Selon la zone opérée des difficultés locomotrices peuvent être présente jusqu’au rétablissement complet de l’animal. Par ailleurs, ces études peuvent s’étaler sur une longue période. De ce fait, certains animaux peuvent développer spontanément des pathologies non liées à l’implantation de l’élément d’essai. Dans ce cas, les possibilités de soins à apporter aux animaux sont assez réduites. Ces animaux devront être suivis régulièrement et le vétérinaire sera contacté pour statuer sur leur état de santé.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en fin d’étude pour prélèvements des sites de traitement, il est aussi possible que les ganglions lymphatiques drainant le site d'implantation soient également prélevés.

Remplacement

Les dispositifs médicaux doivent faire l’objet d’un ensemble de tests réglementaires de toxicité afin d’évaluer leur biocompatibilité. Pour ce qui est de l’évaluation des effets locaux après implantation, la norme impose l’utilisation d’animaux vivants car aucun modèle in vitro ne permet d’imiter le fonctionnement d’un organisme entier.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans chaque procédure est fixé par la norme, il ne peut donc pas être réduit. Cependant, sauf demande contraire, ce type de projet ne sera réalisé que sur un seul sexe (le plus souvent des femelles) afin de limiter au maximum le nombre d’animaux utilisé. Le nombre de test annuel est basé sur une estimation au vu du nombre de tests effectués les années précédentes. Aucun test statistique ne sera effectué dans ces projets.

Raffinement

A leur arrivée, les animaux sont mis en cage par groupe de 2, 3 ou 5 animaux, par l’animalier qui effectue un premier contrôle de leur état de santé. En vue de leur acclimatation aux conditions du laboratoire, les animaux sont gardés pendant au minimum 5 jours avant le début des procédures, pour garantir leur bien-être. La taille des cages est adaptée aux critères de bien être animal, elles sont transparentes et contiennent de la litière constituée de copeaux de bois résineux déshydratée puis tamisée, ainsi que des frisottis, un tunnel en carton et des briquettes en bois comme enrichissement. Les animaux ont un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau et la litière souillée est remplacée par de la litière propre 2 fois par semaine. S’il y a atteinte des points limites alors l’animal sera mis à mort pour raison éthique avant la fin de l’étude. Les points limites sont définis pour ces tests afin d’éviter toute souffrance inutile aux animaux.

Choix des espèces

Le rat est le modèle de choix utilisé pour les études des effets locaux après implantation. Ces tests sont décrits dans le norme ISO 10993-6. Des rats Wistar seront utilisés. L’espèce et le stade de développement des animaux à utiliser est imposé par la norme ISO 10993-6. Nous utilisons des jeunes adultes de 8 à 15 semaines. Lorsque des femelles sont utilisées, elles doivent être nullipares et non gravides.

Six tests comportementaux par souris sur trois semaines, dont un labyrinthe en Y et une piscine équipée d'une plateforme de sortie, plus quatre prélèvements sanguins isolés et trois séries de prélèvements étalées sur deux heures : 288 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des souriceaux de dix-huit jours reçoivent de l'ovalbumine par voie intrarectale sous anesthésie, puis sont tués par dislocation cervicale une heure après leur réveil. L'objet est de mesurer les effets des additifs des laits infantiles sur l'intestin et le cerveau, avec des résultats destinés à éclairer l'Efsa et l'Anses. Le porteur qualifie ces tests comportementaux de "non invasifs et n'induisant pas de stress", tout en annonçant que certaines souris pourraient développer une inflammation intestinale chronique et un comportement anxieux.

Objectifs

Le lait maternel joue un rôle essentiel dans la croissance des nouveau-nés. Il module entre autres le microbiote intestinal, qui lui-même participe au bon développement du cerveau et de la santé. De nombreux nourrissons sont alimentés avec des laits de substitution en poudre. Ces préparations contiennent des additifs, utilisés notamment pour améliorer leur texture ou leur conservation. Il a déjà été montré que certains de ces additifs peuvent perturber l’équilibre du microbiote intestinal, entraînant une dysbiose et une inflammation intestinale chez l’adulte. En revanche, leurs rôles et leurs conséquences sur le développement du cerveau durant la période néonatale sont peu explorées et leurs effets à plus long terme sur le comportement restent inconnus. Ce projet a pour objectif d'étudier chez l'animal les effets de la consommation durant la période néonatale de laits contenant ces additifs sur l’axe intestin-cerveau à différentes périodes de la vie.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont multiples. Sur le plan fondamental, ce projet apportera des connaissances nouvelles sur les mécanismes par lesquels l'alimentation agit sur la santé intestinale et le développement cérébral durant la période néonatale, et sur la façon dont les perturbations précoces du microbiote peuvent influencer l’apparition d’inflammation intestinale et le comportement à long terme. Sur le plan appliqué, les résultats viendront éclairer les évaluations des risques sanitaires liés à ces additifs chez les nourrissons. Ils pourront orienter l'optimisation des formulations des laits infantiles et fournir des éléments scientifiques utiles aux instances de réglementation (Autorité européenne de sécurité des aliments (Efsa), agence nationale de sécurité sanitaire (Anses)), dans une perspective de meilleure protection de la santé des nouveau-nés. Enfin, ces travaux contribueront à enrichir les recommandations nutritionnelles destinées aux familles et aux professionnels de santé.

Procédures

Les animaux subiront 4 prélèvements uniques de sang pour une durée inférieure à 1 minute afin de mesurer la gly-cémie. Les animaux subiront 3 prélèvements multiples de sang sur une durée de 2h, chacun de ces prélèvements mul-tiples seront séparés d’au moins une semaine afin de mesure la glycémie lors d’un test de tolérance au glucose. Les animaux adultes seront impliqués dans des tests de comportement non invasifs et n'induisant pas de stress chez l'animal. Les animaux adultes seront au préalable soumis à une phase d’habituation d’une semaine qui n'induira que peu ou pas de stress chez: chaque jour, ils seront exposés à l’expérimentateur et à la salle de comportement pendant une durée de 30 minutes à 1 heure, afin de réduire le stress lié à la manipulation et à l’environnement expérimental. À l’issue de cette période, une série de tests comportementaux sera réalisée pour évaluer différents aspects tels que l’anxiété, la sociabilité, la mémoire et l’hyperactivité. Ces évaluations reposeront sur les paradigmes suivants : • tes de l’anxiété : Les dispositifs expérimentaux combineront des zones ouvertes/éclairées et des zones fermées/protégées. Le temps de présence dans chaque type de zone sera quantifié sur une période de 10 minutes • évaluation de la mémoire : phase d’habituation de 10 minutes durant laquelle l’animal est placé dans une arène contenant des objets, dans un labyrinthe en Y ou dans une piscine équipée d'une plateforme pour permettre à l'animal de sortir de l'eau. Suite à une modification de la configuration (changement d’objets ou d’accessibilité des zones), une phase de test de 10 minutes permettra de mesurer la capacité de reconnaissance ou de spatialisation de l’animal. • évaluation de la sociabilité : mesureront la préférence naturelle de l’animal à interagir ou à passer du temps à proximité d’un congénère plutôt que d’un objet inanimé, sur une durée de 10 minutes Chaque test comprendra une phase d’habituation de 10 minutes à l’arène, suivie d’une phase de test de 10 minutes par animal. La fréquence des tests est limitée à un seul test par jour et par animal au maximum, pour un total d’environ 6 tests par animal répartis sur une période de trois semaines. • animaux jeunes adultes agés de 18 jours subiront une administration intrarectale d’ovalbumine après anesthésie à l’isoflurane. Après 1h de phase de réveil, ils seront mis à mort par dislocation cervicale.

Impact sur les animaux

Certaines procédures pourraient induire une inflammation intestinale chronique de bas bruit sans ulcération majeure et qui n’a pas de conséquences visibles sur le phénotype. De plus, certains animaux pourraient développer des dérégulations métaboliques, caractérisées notamment par une augmentation de la masse grasse ainsi que présenter un comportement anxieux. Les tests comportementaux réalisés sur animaux adultes entraineront peu ou pas de stress.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car l’analyse de leurs organes est nécessaire pour répondre à notre hypothèse de travail.

Remplacement

Des modèles in vitro de culture de microbiote intestinal ainsi que des modèles cellulaires permettant de mimer la barrière intestinale existent. Cependant, le recours au modèle murin est indispensable dans le cadre de ce projet afin de comprendre les interactions hôte / microbiote et notamment cerveau/intestin/microbiote en lien avec le développement d’inflammation chronique de bas bruit et de troubles du comportement. Des animaux plus simples tels que la drosophile, C. elegans ou le poisson zèbre ne peuvent pas non plus être utilisés car la physiologie du développement cérébral et du comportement de ces animaux est très différente de celle des mammifères.

Réduction

Un nombre minimum d'animaux suffisant pour assurer la reproductibilité de l’expérience et appliquer des tests statistiques entre les différentes conditions sera inclus dans chaque groupe. Des études précédentes ont montré que dans le même type de procédure, l’utilisation de 12 souris par condition et par sexe était nécessaire afin d’atteindre des résultats interprétables et garantir l’utilisation de tests statistiques appropriés. Les tests statistiques envisagés dans le cadre de ce projet l’ont été après avis recueilli auprès de biostatisticiens pour des projets similaires. De plus, il s’agit d’une expérience au design longitudinal, ce qui nous permet d’observer le phénotype des souris aux différents stades de développement et donc limiter le nombre de souris nécessaires.

Raffinement

Les procédures décrites visent à réduire autant que possible le mal-être animal. Dans un souci de raffinement, un suivi étroit des animaux et des points limites précoces et adaptés seront mis en place tout au long des expérimentations. Des points limites spécifiques et précoces sont définis pour chaque protocole. Dès l’apparition d’un signe clinique, différentes méthodes de raffinement seront appliquées pour éviter ou minimiser l’inconfort ou la douleur : utilisation de gel de réhydratation, réhydratation sous-cutanée, renforcement de l’enrichissement.

Choix des espèces

Cette étude privilégie la souris comme modèle de référence pour analyser l'impact des additifs alimentaires sur le microbiote intestinal et le développement cérébral néonatal. Ce choix se justifie par la capacité à suivre précisément les interactions microbiote-système immunitaire dès la naissance grâce à des outils d'analyse avancés. Bien que simplifiée, la physiologie mu-rine offre une pertinence conceptuelle et souvent directe pour comprendre les mécanismes chez le nouveau-né humain. En pratique, la souris est indispensable : sa reproduction rapide permet d'obtenir de grandes portées pour suivre les effets à long terme d'une exposition nutritionnelle précoce, de la nais-sance à l'âge adulte. De plus, c'est l'espèce la mieux maîtrisée pour évaluer les fonctions co-gnitives et comportementales en milieu contrôlé. Ces avantages combinés garantissent une efficacité optimale dans la recherche tout en assurant une représentation physiologique fiable des processus biologiques humains. Le premier groupe sera suivi jusqu’à l’âge du sevrage, soit environ trois semaines. Cette période constitue la phase d’exposition aux additifs ; c’est également une fenêtre de développement où le microbiote intestinal et le cerveau sont particulièrement sensibles à l’environnement nutritionnel. Le second groupe sera suivi jusqu’au 18ème jour de vie. Cette période constitue la phase d’exposition aux additifs ; c’est également une fenêtre de développement où le microbiote intestinal et le système immunitaire sont modulés par l’environnement nutritionnel. Le troisième groupe sera maintenu dans les mêmes conditions jusqu’à l’âge adulte, l’exposition aux additifs étant limitée à la seule période néonatale. Ce suivi longitudinal permettra de vérifier si les éventuelles perturbations observées chez le jeune animal perdurent et influencent le comportement et l’état général à long terme. L’utilisation de ces deux stades est indispensable à la démarche scientifique : la période néonatale représente le moment critique de l’exposition alimentaire, tandis que l’évaluation à l’âge adulte est nécessaire pour mesurer l’existence d’effets différés.

Vingt administrations intranasales, cinq injections dans le muscle et quatre prélèvements sanguins par souris sur dix-sept semaines : 420 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs poumons, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'objet est de tester un vaccin dirigé contre une molécule du système immunitaire, l'interleukine-5, présenté comme moins coûteux et moins contraignant que les anticorps injectables déjà commercialisés. Le porteur ajoute que les réactions immunitaires provoquées par les injections interdisent toute réutilisation, tout placement et toute adoption. Sur le choix de l'espèce, il retient des lignées consanguines et déclare que pour les souris de laboratoire "la pertinence biologique et biomédicale est établie", ajoutant que ses procédures ont "un caractère de stricte nécessité".

Objectifs

Certains globules blancs appelées éosinophiles jouent un rôle important dans plusieurs maladies inflammatoires chroniques, notamment l'asthme allergique, la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) et la sinusite chronique avec polypes nasaux. Dans ces cas, les éosinophiles peuvent devenir hyperactifs et contribuer à une inflammation persistante, entraînant des symptômes tels que des difficultés respiratoires, des poussées fréquentes et une diminution de la qualité de vie. Une substance naturelle présente dans l'organisme, appelée interleukine-5 (IL-5), est un facteur clé de la croissance, de l'activation et de la survie des éosinophiles. C'est pourquoi des traitements bloquant l'IL-5 ou son récepteur ont été mis au point. Ces médicaments, administrés par injection, ont démontré leur efficacité pour réduire les poussées de la maladie, diminuer les hospitalisations et améliorer les symptômes et le bien-être général des personnes souffrant d'asthme éosinophilique, de BPCO et de sinusite chronique avec polypes nasaux. Bien que ces traitements soient efficaces, ils sont coûteux et nécessitent des injections à vie, ce qui peut être gênant et pénible pour les patients. Une approche alternative envisagée dans le cadre de ce projet pourrait consister à mettre au point un vaccin qui aide l'organisme à réduire l'activité de l'IL-5 sur une plus longue période. Cela pourrait offrir une option thérapeutique plus pratique et plus rentable aux personnes atteintes de maladies liées aux éosinophiles.

Bénéfices attendus

Malgré le succès relatif des médicaments à base d’anticorps thérapeutiques (anticorps monoclonaux) visant à réguler une molécule du système immunitaire (comme le messager appelé interleukin-5 « IL‑5 » dans l’asthme), ces traitements sont chers et nécessitent de nombreuses injections à l’hôpital. Nous pensons qu’un traitement tel qu’une vaccination contre une molécule du système immunitaire (IL-5) sera aussi efficace et moins couteux et contraignant afin de réduire à long terme les symptômes asthmatiques.

Procédures

Procédure 1 : 1 injection intramusculaire (durée de quelques secondes) 5 fois par animal sur une période de 70 jours. 1 prélèvement sanguin (durée de quelques secondes) 4 fois par animal sur une période de 80 jours. Procédure 2 : 1 injection intramusculaire (durée de quelques secondes) 5 fois par animal sur une période de 70 jours 1 prélèvement sanguin (durée de quelques secondes) 4 fois par animal sur une période de 80 jours 1 administration intranasale (durée de quelques secondes) 12 fois par animal sur une période de 6 semaines Procédure 3 : 1 injection intramusculaire (durée de quelques secondes) 5 fois par animal sur une période de 17 semaines 1 prélèvement sanguin (durée de quelques secondes) 4 fois par animal sur une période de 17 semaines 1 administration intranasale (durée de quelques secondes) 20 fois par animal sur une période de 17 semaines

Impact sur les animaux

Il se peut que l'administration d'un vaccin induise une réaction locale inflammatoire de courte durée. Les injections et les prélèvements sanguins de petit volume requièrent une contention. Pour ce geste les animaux sont susceptibles d’éprouver une douleur légère de courte durée.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever leurs poumons pour des analyses post-mortem. Par ailleurs, les réactions immunitaires induites par les injections empêchent toute réutilisation scientifique ultérieure, ainsi que tout placement ou adoption.

Remplacement

Le recours à l’utilisation d’animaux est justifié par le fait que les mécanismes moléculaires du système immunitaire sont difficiles, voire impossible à étudier in vitro, en raison de l'implication de plusieurs organes et de l'absence d'un système circulatoire intact. Les thérapies objets d’investigations, ne peuvent pas être remplacées par des modèles in vitro: nos procédures expérimentales ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information biologiquement pertinente.

Réduction

Le nombre de souris a été calculé avec l’objectif de le réduire autant que possible, tout en ayant suffisamment d'individus pour estimer correctement la variabilité inhérente à la recherche biologique in vivo. Ce nombre inclut le nombre nécessaire de contrôles et la nécessité de reproduire les résultats. L'estimation du nombre minimal d’animaux par groupe a été réalisée par analyse de puissance, sur la base de données publiée pour ce modèle d’asthme et des test statistiques qui seront employés ici.

Raffinement

Mesures prises pour minimiser les atteintes au bien-être des animaux : Les conditions d’environnement sont optimisées par l’enrichissement des cages avec des maisonnettes/igloo en plus du coton compressé (utilisé par les souris pour construire des nids) pour donner un abri immédiat aux souris, ce qui leur permet de compartimenter leur environnement selon leurs besoins. Il se peut que l'administration d'un vaccin induise une inflammation locale. Pour cette raison, l'état général des animaux et les points d'injection seront surveillés pendant les 48h premières heures, puis régulièrement. Une désinfection locale (bétadine ou alcool) sera réalisée avant l’injection et un massage à l’eau tiède après l’injection pour minimiser ou éviter l’inflammation locale. Le protocole d'immunisation sera interrompu si des signes généraux sont observés. Les soins adéquats seront apportés à l'animal déterminé par le vétérinaire. L’animal sera mis à mort si une aggravation des signes cliniques est observé malgré le traitement. Des points limites spécifiques et précoces ont été définis pour chaque procédure afin d’anticiper toute douleur et/ou détresse de l’animal. Les injections et les prélèvements sanguins de petit volume ne requièrent qu'une contention manuelle de courte durée.

Choix des espèces

L’espèce utilisée est la souris de laboratoire. Le recours à des lignées consanguines de souris permet de réduire le nombre d’animaux par groupe expérimental. Les souris de laboratoire restent des modèles dont la pertinence biologique et biomédicale est établie. De plus, l’utilisation de lignées de souris génétiquement modifiées permettra d’évaluer plus précisément les mécanismes moléculaires et cellulaires de la pathologie humaine. Nos procédures expérimentales ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information biologiquement pertinente. L’ensemble des animaux expérimentaux seront utilisés au stade « jeune adulte à adulte » : entre 6 et 15 semaines au début de l’expérience, âge à partir duquel le système immunitaire est mature et ne subit plus de changements majeurs.