Procédures modérées
Mécanismes cellulaires régissant le développement normal et pathologique des circuits sensoriels et moteurs chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système nerveux
9 128 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue : 992 femelles gestantes, 3 325 nouveau-nés âgés de 2 à 15 jours et 4 387 embryons prélevés au dix-huitième jour de gestation. Les femelles subissent une ouverture de l'abdomen de trente minutes pour une injection d'ADN dans le cerveau ou l'œil de leurs embryons, geste dont le porteur indique qu'il peut rompre le sac embryonnaire et conduire à la mort in utero ou à la naissance d'un petit non viable. Les nouveau-nés reçoivent une injection de marqueur dans les deux yeux, ou sont anesthésiés par le froid et opérés sans réveil. 8 960 de ces animaux subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour un travail de recherche fondamentale sur la formation des circuits visuels et moteurs.
Objectifs
Notre système nerveux est un réseau complexe au sein duquel une connectivité précise entre les neurones est essentielle au bon fonctionnement du système. Cette connectivité neuronale est établie au cours du développement embryonnaire par une succession de processus incluant : (i) la migration neuronale, une étape qui détermine la position des neurones dans le système nerveux, (ii) le guidage axonal, un processus permettant aux axones en croissance d'atteindre les cibles avec lesquelles ils doivent établir des connections, et enfin une dernière étape permettant l’élimination des connexions surnuméraires ou inappropriées. Le dysfonctionnement d’une ou plusieurs de ces étapes est à l’origine d’un spectre de maladies neurodéveloppementales allant des malformations cérébrales aux maladies psychiatriques et est à l’origine de certaines maladies neurodégénératives. Au cours du développement embryonnaire, le comportement des neurones et de leur axone en croissance est dicté par un environnement très complexe incluant des signaux chimiques (molécules de guidage), physiques (cellules et axones voisins, vaisseaux sanguins) et mécaniques (rigidité du tissu). Si de nos jours, ces signaux environnementaux sont pour la plupart connus, les mécanismes intracellulaires qui adaptent le comportement des axones en croissance à ces signaux restent largement ignorés. Notre projet vise à décrypter ces mécanismes en se concentrant sur deux acteurs cellulaires essentiels au développement neuronal: les molécules de signalisation et le squelette neuronal. Pour cela, nous utilisons une approche expérimentale combinant (i) le développement d'outils innovants pour moduler ces signaux et régulateurs du squelette neuronal, (ii) l'utilisation de systèmes biologiques complémentaires (systèmes acellulaire, cultures cellulaires et modèles murins) ainsi que (iii) des techniques de chirurgie (électroporation in utero) et d’histologie permettant étudier les conséquences sur le développement des circuits neuronaux d’une modulation de ces signaux et régulateurs du squelette. Ce projet permettra de découvrir de nouveaux mécanismes essentiels à l’établissement des connectivités neuronales, d’apporter un éclairage nouveau sur l’origine de certaines pathologies visuelles (Ambliopie) et neurologiques et d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour préserver ou rétablir une connectivité fonctionnelle dans certaines conditions pathologiques (glaucome).
Bénéfices attendus
En décryptant les mécanismes cellulaires qui dictent les changements morphologiques et comportementaux des neurones en développement, notre projet apportera un éclairage nouveau sur les mécanismes fondamentaux régissantla formation des circuits visuels et moteurs au cours du développement embryonnaire ainsi que sur l’origine de certaines pathologies visuelles (albinisme, Ambliopie) et neurologiques (maladies neurodéveloppementales et neurodégénératives). Il devrait également fournir de nouveaux outils et nouvelles cibles thérapeutiques pour pour prévenir/freiner la dégénérescence axonale et/ou rétablir des connectivités neuronales fonctionnelles dans certaines conditions pathologiques (ex : glaucome).
Procédures
Au cours de notre projet les animaux seront soumis à différentes interventions. Parmi elles : (I) une injection unique de marqueurs neuronaux dans les deux yeux sous anesthésie et analgésie. Cette intervention concerne des nouveau-nés âgés de 3 ou 15 jours et sa durée est de 20 minutes. (II) Une Injection in utero d’une solution d’ADN dans le cerveau ou l’œil d’embryons à 18 jours de gestation. Cette injection nécessite une chirurgie abdominale (laparotomie) sur des femelles gestantes préalablement analgésiées et anesthésiés. La procédure dure 30 min. (III) Une étape de chirurgie sans réveil pour l’animal sur des souriceaux âgés de 2 à 15 jours analgésiés et anesthésiés. Cette procédure a une durée inférieure à 30 min.
Impact sur les animaux
L’anesthésie par le froid des nouveaux nés peut entrainer un stress thermique. Il existe un très léger risque de réaction inflammatoire de courte durée (48 h) suite à l’injection intraoculaire des molécules permettant de marquer les axones rétiniens. Un faible risque de détresse respiratoire et de mortalité est également associé à l’anesthésie générale. Lors de la procédure d’électroporation in utéro, la rupture du sac embryonnaire entourant l’embryon peut conduire à la naissance d’un embryon sous développé et non viable en période postnatal voir même à sa mort in utero. De plus, dans le cadre de l’électroporation in utero, la femelle gestante pourrait éprouver une gêne, des douleurs et/ou du stress suite à la chirurgie abdominale. De plus, des problèmes au niveau de la mise bas pourrait survenir du fait de la manipulation des embryons lors de la procédure.
Devenir
Tous les animaux de chaque procédure seront euthanasiés selon une méthode réglementaire et adaptée à l’âge de l’animal et ce afin de réaliser des analyses histologiques sur les embryons et nouveau-nés.
Remplacement
Dans le cadre de ce projet, nous utiliserons chaque fois qu’il le sera possible des modèles cellulaires pour remplacer ou minimiser l’utilisation des modèles animaux. Notamment, nous effectuerons toutes les expériences de préselection des molécules d’interêt de notre étude sur différents modèles de cellules en culture. Seules les molécules les plus prometteuses seront ensuite analysées in vivo. Cette approche in vivo reste indispensable à la validation de l’importance des molécules étudiées pour le façonnage des connections neuronales et/ou de leur potentiel thérapeutique, les modèles in vitro ne pouvant pas récapituler la complexité des signaux chimiques (molécules de guidage), physiques (cellules et axones voisins, vaisseaux sanguins) et mécanique (rigité du tissu nerveux) guidant les axones en développement.
Réduction
La dissection des mécanismes cellulaires régissant l’établissement des réseaux neuronaux est complexe et requière grand nombre de conditions expérimentales. Afin de réduire au maximum les approches in vivo chez l’animal, nous utilisons des approches in vitro basées sur différents modèles cellulaires pour faire une pré-sélection de molécules ou gènes candidats. Sur la base de ce crible, nous avons pu réduire au maximum le nombre de lots expérimentaux nécessaires pour valider la pertinence de ces candidats pour la formation des circuits neuronaux in vivo. Ainsi, le nombre total d’animaux utilisés dans le cadre de ce projet sera de 9128. Ce nombre inclus 992 femelles gestantes, 3325 nouveau-nés âgés de 2 à 15 jours et 4387 embryons à 18 jours de gestation. Cette estimation se base sur des études précédentes de l’équipe utilisant des approches expérimentales équivalentes et des tests statistiques prédictifs. Ces analyses, nous permettent de réduire et d’estimer à 10 le nombre d’animaux par condition expérimentale requit pour obtenir des résultats statistiquement robustes compte-tenu de la variabilité inter-individus. L’analyse de nos données sera faite à l’aide de tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce concernée. Pour les animaux provenant de l’extérieur 5 jours d’acclimatation seront respectés avant expérimentation. Les animaux seront hébergés dans des cages ventilées avec enrichissement selon les conditions respectant la règlementation en vigueur. La nourriture et l’eau sont disponibles à volonté. La température (entre 20 et 24 degrés), l’hygrométrie (entre 45 et 55 pourcents) et l’éclairage sont contrôlés et conformes à la règlementation. La Structure Chargée du Bien-être Animal et le personnel qualifié de l’animalerie veillent au respect des règles et assurent une surveillance quotidienne des animaux. Les chirurgies sont réalisées par des personnels titulaires des formations adéquates et sont réalisées sous analgésie pré et post-opératoire et anesthésie générale. Pendant la chirurgie, les animaux sont maintenus sur coussin chauffant pour éviter toute hypothermie. Leurs yeux sont protégés par un gel lubrifiant pour prévenir la sécheresse oculaire. Le réveil se fait dans une chambre thermostatée à 30 degrés sous surveillance, avant le retour dans leur cage initiale. Après réveil, les animaux sont surveillés une fois par heure pendant 2 heures, puis tous les jours par les expérimentateurs ou le personnel de l'animalerie pour détecter d’éventuelles complications post-chirurgicales ( points limites) et réaliser les gestes nécessaires et adaptés (soin ou euthanasie). Une surveillance quotidienne des nouveau-nés sera également faite dès la naissance. En cas de détection de signes de souffrance, de rejet par la mère ou d’absence de lait dans l’estomac les petits seront euthanasiés. Après l’électroporation in utero, les femelles ayant subi une chirurgie au niveau de l’abdomen s’occupent moins bien de leur portée. Ainsi, des femelles gestantes sur lesquelles aucune procédure ne sera réalisée seront utilisées comme mères adoptives afin d’augmenter les chances de survie des petits électroporés. Enfin, afin de réduire le nombre d’animaux exclus des analyses statistiques pour électroporation non-optimale, une femelle gestante sauvage sera dédiée au raffinement de l’électroporation dans certains lots expérimentaux pour optimiser le ciblage des neurones d’intérêt.
Choix des espèces
La souris présente l’avantage d’être très similaire à l’Homme génétiquement, anatomiquement et physiologiquement. De plus, l'organisation des circuits visuels et des circuits moteurs contrôlant la motricité volontaire est bien conservée entre la souris et l'humain, contrairement à d'autres vertébrés (zebrafish, poulet). La souris est aussi un modèle utilisé de longue date pour l’étude du système nerveux et visuel. De nombreuses données sont donc disponibles dans la littérature sur lesquelles notre étude peut se reposer. Encore, la souris reste le modèle de choix pour la génération d’animaux transgéniques (permettant l’étude de la fonction d’un gène dans un tissu d’intérêt ou à l’échelle de l’organisme entier) ou de modèles de pathologies humaines (visuelles, neurologiques) comme celles étudiées dans notre projet. Pour l’étude du système visuel comme pour le système moteur, nous nous intéresserons principalement aux stades embryonnaires et post-nataux afin d’étudier comment la connectivité neuronale entre la rétine et le cerveau ou le cerveau et la moelle épinière se met en place pendant le développement embryonnaire et se raffine en période post-natale. Nos études seront donc menées sur des embryons au 18ème jour de gestation et sur des nouveau-nés âgés de 2, 3, 8 ou 15 jours. Cette analyse temporelle, nous permettra d’identifier à quelle étape de ces processus développementaux la formation de ces circuits neuronaux, nos molécules de signalisation ou gènes d’intérêts jouent un rôle déterminant.
Multiplication et purification de parasites du genre Eimeria dans leur hôte exclusif : le poulet
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Fabriquer du matériel biologique : 2 000 poulets vont être utilisés pour faire se multiplier dans leur intestin des parasites du genre Eimeria, tous tués cinq à sept jours après l'inoculation pour que ces parasites soient récupérés. Chacun reçoit une inoculation orale par gavage ou une injection dans le cloaque, avec une contention d'environ cinq minutes. Le porteur affirme calibrer les doses pour ne pas abîmer la muqueuse intestinale, le rendement en parasites en dépendant, et annonce l'absence de symptômes cliniques, alors que les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré. Sa propre équipe a publié une méthode de culture in vitro couvrant la totalité du cycle parasitaire, qu'il écarte au motif qu'elle ne permet pas d'obtenir des parasites en grande quantité.
Objectifs
Il s’agit de produire la quantité de parasites requis pour l’obtention du matériel biologique nécessaire (ADN, ARN, protéine) à la compréhension du cycle des parasites et des mécanismes impliqués dans les processus infectieux, ainsi qu’à l’évaluation des propriétés anticoccidiennes d’extraits naturels, alternatifs aux anticoccidiens chimiques actuels.
Bénéfices attendus
Les études menées sur ces parasites doivent nous permettre à court terme de mieux connaitre la biologie de ces parasites, le rôle des protéines produites par ces parasites dans les interactions avec les cellules de l’hôte et enfin de mieux connaitre la physiopathologie de la coccidiose. A plus long terme, nos travaux visent à améliorer les moyens de contrôle de la coccidiose : i) en évaluant l’intérêt d’alternatives aux traitements chimiques et antibiotiques, qui existent actuellement pour lutter contre la coccidiose ; ii) en identifiant de nouvelles cibles thérapeutiques chez le parasite, iii) et en développant des stratégies thérapeutiques innovantes, qui neutralisent les protéines du parasite et restaurent les moyens de défense naturels de la cellule. La coccidiose est une maladie cosmopolite, présente dans tous les élevages de poulets. L’impact de notre recherche est donc très large. La coccidiose est bien connue pour compromettre l'efficacité de l'utilisation des nutriments. Le bénéfice direct pour l’animal sera donc un meilleur contrôle de sa santé, sa nutrition et son bien-être en élevage. De plus, la coccidiose a un impact environnemental important : augmentation de la consommation d’eau, de la production de dioxyde de carbone, de méthane et de protoxyde d'azote par les poulets infectés et libération d'ammoniac dans les fèces. Le contrôle de la coccidiose bénéficie aussi à la préservation de l’environnement.
Procédures
Inoculation orale par gavage de l'inoculum par animal (1 fois et environ 5 min contention comprise). Inoculation cloacale par injection cloacale par animal (1 fois et environ 5 min contention comprise).
Impact sur les animaux
En coccidiose aviaire, on ne parle pas de virulence mais plutôt de pouvoir pathogène des parasites car la gravité de l’infection est dépendante de la dose infectieuse. La coccidiose clinique est très symptomatique, avec une perte d’appétit, une perte de poids, une soif intense, des modifications du comportement (oiseaux prostrés, ailes pendantes, crête décolorée), et des diarrhées sanglantes. Ces signes impactent fortement la croissance des jeunes et le taux de ponte des poules. En élevage, la plupart des cas de coccidiose sont des infections subcliniques, qui impactent les performances zootechniques des oiseaux, sans symptômes visibles. Dans le cadre de nos travaux, les doses inoculées aux poulets sont faibles et n’induisent pas de symptômes cliniques. Le contention peut engendre un stressest estimé comme léger et de très courte durée.
Devenir
Tous les poulets inoculés seront mis à mort 5 à 7 jours après l’inoculation pour récupérer les parasites qui se sont multipliés dans la lumière intestinale afin de faire différents tests sur la virulence du parasite, la caractérisation des facteurs de virulence et déefficacité de produits anticcoccidiens.
Remplacement
L’équipe a publié une méthode de culture in vitro qui permet d’accéder à la totalité des stades du cycle parasitaire. Il s’agit là d’une preuve de concept et en aucun cas d’une méthode de production de parasites en grande quantité. La culture in vitro ne reproduit que la 1ere multiplication asexuée (production de mérozoïtes) et ne couvre pas les 2 autres multiplications asexuées puis la reproduction sexuée (qui génère les oocystes). Nous avons publié une preuve de concept : avec une souche vaccinale (qui ne fait qu’une seule multiplication asexuée) et sur culture primaire de cellule de rein de poulet, on a réussi à produire in vitro quelques oocystes. Mais la manipulation des Eimeria nécessite la reproduction de 10e7 oocystes (c’est le rendement obtenu pour chaque poulet infecté).
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dépend de la prolificité de la souche et du nombre de parasites requis. Pour les souches utilisées au laboratoire, le rendement en parasites produits peut être déterminé. Les protocoles de multiplication sont planifiés en concertation avec l’ensemble des utilisateurs, les expériences sont organisées pour optimiser l’utilisation des parasites et utiliser le moins d’animaux possible.
Raffinement
Chaque inoculum fait l'objet d'une attention particulière pour administrer des doses définies et adaptées à l’espèce présente et ainsi éviter toute pathogénicité. Pour un rendement optimal, la muqueuse intestinale ne doit pas être trop abîmée. Il est donc inutile d’inoculer une dose trop forte de parasites qui pourrait induire des effets pathogènes et donc provoquer de la douleur. Même si la dose inoculée est calculée de manière à ne pas induire de pathogénicité, nous restons vigilants à l’état de santé des animaux : après inoculation de l’agent infectieux, deux visites quotidiennes sont réalisées dans la salle expérimentale afin de surveiller l’éventuelle apparition des premiers symptômes liés à la maladie : plumes ébouriffées, prostration. Ils sont hébergés par groupe de 20 sur litière de miscanthus pour éviter les poussières. Ils ont à disposition aliment et eau ad libitum. Pour le raffinement des conditions d’hébergement, des petites plateformes triangulaires ont été placées pour permettre aux poulets de se percher à l’intérieur des cages.
Choix des espèces
A l’heure actuelle, il n’existe pas de méthode alternative suffisamment efficace (in vitro) pour multiplier les parasites. Les animaux sont utilisés entre 3 et 7 semaines d’âge (considéré comme l’âge optimum pour un meilleur rendement en parasites). Le poulet est l’espèce hôte chez laquelle se multiplient les parasites. Des poulets de statut sanitaire contrôlé sont utilisés. L’étroitesse du spectre d’hôtes des parasites du genre Eimeria empêche toute tentative de manipulation d’une espèce parasitaire aviaire sur un modèle animal autre que la poule.
Etude de la physiopathologie de l’Ileus post-opératoire
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Soumises sous anesthésie à dix minutes de manipulation de l'intestin destinée à bloquer leur transit, 900 souris vont être utilisées, toutes tuées ensuite pour prélèvements. 600 relèvent d'un niveau de souffrance modéré, 300 d'un niveau léger. Le transit est mesuré par gavage d'une solution de charbon, avec une attente pouvant aller jusqu'à six heures, et par l'insertion d'une bille dans le côlon, l'animal restant isolé en cage individuelle jusqu'à une heure, puis les souris sont mises à jeun quinze heures. Le porteur ramène les nuisances à un inconfort abdominal et au stress du jeûne et de l'isolement, sans jamais décrire en quoi consiste cette manipulation de l'intestin ni comment l'intestin est atteint.
Objectifs
L'objectif de ce projet est d'identifier de nouvelles voies physiopathologiques du ralentissement voire de l'arret du transit intestinal post opératoire suite à une manipulation intestinale en utilisant un modèle murin. En effet, ce ralentissement/arrêt du transit intestinal survient frequemment chez les patients ayant subit une manipulation intestinale lors d'une chirurgie.
Bénéfices attendus
Il n'existe pas de traitement médicamenteux connu à ce jour malgré l'incidence élevée de cette complication chirurgicale. Le bénéfice de ce projet est d'identifier des gènes impliqués dans la physiopathologie et donc des cibles thérapeutiques. Cela permettra de réduire la durée d’hospitalisation et la mortalité des patients.
Procédures
Une manipulation intestinale durant 10 minutes permettant d’induire l’ileus post opératoire chez la souris va être réalisée sous anesthésie générale et analgésie. La vitesse de transit des différentes portions du tractus digestif (intestin grêle et colon) va être relevée ainsi que la vitesse du transit total grâce à l’administration par voie orale d’une solution de charbon (durée de l'administration : 5 secondes) qui va permettre de relever le temps d’apparition d’une selle noire (entre 2 et 3 heures – temps limité à 6 heures pour l’animal). La vitesse du transit dans le colon sera mesurée grâce à l’insertion intra-colique d’une bille (dont la taille est équivalente à une fécès de souris) (durée de l'insertion : 10 secondes) à l’aide de vaseline et sous anesthésie. Le temps d’expulsion de la bille sera le reflet de la vitesse du transit colique (autour de 2 minutes – temps limité à 1h pour l’animal). Lors de cette mesure l'animal sera dans une cage individuelle.La vitesse du transit de l’intestin grêle sera ensuite mesurée 24 heures après la chirurgie grâce à l’administration par voie orale d’une solution de charbon qui permet de visualiser à l’œil nu l’avancement du charbon dans l’intestin grêle post mortem (20 minutes après le gavage). Les animaux seront mis à jeun (non stricte) pendant 15h pour cette mesure.
Impact sur les animaux
inconfort abdominal (constipation, ballonements, gaz) induit par la manipulation intestinale stress induit par le jeun, l’isolement pendant 1h dans une cage individuelle lors de la mesure de la motricité colique.
Devenir
A l'issue de chaque procédure les animaux sont euthanasiés en vue des réaliser des prélevements et les analyser.
Remplacement
Les méthodes alternatives permettant l’étude de l'ileus post-opératoire et notamment de la motricité intestinale sont inexistantes. En effet les modèles in vitro actuels ne permettent pas de reconstituer l'environnement et les intéractions complexes entre les différents acteurs menant à l'ileus post opératoire. Ainsi, ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale afin de valider de nouvelles cibles thérapeutiques.
Réduction
Grâce au projet précédent, un modèle fiable de cette chirurgie a été mis en place. La robustesse de la chirurgie a permis de diminuer au maximum la variabilité entre les animaux et donc de réduire le nombre d'animaux par groupe. Les rongeurs utilisés sont consanguins et du même âge pour obtenir des résultats robustes. Lors de l'euthanasie, les organes ou parties d’organes non requis pour l’expérience en cours sont conservés pour d’autres utilisations éventuelles, constituant une bio-banque accessible à l’équipe ou aux collaborateurs, prévenant l’utilisation d’autres animaux. Une recherche bibliographique approfondie a été réalisée en amont pour sélectionner les techniques les plus légères possible après la chirurgie.
Raffinement
Les souris seront mises par groupe afin d’établir une hierarchie et des contacts visuels, olfactifs, auditifs et tactiles. La surface au sol nécessaire par animal sera respectée. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. L’environnement des souris est enrichi avec a minima un igloo et du materiel de nidification tel que des serpentins et du sopalin. Le change de la litière est réalisé 1 fois tous les 15 jours. Les animaux ont au minimum une semaine d’acclimatation avant que le protocole ne débute. L’état des animaux est vérifié quotidiennement. Lors de la chirurgie, un tapis chauffant est systématiquement utilisé, les animaux sont sous anesthésie profonde surveillée et un agent analgésique est administré en période pré et post-opératoire. En complément du tapis chauffant, des chaufferettes réglées à 37°C sont disposées de part et d'autre de l'animal afin d'éviter l'hypothermie. Lorsque les animaux sont réveillés ils sont remis dans leur cage avec du coton pour améliorer leur confort. Les expérimentateurs réalisant les procédures sont tous dotés du diplôme de chirurgie et appliquent les bonnes pratiques pour le suivi des compétences. L'état des animaux sera relevé et scoré à chaque surveillance à l'aide d'une fiche de scoring spécifiquement adaptée à la chirurgie abdominale. Les points limites sont indiqués dans cette fiche et seront appliqués dès que nécessaire.
Choix des espèces
La souris présente certains intérêts décisifs justifiant leur utilisation comme modèle dans ce type de projet : la physiologie digestive de la souris est très proche de celle de l'Homme et la manipulation intestinale qui a lieu lors d’une chirurgie de patient humain peut être reproduite à l’identique chez la souris. Des animaux adultes seront utilisés pour étudier le système digestif mature.
Ciblage préclinique chez la souris de nouveaux biomarqueurs d’agressivité et de résistance dans le glioblastome en place et réséqué (2/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Anesthésiées pour recevoir dans le cerveau une injection de cellules de glioblastome humain, parfois accompagnée de la pose d'un implant lors d'une intervention d'une heure trente, 580 souris immunodéficientes sont ensuite suivies chaque semaine par IRM. Une partie est transportée sur 95 kilomètres, une heure à l'aller et autant au retour, pour une séance de radiothérapie externe, avant de revenir subir jusqu'à deux actes intracérébraux. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré et le porteur attend fatigue, stress, mauvaise cicatrisation, perte de poids et prostration. Toutes sont tuées, au motif d'éviter la souffrance liée à la pousse du glioblastome qu'il leur a lui-même implanté.
Objectifs
L’identification récente de nouvelles "cibles", pouvant constituer de véritables moteurs de la maladie cancéreuse fait naitre de nouveaux espoirs de prise en charge du glioblastome (GB), tumeur du cerveau la plus fréquente et la plus agressive chez l’homme. L'objectif de ce projet est : - dans un premier temps d'étudier la tumorigénicité et la radiorésistance, en utilisant la radiothérapie externe aux rayons X en tant que traitement de référence, des cellules de Glioblastome humaines exprimant ces "cibles" et en parrallèle, de concevoir des thérapies spécifiques dirigés contre ces "cibles" - dans un second temps d'appliquer ces thérapies dans le GB pour anéantir la fonction tumorigénique de ces "cibles". Deux modalités d’administration locorégionale sont envisagées : l’injection directe sur la tumeur en place et l’application d'implants pour une délivrance « long terme » au sein des cavités de résection. Ce projet permettra d’explorer davantage ces "cibles" dans le GB et de qualifier de nouveaux outils afin si possible d’ouvrir la voie à des essais chez l’homme. Le projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs (ici référencés EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu est l'innovation thérapeutique par le ciblage de nouvelles cibles thérapeutiques sur une tumeur en place. Mais également une meilleure compréhension des effets d'implants interventionnels au sein des cavités d'éxérèse dans le glioblastome en synergie avec d'autres thérapeutiques pour une amélioration de la prise en charge de ces tumeurs ultérieurement chez l'homme.
Procédures
Les animaux seront anesthésiés et soumis à des actes expérimentaux modérées telles que : - l'injection intracérébrale de cellules tumorales (durée d'environ 30 minutes) réalisée à l'EU1 - l'injection intracérébrale de cellules tumorales associée à la pose d'implants (durée d'environ 1h30) réalsiée à l'EU1 - l'injection intracérébrale de thérapies spécifiques (durée d'environ 30 minutes) réalisée à l'EU1. En fonction de la procédure concernée un animal peut subir d'un seul acte jusqu'à 2. Pour toutes les procédures, les suivis IRM (durée d'environ 30 minutes) sont réalisés de manière hebdomadaire à l'EU1. L'un des actes, la radiothérapie externe sera réalisé à l'EU2 et inclut un transport d'environ 95 kilomètres (soit environ 1 heure) pour aller à de l'EU1 à l'EU2 et la même durée pour revenir à l'EU1.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus par les procédures chirurgicales peuvent être comportementales et physiques, exemples : fatigue, stress, réponses au stimulus altérés, mauvaise cicatrisation, perte de poids, prostration... Ces effets indésirables peuvent être présents, plus ou moins prononcés ou même absents selon les procédures subies et les animaux eux-mêmes. L'effet attendu de l'implantation des cellules tumorales est le volume de la tumeur qui peut être plus ou moins important selon les traitements appliqués par la suite aux animaux. Pour plus de détails, voir le tableau des points limites adaptés en annexe 1. En ce qui concerne le transport, celui-ci peut induire une fatigue et un stress nécessitant pour les animaux du repos.
Devenir
Tous les animaux du projet sont mis à mort pour éviter toute souffrance liée à la pousse du glioblastome.
Remplacement
Le projet ici proposé a pour but l’étude de "cibles" et leur ciblage par une thérapeutique innovantes sur tumeur en place et au travers de bio-implants polymères sur cavité d'exérèse pour l’éradication de tumeurs cérébrales. Si sa mise en place nécessite l’utilisation d’animaux dans des modèles dédiés pour valider les étapes finales de caractérisation des "cibles" (tumorigénicité, radiorésistance des lignées) et celle d’élimination (au travers de l’application de procédures de traitement par SiRNA et ASOs sur tumeur en place et sur la cavité d'exérèse), alors de nombreuses étapes amont, ont été réalisées in vitro sur des modèles cellulaires pour répondre aux normes de remplacement. Des études protéomiques et la modélisation informatique de ces données ont été faites sur des cellules hors du contexte animal. Par ailleurs justement pour ces dernière validation dans le contexte réel, il n'y a pas d'alternatives ni d'explants, ni d'organoides, ou coupes organotypiques sur lesquelles nous pourrions répondre à nos questions de tumorigénicité et de réponse au traitement dans le contexte global.
Réduction
En amont de ces expériences chez l'animal, divers essais sur ces lignées cellulaires contrôles et exprimant les "cibles" ont été réalisés limitant aux seuls prototypes utiles alors implantés chez l'animal la réalisation de cette étude. Le nombre d'animaux utilisés a été défini pour pouvoir générer des données statistiquement interprétables.
Raffinement
Les mesures spécifiques pour réduire les nuisances sur le bien-être animal dans les procédures expérimentales incluent : une surveillance accrue, des soins pré et post-opératoires, des mesures de gestion de la douleur, de bonnes conditions d'hébergement, l'enrichissement du milieu. Les mesures de raffinement pour le transport des animaux incluent : l’évaluation de la santé des animaux pour ne transporter que les animaux en bonne santé, le choix des contenants appropriés, la température et humidité contrôlées (véhicules climatisés), l’alimentation et hydratation, la minimisation du stress et la planification de l’arrivée.
Choix des espèces
Nous étudions la tumorigénicité de "cibles" d'intérêts dans des lignées cellulaires humaines qui nécessite donc que ce modèle soit utilisé chez la souris CB17-SCID. Les souris seront utilisés à 8 semaines car elles seront, à ce stade, de jeunes adultes matures.
Mécanismes génétiques de la formation du système musculosquelettique cervical chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système musculosquelettique
Nées de croisements de lignées transgéniques entretenues au laboratoire, 240 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 160 d'entre elles et léger pour 80. Sur les animaux vivants, le seul geste décrit est une biopsie de l'oreille au sevrage pour lire le génotype, le reste du projet portant sur des embryons et des fœtus mutants récupérés après la mise à mort des mères gestantes, à cinq stades de gestation. Le porteur reconnaît que ces embryons portent des malformations du crâne et du cou, et affirme qu'elles ne provoquent ni détresse ni douleur pendant la gestation. Une partie des souris de génotype recherché est gardée en vie pour renouveler le stock de reproducteurs, l'ensemble étant tué à la fin du projet, et les individus non analysés seront selon ses mots "traités, stockés et exploités pour l'optimisation des protocoles".
Objectifs
Chez l’humain, certaines malformations de naissance touchent spécifiquement le système musculosquelettique cervical, comme dans les syndromes de Klippel-Feil et de Loeys-Dietz, pathologies rares mais sévères. Du point de vue génétique, il a été montré que des acteurs d'une voie de signalisation étaient mutés chez les patients, mais l’origine des malformations est encore inconnue. Une voie de signalisation est une séquence d'étapes impliquant plusieurs gènes qui fonctionnent ensemble pour contrôler les fonctions cellulaires. Afin de comprendre pourquoi la région cervicale est affectée dans ces pathologies, il est primordial d’élucider la fonction de la voie de signalisation TGF-beta au cours du développement embryonnaire sur des modèles animaux proches de l’humain sur l’échelle évolutive. Notre objectif est de générer de nouveaux modèles de souris mutées pour l’un des récepteurs à la TGF-beta permettant ainsi d’inactiver sa fonction et d’étudier les répercussions sur le développement du système musculosquelettique cervical chez les mammifères. Nos recherches ont précédemment mis en évidence que les précurseurs du tissu conjonctif qui orchestrent le développement musculaire ont différentes origines embryonnaires au niveau du cou. Afin de déterminer la contribution relative de la voie TGF-beta dans les différentes populations cellulaires produisant le tissu conjoinctif cervical, nous allons utiliser les outils génétiques disponibles chez la souris qui permettent d’inactiver les gènes specifiquement dans certains groupes de cellules au cours du développement. Ces expérimentations permettront de mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires à l’origine des malformations musculosquelettiques cervicales caractérisant les pathologies touchant le tissu conjonctif comme chez les patients atteints des syndromes de Klippel-Feil ou de Loeys-Dietz.
Bénéfices attendus
L’ensemble de ce projet de recherche fondamentale produira des connaissances nouvelles pour la compréhension du rôle de la voie TGF-beta et des précurseurs du tissu conjonctif dans la formation du système musculosquelettique qui est affecté dans de nombreuses pathologies de naissance ou dégénératives humaines, mais aussi dans certaines formes de cancers. Nos données permettront d’établir au mieux le diagnostique, la prise en charge et le suivi clinique personnalisé essentiel à l’amélioration de la qualité de vie des patients après la naissance.
Procédures
Seule une rapide biopsie d'oreille pour caractériser le génotype des individus sera effectuée sur animaux vivants au moment du sevrage avant les mises en accouplement après atteinte de la maturité sexuelle.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de notre projet, les animaux adultes ne présenteront pas de nuissances dûes à l’alteration de leur génome. Cependant, un suivi journalier sera fait de façon à assurer leur bien être. Les embryons et fœtus mutants inactivés pour la voie TGF-beta issus des croisements des lignées d’intérêt porteront des malformations au niveau cranio-cervical qui ne généreront ni détresse ou douleurs pendant la gestation, et seront récupérés avant leur naissance, en majorité avant le dernier tier de gestation après la mise à mort de la mère dans le respect du bien-être animal de manière non douloureuse.
Devenir
Certains animaux de génotype d'intérêt seront gardés en vie pour renouveler le stock des reproducteurs à la fin de la procédure 1. L'ensemble des animaux seront mis à mort à la fin du projet car ne seront pas réutilisés.
Remplacement
La dynamique de développement embryonnaire implique des processus cellulaires et moléculaires complexes qui ne peuvent ni être modélisés, ni reproduits in vitro ce qui rend inévitable de réaliser ces expériences chez l’animal. L’étude in vivo est la plus adaptée pour étudier la formation du système musculosquelettique cervical. Plus particulièrement, effectuer ces observations chez la souris permet une approche génétique nécessaire à l’étude de la formation musculosquelettique sur un modèle de mammifère phylogénétiquement proche de l’humain.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au maximum pour s’assurer de la reproductibilité et pénétrance des phénotypes et pour permettre une interprétation pertinente des résultats tout en contournant le problème de la variabilité inter-individuelle (n=3/conditions si résultats reproductibles). Pour chaque accouplement, nous considérons un nombre moyen de 8 embryons/portée. Selon les règles mendéliennes, 1/4 de la portée sera du génotype délétère d'intérêt et 3/4 de la portée de génotype contrôle. Afin de valider la redondance et la pénétrance des résultats, un minimum de 3 invidividus mutants (et 2 contrôles) sont nécéssaires. Nous évaluons donc 2 portées issues de ces croisements, et ce pour chacun des 5 stades développementaux d’intérêt (à 10.5, 11.5, 12.5, 14.5 et 16.5 jours post-fertilisation). Les individus non utilisés pour l’analyse seront traités, stockés et exploités pour l’optimisation des protocoles.
Raffinement
Afin de limiter les nuisances sur le bien-être des animaux au cours de ce projet expérimental, les individus seront surveillés de manière journalière afin de vérifier la prise alimentaire et d’identifier tout signe de souffrance que les animaux pourraient développer en cours d’expérimentation. Tout au long des expériences, les animaux seront maintenus en groupes sociaux d’au moins deux individus et le milieu sera enrichi avec du matériel n'interférant pas avec l'analyse. L’atteinte des points limites entraînera la mise à mort des individus concernés.
Choix des espèces
Pour réaliser ce projet, notre modèle biologique est la souris (Mus Musculus), choix dicté par plusieurs raisons : - La souris est l’espèce animale la plus étudiée en expérimentation animale et dans les recherches biomédicales. La proximité phylogénétique des souris et de l’humain permet d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. - Les connaissances accumulées sur cet organisme modèle ont permis d’identifier de nombreux mécanismes impliqués dans le développement embryonnaire. - Cet animal de petite taille, est facile à maintenir en animalerie, possède un fort taux de reproduction et offre une panoplie d’outils génétiques. - Nos précédents protocoles ont été optimisés pour ce modèle, avec un contrôle maximum des paramètres vitaux. Le projet implique seulement des croisements entre individus adultes sexuellement matures pour obtenir les reproducteurs d’intérêt (entre 6 semaines et 6 mois pour les femelles et 8 semaines et 12 mois pour les mâles). Les reproducteurs sexuellement matures seront croisés entre eux pour générer des embryons et fœtus d'intérêt qui seront analysés aux stades clés du développement du système musculosquelettique.
Etude de l’immuno-hépatotoxicité après transfert de gènes à l’aide de fortes doses de vecteurs adéno-associés recombinants (AAVr) dans un modèle de rat.
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Le rat est présenté comme le seul petit animal développant contre les vecteurs viraux adéno-associés une réponse immunitaire et une toxicité du foie comparables à celles observées chez l'humain. 75 rats vont être utilisés à ce titre, tous tués à l'issue, 60 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 15 opérés sous anesthésie puis tués avant tout réveil. Ils reçoivent une injection intraveineuse de fortes doses de vecteur, subissent une chirurgie de perfusion du foie d'environ une heure et sept prélèvements de sang étalés sur trois mois. Le porteur signale une douleur modérée possible au niveau de l'incision pendant sept à dix jours de cicatrisation et annonce une grille de scoring de la douleur mise en place "dès que celle-ci s'avère nécessaire", sans préciser qui en juge ni sur quels signes.
Objectifs
Les vecteurs viraux dérivés des virus adéno associés recombinants sont des vecteurs de choix pour la thérapie génique et sont actuellement à l’essai notamment pour les dystrophies rétiniennes, les maladies hépatiques et musculaires ou encore les pathologies du système nerveux. A ce jour, les essais cliniques ont permis l’autorisation sur le marché de sept médicaments. Les rapides progrès du domaine permettent de cibler des pathologies plus complexes qui nécessitent des injections intraveineuses de fortes doses de vecteurs viraux .Malheureusement, ces nouvelles stratégies peuvent entrainer des effets secondaires de toxicité aigüe ou des réponses immunes cytotoxiques contre le vecteur. Parmi les effets indésirables, l'hépatotoxicité a été décrite comme un problème majeur avec des conséquences tragiques chez un certain nombre de patients. Récemment, notre équipe a observé que l'injection chez le rat de vecteurs viraux de type 8 ou 9 pouvait résulter en une inflammation hépatique et une perte d'expression des vecteurs dans le foie. Etonnamment, dans ces mêmes modèles, l’expression du vecteur peut persister à long terme dans d’autres organes comme le muscle périphérique, organe décrit pourtant dans la littérature comme moins tolérogènes que le foie. Les mécanismes précis entrainant la perte d’expression dans le foie ne sont pas encore connus. L’objectif de ce projet est d’étudier si l’inflammation hépatique et la perte d'expression des vecteurs viraux est lié à une réponse immune périphérique. Pour répondre à cette question les vecteurs seront injectés dans le foie isolé temporairement de la circulation générale. Nous vérifierons ensuite si l’immunohépatotoxicité est la même qu’après injection des vecteurs par voie Intra veineuse . A l’euthanasie nous étudierons la réponse immune périphérique vis-à-vis du vecteur et des protéines de capside. Nous analyserons aussi la biodistribution du vecteur et plus particulièrement l’histologie du foie, notamment le phénotype et la fonctionnalité des cellules immunitaires infiltrées dans le parenchyme.
Bénéfices attendus
Le projet va permettre de mieux comprendre les mécanismes responsables de l’’immunotoxicité après utilisation de fortes doses de vecteurs viraux dans des modèles pertinents de rongeurs in vivo. Il va permettre notamment de savoir si l’hépatotoxicité observée chez les patients après injection de fortes doses est liée ou non à la réponse immune périphérique. Cette étude pourrait contribuer à mieux comprendre et mieux anticiper l’impact potentiel de l’immunotoxicité du transfert de gènes sur l’efficacité et la sécurité du traitement dans les essais cliniques.
Procédures
Mise au point technique (procédure sans réveil) Evaluation des doses d’anesthésies et d’analgésies pour la chirurgie. Temps de la chirurgie : environ 30 mn . Pour la perfusion de foie, la chirurgie réalisée sous anesthésie et analgésie sur les rats pour la perfusion hépatique dure en totalité environ 1 h. Des prélèvements sanguin sous anesthésie gazeuse seront réalisés régulièrement pendant toute la durée du protocole (3 mois) soit 7 prélèvements au total. Le temps d’intervention est d’environ 5 mn. Pour les injection intraveineuse, les rats recevront sous anesthésie gazeuse une injection unique de solution saline ou d’un vecteur viral . La durée totale d’intervention est d’environ 5 à 10 mn.
Impact sur les animaux
Pour les prélèvements sanguin et les injections de vecteurs viraux en intraveineuses, les animaux seront sous anesthésie gazeuse. Les animaux ressentiront au réveil, une légère douleur au point du prélèvement sanguin et au point d’injection de l’intraveineuse dû à la pénétration de l’aiguille. Les perfusions hépatiques seront réalisées sous anesthésie gazeuse avec une analgésie adaptée. Malgré tout, les animaux pourraient ressentir une douleur modérée au niveau de la zone d’incision pendant la période de cicatrisation (maximum 7 à 10 jours).
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure pour des études post-mortem.
Remplacement
L’enjeu majeur des protocoles de thérapies géniques développés à l’aide de virus adéno associés consiste à s’affranchir de la réponse immunitaire anti-vecteur observée chez l’humain. À ce jour, il n’est pas possible de reproduire in vitro un système immunitaire et encore moins de le combiner avec des cellules d’autres organes (également transduits par le vecteur de thérapie génique). Le modèle animal demeure donc incontournable. Pour ce protocole précis, nous avons choisi un modèle de rat , car c’est le seul modèle de petit animal, qui développe une réponse immunitaire anti virus adéno associés et une immunotoxicité vis-à-vis des vecteurs viraux similaire à celle observée chez l’humain.
Réduction
Chez l’Homme, l’apparition d’une réponse immune dirigée contre le vecteur de thérapie génique ainsi que son intensité varient d’un individu à l’autre. Cette variabilité a également été observée dans une étude précédente réalisée au laboratoire où environ 60% des rats injectés avec des virus adéno associés de type 9 développent une réponse immunitaire. Le nombre d’animaux par groupe (10) est donc basé sur nos expériences précédentes lors desquelles nous avons pu obtenir des résultats cohérents et reproductibles dans des groupes de cette taille, pour les analyses qui seront réalisées ici (biodistribution du vecteur, analyses biochimiques et analyses histologiques). Cela semble être un nombre minimal qui permette d’assurer la robustesse des résultats sans qu’il soit excessif en termes d’animaux à inclure. Afin d’obtenir des résultats statistiquement interprétables, le nombre d’animaux par groupe devra être porté à au moins 10 .
Raffinement
Toutes les interventions sur animaux se feront sous anesthésie générale et locale renforcée si nécessaire par des compléments analgésiques appropriés, pour réduire la contrainte imposée aux animaux. Le bien-être animal passera également par : 1) de bonnes conditions d'hébergement selon la réglementation en vigueur (animaux hébergés à plusieurs par cage, dans la limite réglementaire ; accès à la nourriture et à l’eau ad libitum) avec un enrichissement du milieu (mise à disposition d’éléments d'enrichissement comme des carrés de coton, des tunnels en carton, des sizzle dry (papier) et des morceaux de bois) 2) un suivi régulier des animaux (observations quotidiennes, pesées régulières, analyse du comportement) 3) l'instauration de points limites pertinents et la mise en place de mesures adaptées si nécessaire (anesthésies, traitements analgésiques ou autre, ou euthanasie si pas d'autre alternative). 4) Une grille de scoring de la douleur sera mise en place dès que celle-ci s'avère nécessaire afin de pouvoir détecter précocement tout point limite et mettre en place les actions adéquates. 5) la mise en place de mesures adaptées en fonction des interventions éventuelles (anesthésie et analgésie si nécessaire).
Choix des espèces
Dans la majorité des études de thérapie génique ou d'immunologie, une espèce mammifère est requise pour avoir une pertinence clinique. Récemment, nous avons développé un modèle de rat dans lequel nous observons une réponse cellulaire et de l’hépatotoxicité après injection de fortes doses de vecteurs viraux. Ce modèle semble reproduire les effets secondaires observés chez l’homme dans les essais cliniques après injection de vecteurs viraux à forte dose. L'utilisation du rat est donc justifiée par la preuve de concept de modélisation de la réponse immune et de l’hépatotoxicité. De plus, l’utilisation du modèle rat permet de constituer des groupes suffisamment larges pour effectuer des analyses statistiques. Les rats seront injectés entre 7 et 8 semaines, à l’âge adulte afin d’avoir un système immunitaire mature. C’est à cet âge également qu'il s'avère le plus facilement opérable tout en conservant un foie avec quelques capacités de réplications cellulaires nécessaires à une bonne intégration du vecteur dans les hépatocytes.
Inactivation des aires olfactives modulant les réseaux de neurones régulant la prise alimentaire
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Une chirurgie stéréotaxique du cerveau pouvant durer une heure trente, puis sept prélèvements de sang à la queue en deux heures pour une partie des animaux : 1 280 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées ensuite pour prélèvement du cerveau. Le porteur, qui cherche à savoir comment les odeurs de nourriture modulent deux populations de neurones de l'hypothalamus, résume les nuisances attendues en une phrase et affirme que toutes les précautions seront prises. Sa grille de points limites décrit pourtant des souris prostrées, au poil hérissé, présentant des signes neurologiques ou perdant jusqu'à 20 % de leur poids, mises à mort par dislocation cervicale si le score persiste plus de quarante-huit heures. Il indique aussi s'entraîner aux gestes chirurgicaux sur des souris nées de croisements sans le génotype recherché, qu'il désigne comme des animaux "produits mais non utilisés".
Objectifs
Dans ce projet nous nous intéressons à la modulation de la régulation de la prise alimentaire par les odeurs. Cette régulation implique notamment un réseau de neurones situé dans le noyau arqué de l’hypothalamus. Les expériences menées dans ce projet porteront sur 2 populations de neurones, les neurones sécrétant la pro-opiomélanocortine (POMC) ayant pour action supposée de limiter la prise alimentaire et les neurones exprimant la protéine liée à l'agouti (AgRP) ayant une action opposée. Les premiers s’activent au cours des repas et diminuent leur activité lorsque les réserves énergétiques baissent. Les neurones AgRp auraient une réponse opposée. De précédentes études réalisées sur des souris ont révélé la capacité de ces neurones à répondre non seulement lorsque le cerveau détecte la présence de nutriments en quantité mais également à des signaux sensoriels associés à la présence de nourriture. Ainsi les neurones de ce réseau peuvent être modulés par l’odeur de nourriture avant même qu’un aliment ne soit ingéré. Le présent projet propose de caractériser les mécanismes à l’origine de cette modulation par les odeurs de nourriture chez la souris. Différentes odeurs présentes dans des nourritures palatables seront utilisées pour tester leur capacité à moduler la physiologie des neurones POMC et AgRP. Des aires cérébrales impliquées dans le traitement des informations olfactives, l’amygdale médiale et le cortex piriforme postérieur seront inactivées par une approche chémogénétique pour étudier leur rôle dans cette modulation olfactive de l’hypothalamus.
Bénéfices attendus
Les expériences proposées permettront une meilleure compréhension des mécanismes neurobiologiques de la régulation de la prise alimentaire. Dans le contexte de l’augmentation forte du nombre de personnes en surpoids ou obèses dans le monde, ces résultats pourraient ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques pour le contrôle de la prise alimentaire par le système olfactif.
Procédures
Une partie des animaux seront soumis à une chirurgie stéréotaxique d'une durée maximale de 1h et 7 prélèvements sanguins seront réalisés à la queue en 2h en fin de procédure. Une autre partie des animaux seront soumis à une chirurgie stéréotaxique d'une durée maximale de 1h30.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues seront principalement dues à la chirurgie stéréotaxique mais toutes les précautions seront prises pour réduire la douleur ou les infections.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures pour prélèvement des cerveaux dans le but soit de réaliser les expériences d'électrophysiologie ex vivo soit de vérifier la bonne implantation des fibres optiques.
Remplacement
L’objectif général du projet vise à comprendre chez l’animal l’effet d’odeurs sur le réseau de neurones hypothalamiques impliqués dans le contrôle de la prise alimentaire. Dans ce contexte de recherche, le recours à des modèles animaux pertinents et adaptés à l’étude du comportement de recherche de nourriture et de prise alimentaire reste donc une nécessité expérimentale afin d’appréhender la réalité physiologique de nos résultats. Une recherche d’alternatives et d’autres méthodes dans des bases de données démontre par ailleurs que les solutions de rechange appropriées à ces procédures ne sont pas disponibles ou applicables.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux, nous effectuons plusieurs mesures sur le même animal dans un ordre précis afin qu'une première mesure n'influence pas la seconde. Pour les chirurgies, nous nous entrainons sur des animaux produits mais non utilisés (par exemple souris récupérées de croisements de souris transgéniques n'ayant pas le génotype désiré) afin de parfaire les gestes chirurgicaux et réduire les pertes pour la réalisation des expérimentations. Aucun dupliqua du travail proposé n’est aujourd’hui identifié. Le nombre d'animaux nécessaires est basé sur des expériences précédemment effectuées au laboratoire permettant de révéler des différences statistiques entre groupes (Analyses de Variance et test posthocs paramétriques).
Raffinement
En accord avec la structure chargée du bien-être animal au sein du laboratoire, nous avons défini les meilleures conditions d'hébergement possibles ainsi que les points limites. Dans ce projet, nous avons 5 à 10 souris par cage (excepté après chirurgie où les souris implantées sont 2 à 3 par cage pour diminuer le risque d'arrachement des implantations par bagarre), présence de différents enrichissements (igloo, bâtons à ronger et lanières de papier), surveillance quotidienne et soins apportés rapidement si nécessaire. Le nombre d'animaux utilisé est calculé afin d'avoir des tests statistiques robustes n'obligeant pas à répéter l'expérience. Nous rédigeons un protocole pour chaque expérimentation, soumis à l'équipe animalerie qui doit le valider avant de démarrer afin d'assurer de bonnes conditions d'expérimentation. Concernant la chirurgie stéréotaxique, des analgésiques et anesthésiques seront administrés. Les animaux seront observés jusqu'au réveil puis 2 fois par jour pendant 3 jours. Les points limites seront évalués à l'aide d'une grille basée sur des scores de 0 à 3 et seront consignés sur une fiche de scorage: - Perte de poids anormale (15% score 1, 15-20% score 2) -Comportements anormaux (poil hérissé, prostration,...) score 3 - Signes neurologiques score 2. Si un score entre 9 et 12 persiste pendant plus de 48h, les animaux seront mis à mort par dislocation cervicale. Dans tous les cas, si des blessures apparaissent, elles seront immédiatement soignées et les animaux seront surveillés 2 fois par jour. Si un animal présente un comportement anormal traduisant un état de mal-être il sera immédiatement isolé et surveillé. Si l'animal ne montre pas d'amélioration significative il sera mis à mort dans les 48h.
Choix des espèces
Le projet proposé porte sur l’étude de 2 populations particulières de neurones hypothalamiques ayant un rôle clé dans le contrôle de la prise alimentaire. Les expérimentations seront réalisées sur des souris transgéniques nous permettant de cibler ces populations neuronales afin d’en comprendre le fonctionnement. La souris est le seul modèle animal permettant les modifications transgéniques nécessaires à la transformation ou à la visualisation des populations neuronales étudiées dans ce projet. D’autre part, la souris est un animal à l’odorat très développé qui utilise les odeurs dans son comportement alimentaire (comme l’humain). Enfin, sa physiologie générale est suffisamment proche de celle de l’être humain pour que les informations obtenues servent les explorations thérapeutiques chez l’humain. Le présent projet s'intéresse aux effets des odeurs sur le cerveau mature. Néanmoins, les expériences d'électrophysiologie fonctionnent mieux avec des souris jeunes. Les procédures expérimentales débuteront donc à l’âge de 5 semaines (mise sous régime gras sucré). Les mesures neurophysiologiques et comportementales seront réalisées chez l'adulte après la 13ème semaine de vie (pour tenir compte des 8 semaines d'exposition au régime alimentaire hypercalorique).
Evaluation de traceurs d’imagerie dans un modèle d’endométriose EU 1/2
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Jusqu'à dix injections d'antidouleur autour d'une seule pose de mini-pompe sous la peau, et une perte de poids pouvant atteindre 15 % dans les cinq jours suivant l'induction de la maladie : 630 souris vont être utilisées sur ce premier site, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une endométriose profonde leur est induite avant que des traceurs d'imagerie ne soient testés sur elles. Le porteur retient des femelles de plus de six semaines et indique que le modèle est bien documenté et que les souris sont compatibles avec ses appareils d'IRM, de scanner et de scintigraphie. Il note qu'une étude préliminaire n'a montré aucun signe de souffrance sur vingt-huit jours, ce que le classement de l'ensemble des procédures en souffrance modérée contredit.
Objectifs
L’endométriose est une maladie touchant environ 10% des femmes en âge de procréer. En France, il est estimé que 2.5 millions de femmes sont touchées. Il s’agit d’une maladie inflammatoire chronique de l’appareil génital féminin se caractérisant par une dissémination et un développement de muqueuse utérine (endomètre) en dehors de l’utérus. Cette maladie entraîne des douleurs importantes (dysménorrhée), et une infertilité. Le diagnostic repose souvent sur de l’imagerie, mais avec une sensibilité à ce jour faible, i.e. l’endométriose n’est pas toujours détectée. Ce projet, qui se déroulera sur deux sites, a pour but de tester de potentiels traceurs d’imagerie dans un modèle murin (souris) d’endométriose profonde, la forme la plus grave d’endométriose pour faciliter la détection de l’endométriose. La création du modèle sera faite sur le site 1, pendant que l’imagerie sera faite sur le site 2. En résumé, ce projet a pour objectif de détecter plus facilement les lésions endométriosiques avec des nouveaux traceurs plus sensibles.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester de nouveaux agents chimiques ou biologiques candidats pour une utilisation diagnostique dans l’endométriose. A terme, cela permettra l’introduction en clinique de nouvelles stratégies diagnostiques pour cette maladie pour laquelle les options sont pour le moment limitées.
Procédures
Avant les traitements, les animaux sont randomisés pour former des groupes homogènes en poids. Pour certains animaux, une mini pompe osmotique sera implantée en sous cutanée. La pose sera réalisée sur le site 1 sous anesthésie générale, avec administration d’analgésiques(
Impact sur les animaux
Avec ce modèle nous nous attendons à une douleur modérée et des pertes de poids transitoires qui résultent de l’inflammation générée. La perte de poids maximum attendue est de 15% suite à l’induction de l’endométriose (pendant les 5 premiers jours) puis une prise de poids (Yan et al., 2019 et un premier essai interne). Une étude préliminaire de développement du modèle n’a pas montré de signe de souffrance chez les animaux sur toute la période de l’étude (jusqu’à 28 jours après induction de l’endométriose). La pose de mini pompe sous la peau des animaux nécessitera une cicatrisation de la plaie chirurgicale suturée. Au début de l’étude, les animaux seront répartis dans différents groupes selon leur poids ce qui peut être source de stress. Le transport entre les deux sites (moins de 1 km) et les sessions d’imageries (durée maximale d’une heure) pourront également être source de léger stress. Enfin, l’injection intraveineuse pourrait également provoquer un léger inconfort et des lésions locales.
Devenir
Après les procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de sang, nécessaires pour évaluer la spécificité des composés sur la maladie d’intérêt.
Remplacement
Les molécules que nous allons tester dans ce projet ont d’abord été choisies après des essais en laboratoire (in vitro) pour vérifier leur efficacité, qu’elles agissent de façon ciblée et qu’elles ne sont pas dangereuses. Si possible, nous avons également pris en compte leurs propriétés après avoir été testées dans un organisme vivant (in vivo). Cependant, ces tests ne suffisent pas à prédire si elles seront vraiment efficaces dans le corps humain, car il est difficile de reproduire une maladie complexe comme l’endométriose en laboratoire surtout quand plusieurs types de cellules ou tissus sont concernés. Il faudra donc tester les molécules les plus pertinentes dans des modèles animaux, en choisissant ceux qui se rapprochent le plus de la maladie chez la femme. Enfin, pour comprendre comment une molécule se comporte dans le corps, on doit passer par des études sur des animaux puisqu’il est impossible de mimer toutes les fonctions du corps humain sans un organisme vivant.
Réduction
Dans chaque étude les animaux seront répartis en plusieurs groupes en fonction de critère(s) défini(s) (poids ou imagerie). Le nombre de groupes dépendra de ce que nous souhaiterons comparer. De manière générale il y aura trois groupes, le nombre d’animaux dans chaque groupe sera adapté à la question scientifique et variera entre 3 et 10 animaux par groupe. Ce nombre pourra varier après les premières études en fonction de la variabilité observée. Le nombre d’animaux dans le groupe des donneuses sera ajusté en fonction du nombre total d’animaux dans l’étude et sera généralement entre la moitié et le même nombre que celui du groupe receveuses. Ce nombre pourra être modifié en fonction des résultats observés dans les premières études.
Raffinement
En début d’étude, les animaux seront répartis en groupes uniformes en poids, ce qui peut être à l’origine de changement de groupes. Les animaux seront surveillés afin de détecter des signes d’agressivité ou de stress. Les animaux agressifs seront séparés de leurs congénères et en cas de stress des enrichissements supplémentaires seront apportés. L’eau et la nourriture seront disponibles à volonté. Au minimum une sorte d’enrichissement sera placé dans chaque cage. Pour éviter au maximum la souffrance des animaux, des point limites pour les expériences ont été définis et seront mis en place avant le début du travail pratique. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal en cas d’atteinte d’un point limite, dans ce cas un traitement antalgique pourra être administré. En outre, les procédures requises seront effectuées sous anesthésie et des médicaments analgésiques préopératoires et postopératoires seront administrés pour soulager la douleur dans la mesure du possible.
Choix des espèces
Les souris sont souvent utilisées pour les études pharmacologiques nous avons une grande connaissance de leur ADN, de leurs principales fonctions corporelles comme celles des reins et du foie qui sont semblables à celles des humains. De plus, les modèles d’endométriose sont bien documentés chez la souris. Elles sont également compatibles avec nos appareils d’imagerie (comme l’IRM, le scanner et la scintigraphie) ce qui aide à passer plus facilement de la recherche au traitement chez l’Homme. Nous utiliserons de jeunes souris adultes femelles (âgées de plus de 6 semaines) puisque le modèle d’endométriose profonde est bien établi chez les animaux adultes. .
Dimorphisme sexuel de l’insuffisance rénale chronique chez les souris Alport (EU2/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Tuées à dix semaines de vie, avant que leur état général ne se dégrade, pour analyse du sang, des urines et des organes, 208 souris porteuses d'une mutation qui provoque une insuffisance rénale spontanée vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. À quatre semaines, elles subissent une castration chirurgicale, ovariectomie ou orchidectomie, puis reçoivent un gavage cinq jours par semaine et deux implantations sous-cutanées de capsules d'hormones. S'y ajoutent des prises de sang et une mesure de la filtration rénale par injection rétro-orbitaire, capteur fixé sur le dos pendant quarante-cinq minutes. Le porteur écrit avoir retenu la souris parce que la littérature en fait l'espèce "la moins susceptible de ressentir de la douleur, de la souffrance, de l'angoisse" dans les conditions de la procédure.
Objectifs
L’insuffisance rénale chronique (IRC) est une maladie multifactorielle souvent associée à l’hypertension artérielle et au diabète. Si elle n’est pas correctement traitée, l’IRC peut conduire à la dialyse ou la greffe rénale. Le traitement de l’IRC doit être adapté en fonction du sexe car son incidence et sa gravité sont différents entre les femmes et les hommes. L’objectif du projet est d’étudier l’influence du sexe sur le développement et le traitement de l’IRC. L’IRC mettant en jeux l’interaction croisée de plusieurs organes, son étude nécessite des études précliniques sur des modèles animaux adaptés. Le projet sera mené chez des souris Alport chez qui l’IRC se développe spontanément et rapidement (quelques semaines) en raison d’une mutation homozygote (KO) dans un gène essentiel pour la fonction rénale. Des expériences menées au laboratoire ont montré que chez ces souris, l’IRC était plus fort chez les femelles que chez les mâles au même âge. De plus, seules les femelles étaient sensibles à l’effet protecteur contre l’IRC d’un agent pharmacologique : l’AP#1. Dans le present projet, nous souhaitons tester l’hypothèse de l’implication des hormones sexuelles dans ces dimorphismes sexuels. A cette fin, nous étudierons l’impact de la castration [ovariectomie (OVX) ou orquiectomie (ORX)] et des hormones sexuelles exogènes sur le développement de l’IRC et de son traitement par l’AP#1. Le projet se déroule dans 2 Etablissements utilisateurs, EU1 et EU2.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont une meilleure compréhension des mécanismes responsables du dimorphisme sexuel dans l'installation et le traitement de l’insuffisance rénale chronique chez les souris Alport.
Procédures
Les souris femelles et males seront soumises à une castration (sous anesthésie gazeuse et analgésie, durée maximale d’environ 10 minutes) à l’âge de 4 semaines, puis traitées à un agent pharmacologique par gavage (5 fois par semaine) combiné ou non à des hormones sexuelle (estradiol ou dihydrotestostérone sous forme de capsules implantés sous la peau 2 fois au cours du protocole). Tous les animaux seront soumis à des prises de sang (sous anesthésie gazeuse) et à une mesures de leur fonction rénale (sous anesthésie gazeuse, un capteur est fixé sur le dos de l’animal pendant 45 minutes et une molécule est injectée). Toutes les procédures non terminales et la mise à mort des animaux seront sont réalisées dans l’EU1. Dans le cas où le matériel nécessaire et/ou des salles de sacrifice seraient indisponibles à l’EU1, la mise à mort des animaux sera réalisée à l’EU2.
Impact sur les animaux
- Castration chirurgicale (OVX, ORX) et implantation de capsules en sous-cutanée: ces interventions peuvent provoquer de la douleur (administration d’anti-douleur) et du stress et des complications sont possibles (saignement, complications au niveau de la cicatrice). Les problèmes de cicatrisation sont des risques faibles- Gavage et collecte d’urine peuvent induire un léger stress - Prise de sang : les prélèvements de sang seront faits sous anesthésie - Evaluation du débit de filtration glomérulaire: légère douleur liée à l’injection rétro-orbitaire
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure en vue de l'analyse de leur sang, leur urine et leurs organes.
Remplacement
Le recours à l’expérimentation sur des animaux est indispensable pour comprendre les mécanismes physiopathologiques complexes mis en jeux dans l'installation de l’insuffisance rénale chronique. Ces mécanismes restent à l’heure acutelle impossibles à modéliser in vitro. Toutefois, une veille bibliographique est réalisée régulièrement par les responsables du projet pour prendre connaissance d’éventuelles nouvelles méthodes alternatives.
Réduction
Les modèles expérimentaux utilisés sont bien maitrisés par les expérimentateurs impliqués, limitant les étapes de mise au point couteuses en animaux. D’après notre connaissance du modèle utilisé, le nombre d’animaux est calculé au plus juste pour permettre d’identifier statistiquement des différences intergroupes interprétables pour chaque paramètre mesuré. Il est prévu d’utiliser 208 souris. La comparaison entre 2 groupes sera réalisée en utilisant un test statistique non paramétrique ou paramétrique (en fonction de la taille des groupes et de leurs distributions). La comparaison entre plusieurs groupes sera réalisée en utilisant un autres test statistique.
Raffinement
Les études sont optimisées d’après la littérature ou les observations réalisées au laboratoire (doses injectées, durée du traitement). Les animaux seront hébergés (service de zootechnie agréé par le ministère) par groupes de 4 dans des cages comprenant des éléments d’enrichissement (papier, tunnels...), avec alimentation et eau ad libitum. Ils seront observés quotidiennement (apparence générale, comportement, absence de plaies, apparence des cicatrices après la chirurgie...) afin de s’assurer de leur bien-être, et pesés une fois par semaine. Une grille de scoring a été établie et les points limites seront soit l’atteinte du score 3 sur l’un des critères, soit l’atteinte du score 2 sans amélioration après 48h de surveillance. Si un des points limites est atteint, l'animal concerné sera mis à mort. Pour les changes et les manipulations, les animaux sont tenus dans la main de l’expérimentateur mais jamais suspendus par la queue. Les personnels intervenant dans ce projet sont formés à l’expérimentation animale et à la chirurgie. Les procédures sont optimisées de façon à limiter au maximum la souffrance des animaux (anesthésie, analgésie, suivi attentif des animaux tout au long des différentes procédures). Lors de chirurgies, les animaux sont placés sur tapis chauffant, et du gel diet et de l’hydrogel sont placés dans les cages après les chirurgies pour faciliter l’alimentation et l’hydratation des animaux. Si les animaux sont transportés dans l’EU 2/2, il le seront en respectant la charte de transport.
Choix des espèces
L’espèce choisie permet d’utiliser le moins d’animaux possible pour atteindre les objectifs du projet. De plus, la littérature indique qu’elle est celle qui fournit les résultats les plus satisfaisants et qu’elle est la moins susceptible de ressentir de la douleur, de la souffrance, de l'angoisse ou de subir des dommages durables dans les conditions de la procédure expérimentale. Nous utilisons la souris car elle est à l’origine d’un grand nombre de données dans la littérature et qu’il existe un nombre important de modèles de souris mutantes et transgéniques ciblant des protéines d’intérêt dans la régulation de la fonction rénale. Les chirurgies seront effectuées avant la puberté à l’âge de 4 semaines. A cet âge, les reins sont pleinement développés et les souris ne présentent pas encore d’altération détectable de protéinurie ou d’urémie (critères de détérioration de la fonction rénale). Quel que soit le génotype, les traitements pharmacologiques débuteront à 5 semaines et seront poursuivis jusqu’à 10 semaines (avant détérioration de leur état général), et les animaux seront alors mis à mort.
Evaluation de la biodisponibilité d’un composé (candidat médicament) après administration unique par voie intravasculaire (voie intraveineuse) et par voie extravasculaire (voie orale, intrapéritonéale ou sous cutanée) chez le rat
- Recherche appliquée
- Cancers
- Maladies animales
- Troubles cardiaques
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
Comparer les concentrations sanguines d'un candidat médicament selon qu'il est injecté dans la veine, avalé, glissé sous la peau ou envoyé dans la cavité abdominale : 3 600 rats vont être utilisés pour cela, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit une administration unique puis jusqu'à huit prélèvements de sang sous anesthésie, sur une période allant de quinze minutes à un mois. Le porteur liste parmi les effets possibles des signes de douleur sur la face, des constrictions abdominales, du sang dans les urines, une perte de poids et une hypothermie, et annonce un arbre décisionnel fondé sur des points limites qu'il ne détaille pas. La mise à mort tient à l'âge : les rats ayant entre 6 et 12 semaines, il écrit qu'une seconde procédure ne peut pas être envisagée.
Objectifs
Le projet a pour but d’évaluer la biodisponibilité de composés par comparaison des concentrations sanguines après administration par voie intra veineuse (injection dans la circulation sanguine), qui est la voie de référence, versus une administration par voie autre qu’intra veineuse : orale (administration dans l’estomac), sous cutanée (injection sous la peau) ou intra péritonéale (injection dans la cavité abdominale). L’étude de la biodisponibilité a pour objectif de sélectionner le meilleur candidat médicament, de définir les doses à administrer chez l’homme et la forme galénique optimale. Il fait suite à une première sélection de candidats médicament qui ont montrés leur efficacité sur des modèles vitro ou vivo
Bénéfices attendus
Ce projet permet d’étudier la biodisponibilité des candidats médicaments dans l’organisme vivant. Les données ainsi recueillies dans un contexte pré-clinique permettent de sélectionner les molécules candidates les plus prometteuses (selon leur profil pharmacocinétique et leur biodisponibilité) et d’identifier la forme galénique optimale avant de poursuivre vers les études cliniques. Les molécules étudiées sont à visée thérapeutique humaine ou vétérinaire (maladie d’Alzheimer, maladies cardiaques, diabète, ...).
Procédures
Les animaux sont administrés par voie intra veineuse (injection dans la circulation sanguine sur animaux anesthésiés), par voie orale (administration dans l’estomac sur animaux vigiles), voie sous cutanée (injection sous la peau sur animaux anesthésiés) ou voie intra péritonéale (injection dans la cavité abdominale sur animaux vigiles) Les administrations sont réalisées en bolus (administration en une seule fois et inférieure à 30 secondes). Les animaux sont également soumis à des prélèvements sanguins répétés après application d’un analgésique et sous anesthésie. 8 prélèvements maximum sont réalisés par animal (la durée totale de l’intervention pour chaque prélèvement est d’environ 5 min : anesthésie + prélèvement) et sur un période allant de15 min à généralement 24h mais pouvant s’étendre jusqu’à 1 mois maximum.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables généralement observés sont principalement dus aux gestes expérimentaux, c’est à dire à l’administration du composé ou aux prélèvements sanguins. - Pour les administrations on peut observer de l’inconfort ou une douleur locale au point d’injection. Pour les prélèvements répétés on peut observer un stress lié à la manipulation répétée des animaux, un inconfort, une douleur locale ou un hématome au point de prélèvement. Les nuisances en lien avec les effets possibles des molécules testées sont rares. Néanmoins on pourrait observer les effets suivants : Signes de douleur sur la face, constrictions abdominales, posture modifiée, présence de sang dans les urines, modification de la consistance des selles, perte de poids, hypothermie, modification de la respiration.
Devenir
Les animaux utilisés étant des jeunes adultes entre 6 et 12 semaines, l’application d’une seconde procédure expérimentale ne peut pas être envisagée. A la suite du dernier prélèvement, l’animal est donc mis à mort.
Remplacement
L’étude de la biodisponibilité d’un candidat médicament est une étape importante et nécessaire dans le développement d’un médicament et il n’existe pas de méthode alternative à l’expérimentation animale pour ce type d’étude. Des méthodologies de modélisation in silico sont en cours de recherche mais ne sont pas encore abouties et fiables pour apporter le même niveau d’information.
Réduction
Afin d’obtenir des données expérimentales robustes et des faire des statistiques, un minimum de 3 animaux pas lot sera utilisé (molécule, voie d’administration, dose, formulation) avec 2 lots nécessaires pour calculer les paramètres pharmacocinétiques (comparaison de l’administration directement dans le sang à celle hors circulation sanguine), soit un minimum de 6 animaux. L’expérimentation est définie pour prélever sur un même animal le volume minimum de sang nécessaire aux analyses tout en respectant les volumes de sang définis dans les textes règlementaires et les recommandations (décret officiel et FC3R (société francaise des 3R : Remplacer, Réduire, Raffiner)) . Le nombre de prélèvement par animal est ainsi optimisé de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux
Raffinement
Tout au long des expériences une observation de l’état clinique des rats est assurée. Les mesures de raffinement suivantes sont prises. Les animaux sont maintenus en groupe stable durant toute la période d’acclimatation et si possible pendant la procédure expérimentale. Afin de réduire le stress et la souffrance animale les administrations sont réalisées sous anesthésie gazeuse lorsque le geste technique ou le type d’administration le nécessite et les prélèvements sont réalisés sous analgésie et anesthésie gazeuse. Les rats à euthanasier sont placés dans une salle isolée du reste des animaux. Pour ce projet les études sont réalisées sur animaux sains. Aucune toxicité particulière n'est attendue sur les molécules testées. Des points limites adaptés sont définis et un arbre décisionnel basé sur ces points limites est établi. Des critères de diminution ou d’arrêt des souffrances sont mis en place.
Choix des espèces
Le modèle (rongeur) dans les études pré-cliniques précoces est le même modèle qui sera ensuite utilisé et requis dans le cadre d’études réglementaires de toxicocinétique. Le choix du rat dépendra des données déjà disponibles dans la littérature et du modèle qui a été utilisé dans les précédentes études pré-cliniques et/ou qui sera requis selon les études réglementaires visées. Les animaux utilisés sont des jeunes adultes d’environ 6-12 semaines basé sur les recommandations des textes règlementaires et leur robustesse par rapport à des animaux plus âgés ou juvéniles. De plus l'utilisation d'animaux spécifiquement de cette tranche d'âges permet la comparaison d'études différentes mais avec des molécules chimiquement proches.
Réalisation de prélèvements sanguins pour la constitution et le maintien d’une banque de sang
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Diagnostic des maladies
Moutons : 25
Saignés sous anesthésie générale toutes les huit semaines au minimum, jusqu'à dix-huit fois chacun sur la durée du projet, 25 moutons et 15 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Aucun n'est tué au terme de ce projet, tous étant destinés à être réutilisés dans d'autres procédures, ceux jugés inaptes devant être replacés. Le sang prélevé alimente une banque servant à transfuser d'autres animaux non-humains pendant les chirurgies de validation de dispositifs médicaux implantables menées au laboratoire. Le porteur présente cette banque comme une mesure de réduction et de raffinement, alors qu'elle repose sur des saignées répétées infligées à quarante individus dont le nombre a été fixé sur les besoins en poches de sang du bloc opératoire, sans calcul statistique.
Objectifs
Le risque hémorragique est lié à la réalisation d'interventions chirurgicales complexes menées dans le cadre de l'évaluation et de la validation des dispositifs médicaux implantables et de leur techniques chirurgicales d'implantation. Ce risque est important lors de chirurgies invasives du compartiment cardio-vasculaire mais persiste néanmoins lors de toute intervention chirurgicale et ce malgré le respect des bonnes pratiques chirurgicales et d'hémostase. C'est un risque potentiellement létal inhérent à la pratique chirurgicale. Lors d'hémorragie importante per-opératoire, la transfusion sanguine permet de corriger le volume sanguin et l'hypoxémie du choc hémorragique par la perfusion des organes vitaux pour améliorer la survie du patient. L'objectif de ce projet est de décrire et d'encadrer l'utilisation d'animaux dans le cadre de la constitution et du maintien d'une banque de sang pour pouvoir répondre aux besoins immédiats en transfusion sanguine lors des procédures chirurgicales réalisées au laboratoire.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu du projet est d'améliorer la survie et la récupération des animaux utilisés lors des procédures chirurgicales décrites dans les différents projets autorisés du laboratoire.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins sous anesthésie générale. Les prélèvements pourront se faire au minimum toutes les 8 semaines, soit 18 pélèvements maximum par animal sur la durée du projet. La procédure est classée moderée.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie.
Devenir
Chaque animal utilisé dans ce projet pourra être réutilisé pour répondre à une nouvelle question scientifique dans une nouvelle procédure expérimentale de classe " légère", " modérée" ou " sans réveil", à condition que la gravité réelle des procédures expérimentales précédentes établie lors de l’appréciation rétrospective qui sera menée à l’issue de ce projet soit compatible avec une réutilisation (classes " légère" ou " modérée" uniquement). Après examen par un vétérinaire, l'animal devra avoir également pleinement recouvré son état de santé et de bien-être général et l’avis favorable du vétérinaire prendra en considération le sort de l'animal concerné sur toute sa durée de vie. Les animaux qui ne pourraient être réutilisés seront replacés.
Remplacement
Il n'existe pas de sang artificiel et le recours à des méthodes alternatives à l'expérimentation animale pour la constitution d'une banque de sang n'est à ce jour pas possible.
Réduction
Le recours à la transfusion sanguine constitue le seul traitement contre les conséquences potentiellement létales d'une hémorragie aigüe et qui impliqueraient l'utilisation d'un nouvel animal pour répondre à la question scientifique et aux besoins de l'éxpérimentation. La transfusion améliore la survie des animaux utilisés lors des procédures chirurgicales décrites dans les différents projets autorisés du laboratoire. La constitution d'une banque de sang au laboratoire permet de réduire le nombre total d'animaux utilisés. Le nombre d’animaux pour ce projet a été déterminé en fonction des besoins en poches de sang au bloc opératoire ainsi que de la durée maximale de stockage d’une poche de sang lorsqu’elle collectée, soit 35 jours à 4 degrés celsius. Une approche statistique n’est pas nécessaire pour déterminer le nombre d’animaux inclus dans le projet. Tout au long des projets chirurgicaux autorisés au laboratoire, pour lesquels un besoin potentiel en transfusion sanguine est identifié, les meilleures techniques et pratiques chirurgicales en termes d’hémostase seront appliquées pour réduire au maximum le recours à la transfusion sanguine et donc au nombre d’animaux utilisés dans le cadre de ce projet. Les animaux déjà prélevés au minimum 8 semaines au préalable et jugés aptes à être reprélevés après examen vétérinaire favorable seront utilisés pour minimiser le nombre total d’animaux dans le projet (utilisation continue).
Raffinement
Pour les animaux donneurs, l'utilisation d'animaux robustes et de grands gabarits sera privilégiée. La procédure de prélèvement est réalisée sous anesthésie générale la plupart du temps ou éventuellement sur animal sédaté. Le suivi renforcé des animaux donneurs pendant 48 heures permettra la mise en place d'un traitement adapté si nécessaire. Pour les animaux receveurs, le recours à la transfusion sanguine constitue le seul traitement contre les conséquences potentiellement létales d'une hémorragie aigüe et qui impliqueraient l'utilisation d'un nouvel animal pour répondre à la question scientifique et aux besoins de l'éxpérimentation. La transfusion sanguine améliore la récupération des animaux utilisés lors des procédures chirurgicales décrites dans les différents projets autorisés du laboratoire. La constitution d'une banque de sang au laboratoire permet de raffiner ces procédures expérimentales.
Choix des espèces
Le recours aux espèces ovine et porcine est justifié par l'utilisation de ces espèces dans les projets autorisés au laboratoire pour l'évalution et la validation de dispositifs médicaux implantables ainsi que leur technique d'implantation. Le principe de compatibilité entre donneur et receveur implique que ces mêmes espèces soient utilisées dans ce projet. Ovins N=25 L'espèce ovine est en volume l'espèce la plus utilisée au laboratoire dans les procédures chirurgicales. Porcins N=15
Evaluation de traceurs d’imagerie dans un modèle d’endométriose EU 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
630 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, chacune pouvant recevoir jusqu'à sept traitements, six à dix injections d'antidouleur autour de la chirurgie et huit séances d'imagerie sous anesthésie générale. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré. Une endométriose profonde leur est induite, avec une perte de poids attendue allant jusqu'à 15 % dans les cinq premiers jours, et une mini-pompe osmotique est implantée sous la peau de certaines d'entre elles. Le bénéfice avancé, de nouvelles stratégies de diagnostic pour une maladie qui touche environ une femme sur dix, est renvoyé au long terme, quand les lésions induites et les passages sous anesthésie sont immédiats.
Objectifs
L’endométriose est une maladie touchant environ 10% des femmes en âge de procréer. En France, il est estimé que 2.5 millions de femmes sont touchées. Il s’agit d’une maladie inflammatoire chronique de l’appareil génital féminin se caractérisant par une dissémination et un développement de muqueuse utérine (endomètre) en dehors de l’utérus. Cette maladie entraîne des douleurs importantes (dysménorrhée), et une infertilité. Le diagnostic repose souvent sur de l’imagerie, mais avec une sensibilité à ce jour faible, i.e. l’endométriose n’est pas toujours détectée. Ce projet, qui se déroulera sur deux sites, a pour but de tester de potentiels traceurs d’imagerie dans un modèle murin (souris) d’endométriose profonde, la forme la plus grave d’endométriose pour faciliter la détection de l’endométriose. La création du modèle sera faite sur le site 1, pendant que l’imagerie sera faite sur le site 2. En résumé, ce projet a pour objectif de détecter plus facilement les lésions endométriosiques avec des nouveaux traceurs plus sensibles.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester de nouveaux agents chimiques ou biologiques candidats pour une utilisation diagnostique dans l’endométriose. A terme, cela permettra l’introduction en clinique de nouvelles stratégies diagnostiques pour cette maladie pour laquelle les options sont pour le moment limitées.
Procédures
Avant les traitements, les animaux sont randomisés pour former des groupes homogènes en poids. Pour certains animaux, une mini pompe osmotique sera implantée en sous cutanée. La pose sera réalisée sur le site 1 sous anesthésie générale, avec administration d’analgésiques (
Impact sur les animaux
Avec ce modèle nous nous attendons à une douleur modérée et des pertes de poids transitoires qui résultent de l’inflammation générée. La perte de poids maximum attendue est de 15% suite à l’induction de l’endométriose (pendant les 5 premiers jours) puis une prise de poids. Une étude préliminaire de développement du modèle n’a pas montré de signe de souffrance chez les animaux sur toute la période de l’étude (jusqu’à 28 jours après induction de l’endométriose). La pose de mini pompe sous la peau des animaux nécessitera une cicatrisation de la plaie chirurgicale suturée. Au début de l’étude, les animaux seront répartis dans différents groupes selon leur poids ce qui peut être source de stress. Le transport entre les deux sites (moins de 1 km) et les sessions d’imageries (durée maximale d’une heure) pourront également être source de léger stress. Enfin, l’injection intraveineuse pourrait également provoquer un léger inconfort et des lésions locales.
Devenir
Après les procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de sang, nécessaires pour évaluer la spécificité des composés sur la maladie d’intérêt.
Remplacement
Les molécules que nous allons tester dans ce projet ont d’abord été choisies après des essais en laboratoire (in vitro) pour vérifier leur efficacité, qu’elles agissent de façon ciblée et qu’elles ne sont pas dangereuses. Si possible, nous avons également pris en compte leurs propriétés après avoir été testées dans un organisme vivant (in vivo). Cependant, ces tests ne suffisent pas à prédire si elles seront vraiment efficaces dans le corps humain, car il est difficile de reproduire une maladie complexe comme l’endométriose en laboratoire surtout quand plusieurs types de cellules ou tissus sont concernés. Il faudra donc tester les molécules les plus pertinentes dans des modèles animaux, en choisissant ceux qui se rapprochent le plus de la maladie chez la femme. Enfin, pour comprendre comment une molécule se comporte dans le corps, on doit passer par des études sur des animaux puisqu’il est impossible de mimer toutes les fonctions du corps humain sans un organisme vivant.
Réduction
Dans chaque étude les animaux seront répartis en plusieurs groupes en fonction de critère(s) défini(s) (poids ou imagerie). Le nombre de groupes dépendra de ce que nous souhaiterons comparer. De manière générale il y aura trois groupes, le nombre d’animaux dans chaque groupe sera adapté à la question scientifique et variera entre 3 et 10 animaux par groupe. Ce nombre pourra varier après les premières études en fonction de la variabilité observée. Le nombre d’animaux dans le groupe des donneuses sera ajusté en fonction du nombre total d’animaux dans l’étude et sera généralement entre la moitié et le même nombre que celui du groupe receveuses. Ce nombre pourra être modifié en fonction des résultats observés dans les premières études.
Raffinement
En début d’étude, les animaux seront répartis en groupes uniformes en poids, ce qui peut être à l’origine de changement de groupes. Les animaux seront surveillés afin de détecter des signes d’agressivité ou de stress. Les animaux agressifs seront séparés de leurs congénères et en cas de stress des enrichissements supplémentaires seront apportés. L’eau et la nourriture seront disponibles à volonté. Au minimum une sorte d’enrichissement sera placé dans chaque cage. Pour éviter au maximum la souffrance des animaux, des point limites pour les expériences ont été définis et seront mise en place avant le début du travail pratique. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal en cas d’atteinte d’un point limite, dans ce cas un traitement antalgique pourra être administré. En outre, les procédures requises seront effectuées sous anesthésie et des médicaments analgésiques préopératoires et postopératoires seront administrés pour soulager la douleur dans la mesure du possible.
Choix des espèces
Les souris sont souvent utilisées pour les études pharmacologiques nous avons une grande connaissance de leur ADN, de leurs principales fonctions corporelles comme celles des reins et du foie qui sont semblables à celles des humains. De plus, les modèles d’endométriose sont bien documentés chez la souris. Elles sont également compatibles avec nos appareils d’imagerie (comme l’IRM, le scanner et la scintigraphie) ce qui aide à passer plus facilement de la recherche au traitement chez l’Homme. Nous utiliserons de jeunes souris adultes femelles (âgées de plus de 6 semaines) puisque le modèle d’endométriose profonde est bien établi chez les animaux adultes.