Procédures modérées

600 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent le composé à tester par injection ou par une pompe implantée sous la peau pendant six mois, subissent des prélèvements sanguins une à deux fois par semaine, un isolement pour recueillir les urines, et une heure de mesure de tension par jour pendant deux semaines. La souche retenue développe spontanément une hypertension, ce que le porteur présente comme un avantage sur la souris et comme un moyen de limiter le recours aux chiens. Il conclut qu'avant de proposer un antihypertenseur aux humains, "il est indispensable" de vérifier chez un animal qu'il est efficace et sans danger.

Objectifs

L’hypertension artérielle est la maladie chronique la plus fréquente en France. Elle est responsable d’environ la moitié des décès liés aux accidents vasculaires cérébraux et aux maladies cardiaques. Chaque année, elle cause environ 9,4 millions de décès dans le monde selon l'organisation mondiale de la santé. Les objectifs du projet sont de : 1- Développer de nouveaux traitements : Trouver des médicaments efficaces pour traiter l’hypertension artérielle et prévenir les complications graves. 2- Evaluer la sécurité des traitements : Vérifier qu’un nouveau traitement n’a pas d’effets indésirables sur la pression artérielle avant de passer aux essais cliniques chez l’humain.

Bénéfices attendus

L’hypertension est une maladie chronique très répandue qui nécessite souvent un traitement à vie. Bien que les médicaments actuels soient généralement efficaces, ils présentent des limites : - Effets secondaires parfois importants. - Difficulté pour certains patients à suivre leur traitement sur le long terme. - Variabilité de l’efficacité selon les individus. Ce projet vise à évaluer de nouveaux traitements contre l’hypertension, qui pourraient offrir des améliorations significatives : -Efficacité accrue : Réduction de la pression artérielle de manière plus rapide et durable. -Moins d’effets secondaires : Rendre les traitements plus tolérables pour améliorer le confort des patients. -Prise simplifiée : Développer des médicaments à libération prolongée, nécessitant moins de prises quotidiennes. -Traitement des cas résistants : Proposer des solutions pour les patients dont l’hypertension ne répond pas aux traitements actuels. -Bénéfices pour le cœur : Réduire les risques de complications graves comme les crises cardiaques et les accidents vasculaires cérébraux.

Procédures

Les interventions prévues sur les animaux consistent à : - Administrer le traitement à tester, soit par injection, soit en utilisant une petite pompe implantée nécéssitant une chirurgie légère d'implantation de la pompe sous la peau de l'animal (le traitement dure généralement moins de 6 mois). - Collecter des échantillons d'urine sur animal vigile sur une période de moins de 24 heures. - Collecter des échantillons de sang 1 à 2 fois par semaine en moyenne sur la durée de l’étude. Selon le volume de sang nécessaire, l’animal sera soit vigile, soit anesthésié. - Mesurer la tension artérielle pendant environ 1 heure par jour sur une durée de 2 semaines.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont : - Du stress ou une légère douleur causés par l’administration du traitement ou par l’implantation d’une petite pompe, ce qui peut nécessiter de les maintenir immobiles pendant un moment. - Du stress lié à l’isolement temporaire pour collecter l’urine ou lors des prélèvements sanguins.

Devenir

A la fin de l’expérimentation, tous les animaux sont euthanasiés. Pour cela, l’animal toujours anesthésié sera euthanasié par un surdosage d'anesthésiant chimique. L'euthanasie des animaux est réalisée par le personnel compétent, tutoré et habilité.

Remplacement

Malheureusement, il n'existe pas encore de méthode capable de remplacer totalement les tests sur les animaux pour évaluer les traitements contre l'hypertension. Cette maladie complexe résulte de plusieurs facteurs (génétiques, environnementaux) et touche différents organes comme le cœur, les vaisseaux, les reins et le système nerveux. Les tests en laboratoire sur des cellules sont utiles pour comprendre certains aspects, mais ils ne suffisent pas à prouver l’efficacité d’un traitement. Avant de proposer un médicament contre l’hypertension aux humains, il est indispensable de vérifier qu’il est efficace et sans danger dans un modèle animal pertinent.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisés pour ce projet a été calculé avec soin pour en utiliser le moins possible, tout en garantissant des résultats fiables. Le modèle et le protocole choisis réduisent les différences entre les animaux, ce qui limite leur nombre nécessaire. De plus, nous prévoyons de tester plusieurs doses en même temps quand cela est possible, afin d’éviter de répéter les tests sur les mêmes groupes, comme ceux qui ne reçoivent pas de traitement ou un traitement de référence

Raffinement

Tout est mis en œuvre pour réduire la douleur, la souffrance et le stress des animaux : - Les rats sont hébergés par deux ou plus par cage pour encourager les interactions sociales et diminuer leur stress. Leur environnement est enrichi avec des matériaux comme de la frisure de papier pour qu’ils puissent construire des nids. - Les zootechniciens vérifient quotidiennement leur comportement, leur santé générale et l’hygiène de leur cage. - Les manipulations sont effectuées avec douceur par du personnel formé pour qu’elles soient aussi rapides et stressantes que possible. En cas d’implantation de pompes osmotiques, les rats reçoivent une anesthésie, des antidouleurs et des antibiotiques pour prévenir tout inconfort ou problème. Des critères stricts (appelés points limites) permettent d’intervenir rapidement si un animal montre des signes de souffrance, avec des soins adaptés ou l’arrêt du traitement si nécessaire.

Choix des espèces

L’expérimentation animale est essentielle pour étudier les maladies cardiovasculaires et métaboliques, qui sont complexes et impliquent plusieurs problèmes de santé en même temps. Nous utilisons un nombre minimum d’animaux, en choisissant ceux qui sont les moins sensibles au niveau nerveux et qui offrent les meilleures chances d’obtenir des résultats utiles. Les rongeurs, notamment les rats, sont privilégiés, ce qui limite l’utilisation d’autres animaux comme les chiens. Les rats sont un modèle idéal car leur hypertension ressemble beaucoup à celle de l’homme. De plus, il existe des rats qui développent naturellement une hypertension, ce qui les rend plus adaptés que les souris. Certaines souches de rats présentent également d’autres pathologies, comme le diabète, qui peuvent être liées à l’hypertension. Nous utilisons uniquement des rats adultes (âgés de 8 semaines ou plus), conformément aux données scientifiques disponibles.

Injectées cinq jours de suite dans l'abdomen pour bloquer l'enzyme Alox15, 440 souris femelles subissent ensuite soit une greffe de cellules tumorales, soit une chirurgie destinée à provoquer un lymphœdème de la patte. Vient une lymphographie sous anesthésie générale, avec injection dans la patte saine et dans la patte gonflée, puis observation des vaisseaux au stéréomicroscope. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré et se déroulent dans deux établissements, entre lesquels les souris sont transportées. Toutes sont mises à mort à la fin de chaque procédure pour prélever les tissus, le porteur affirmant que l'inflammation chronique et la croissance tumorale ne sont modélisables par aucune approche sans animaux.

Objectifs

Le systeme lymphatique a pour but de drainer des fluides tissulaires afin de les ramener a la circulation sanguine au niveau de la veine sous-claviere. Il est implique dans le transport des graisses et des macromolecules et joue un role important dans l’immunite en transportant les cellules de l’inflammation. Le reseau lymphatique est egalement implique dans de nombreuses pathologies telles que le lymphoedeme, le psoriasis, la polyarthrite rhumatoide et dans la dissemination metastasique. Le lymphoedeme est le resultat d’une obstruction ou d’une perturbation du systeme lymphatique provoquant l’accumulation de fluide dans les tissus interstitiels. Le lymphoedeme est une pathologie douloureuse et handicapante, qui survient apres la chirurgie du cancer, cependant aucune therapie visant la regulation du dysfonctionnement de ce reseau lymphatique n’est proposee. Lors d’une étude chez les patientes ayant développé un lymphoedème après cancer du sein, nous avons mis en évidence l’absence de lipides spécialisés dans la résolution de l’inflammation générés par l’enzyme ALOX15. Dans cette étude, nous proposons de traiter les animaux avec ces lipides afin de déterminer lesquels sont responsables de l’inflammation chronique. En parallèle, nous étudierons si l’absence de ces lipides peut influencer la lymphangiogenèse tumorale et avoir des conséquences sur la dissémination métastatique. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs

Bénéfices attendus

Cette étude permettra de mieux comprendre les mécanismes de la résolution de l’inflammation associés au système vasculaire lymphatique. Il fournira de nouvelles pistes d’exploration visant à bloquer la diffusion métastatique. Enfin, il permettra d’établir comment réduire l’apparition des lymphoedèmes post-cancer à l’aide des médiateurs de la résolution de l’inflammation.

Procédures

Les animaux seront soumis à jusqu'à 3 interventions au total. Ensuite, l'inhibition de l'expression de la 15- lipoxygenase est effectuée par injection intraperitonéale d'un inducteur en vigil pendant 5 jours consécutifs. Après, ils seront soumis à une injection de cellules tumorales ou à une procédure chirurgicale ayant pour but d'induire le lymphoedème secondaire sous anesthésie générale (durée

Impact sur les animaux

Les chirurgies ainsi que le developpement de tumeurs vont engendrer des douleurs moderees et un leger stress sur l'animal.

Devenir

Les animaux sont mis à mort à la fin de chaque procédure afin de récolter les tissus nécessaires aux expériences du projet.

Remplacement

L’inflammation chronique fait intervenir des fonctions, tissus et cellules multiples dans l’organisme non modelisables par des approches in vitro. C’est pourquoi, le recours a l’experimentation animale est l’unique approche permettant de comprendre les impacts physiologiques de cette molécule dans la fonction endothéliale lymphatique. De meme, la croissance tumorale fait intervenir de nombreux partenaires cellulaires et processus pathologiques (cellule endotheliale lymphatique, inflammation, tissu adipeux..), il n'y a aucune strategie de remplacement pour l'etude de ces processus physio(patho)logiques, ni aucune strategie de remplacement du modele animal qui permet de repondre aux questions adressees par ce projet

Réduction

Afin de reduire le nombre d'animaux utilises dans le cadre de ce projet, nous utiliserons en grande majorite uniquement les femelles car cette partie du projet rentre dans le cadre du traitement du lymphoedème après cancer du sein. De plus, le nombre d'animaux utilises par groupe est reduit a son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Ce nombre est calcule de maniere a donner des resultats statistiquement significatifs afin de delimiter l'effet du genotype, du temps et/ou du traitement.

Raffinement

Les animaux sont places en piece d'acclimatation lors de leur arrivee a la zootechnie. Ils sont pris en charge par du personnel de la zootechnie competent qui verifie leur etat et place de l'enrichissement (carre de coton, carton) dans les cages pour amoindrir le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux issus de differents cartons de transport ne sont jamais melanges lors de la repartition dans les cages d'hebergement. Les animaux seront heberges en cage de 4 ou 5 et seront acclimates pendant une periode de 5 jours avant de commencer tout protocole. Tout au long du protocole, le bien-etre de l’animal est bien pris en compte avec enrichissement du milieu et les souris seront surveillees quotidiennement selon les directives europeennes relatives a l'hebergement des animaux de laboratoire. De plus, pour chaque procedure chirurgicale, les souris sont maintenues sur des tapis chauffant et les conditions d’anesthesie generale avec analgesique sont realisees pour une meilleure prise en compte de la douleur. Enfin, pour un meilleur raffinement, les souris a euthanasier seront placees dans une salle isolee du reste des souris et les manipulations post-euthanasies seront realisees dans une troisieme piece.Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport).

Choix des espèces

Le choix de l’espece s’est oriente vers la souris car l'invalidation genique de l’enzyme Alox15 a ete generee seulement dans cette espece. Nous utiliserons en particulier dans ce projet des souris conduisant a une invalidation de Alox15 de maniere tissu-specifique dans les cellules endotheliales lymphatiques. Afin de ne pas affecter la croissance et la puberte, l'ensemble des procedures sera realisee chez des souris femelles a l'age de 5 semaines. Les procedures seront realisees de 5 a 12 semaines.

Immunodéficientes par construction, donc incapables de rejeter les cellules leucémiques humaines qu'on leur transplante, 288 souris vont être utilisées dans ce projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection de cellules prélevées chez des patients atteints de leucémie aiguë lymphoblastique, développent le cancer dans leur moelle osseuse, leur sang et leur rate, puis subissent quatre injections de molécules inhibitrices et un prélèvement de sang à 35 jours, le tout à l'état vigile. Elles sont toutes tuées, en fin de procédure ou à l'atteinte des points limites, pour prélever la moelle et la rate et y doser les cellules leucémiques. Le porteur écrit que le remplacement par des méthodes sans animaux "n'est plus possible à ce stade" du projet, les molécules ayant déjà été testées sur des cellules de patients.

Objectifs

La Leucémie Aiguë Lymphoblastique (LAL) est un cancer du sang. Elle représente environ 1,5 nouveau cas pour 100000 habitants par an, soit environ 1000 nouveaux cas par an en France. Elle se déclare en majorité chez l’enfant de 2 à 5 ans, 75% des malades ont moins de 18 ans, et représente 30% des cancers de l’enfant. Malgré les améliorations du traitement des LAL, les taux de rechute restent élevés (de l’ordre de 25%). Ainsi, pour réduire l’intensité de la chimiothérapie et traiter avec succès les patients en rechute, il est encore nécessaire de développer de nouvelles thérapies. Dans ce projet, nous transplantations des cellules leucémiques issues de patients dans des souris immunodéficients qui vont développer le cancer afin d’étudier l’effet thérapeutique de nouvelles molécules inhibitrices du cancer.

Bénéfices attendus

En effectuant des expérimentations in vitro sur nos modèles de leucémies, nous avons identifié de nouveaux composés qui bloquent la prolifération des cellules cancéreuses. Après avoir validé in vitro leurs efficacités, nous souhaitons maintenant tester leurs efficacités sur nos modèles murins in vivo lors d’études précliniques. Le bénéfice attendu du projet concerne donc la découverte de nouvelles molécules inhibitrices et donc de nouvelles stratégies thérapeutiques dans le traitement des Leucémies Aiguës Lymphoblastiques.

Procédures

Les animaux vigiles seront soumis à des transplantations de cellules leucémiques. Une seule injection est prévue par souris, durée de 5 minutes par injection. Après la transplantation, des injections des molécules inhibitrices se feront sur animaux vigiles. Quatre injections par souris sont prévues, durée par injection de 5 minutes. Trente-cinq jours après la transplantation, un prélèvement de sang sur animaux vigiles est prévu. Un seul prélèvement par souris, durée du prélèvement de 5 minutes.

Impact sur les animaux

Les animaux vont développer des cancers (leucémies), avec une multiplication proliférative des cellules leucémiques lymphoblastiques dans la moelle osseuse, le sang et la rate des animaux. Les injections et prélèvements sur animaux vigiles engendreront du stress et de la douleur au point de piqure.

Devenir

La mise à mort sera effectuée sur les animaux soit en fin de procédure, soit lorsque des points limites auront été atteints. Les animaux seront tous mis à mort à l’issue de la procédure afin de prélever des tissus (les moelles osseuses et les rates) afin de doser la présence des cellules leucémiques.

Remplacement

Pour remplacer des modèles animaux, il est parfois possible de travailler sur des cellules ou des tissus (in vitro). Le recours aux modèles in vitro doit être l’objectif du chercheur si son expérimentation le permet. Les anticorps et les immunoliposomes que nous allons tester dans ce projet préclinique ont d’ores et déjà été testé in vitro sur des méthodes alternatives ; sur des cellules primaires isolées de patients, ainsi que sur des lignées cellulaires. Ceci nous permet d’être sûr que ces molécules qui vont être étudiées in vivo sont fonctionnelles sur les cellules cancéreuses. Il nous faut maintenant valider sur des études précliniques in vivo l’efficacité de ces molécules et le remplacement par des méthodes alternatives n’est plus possible à ce stade du projet de recherche.

Réduction

Dans ce projet, nous allons diminuer le nombre d’animaux utilisés à des fins de recherche par : la limitation aux seules expériences considérées comme absolument indispensables. S’il est essentiel d’utiliser le plus petit nombre d’animaux possibles, il faut néanmoins éviter que cet effort de réduction nuise à la fiabilité des résultats. Une réflexion biostatistique a alors été intégrée à la construction de ce projet. Pour les courbes de survie, nous utiliserons des groupes de 7 souris, pour les tests sur la viabilité cellulaire, nous utiliserons des groupes de 5 souris.

Raffinement

Afin de réduire, supprimer ou soulager la douleur ou la détresse des animaux, et ainsi améliorer leur bien-être, en amont des expériences, nous allons planifier les protocoles nous allons aussi planifier et établir les points limites (ou critère d’arrêt anticipé) de la procédure. Afin de limiter le stress des animaux, ils sont placés par groupe de 5 à 10 dans des cages agrémentées d’éléments en carton ou en plastique leur permettant de se regrouper dans un nid. Comme il s’agit d’animaux immunodéficients, un couvercle filtrant sera placé sur toutes les cages. La litière des cages est changée une fois par semaine et les animaliers veillent quotidiennement à ce que les animaux ne manquent ni d’eau, ni de nourriture. Afin qu’une prise en charge des animaux puisse se faire le plus rapidement possible, nous communiquerons les points limites au personnel de l’animalerie. Après le prélèvement de sang et les injections, nous donnons des soins adéquats, la queue de la souris en légèrement pincée pendant 30 secondes pour éviter tout saignement. Les souris pour lesquelles nous avons prélevé le sang ou injecté sont placées dans une nouvelle cage et dans une litière propre. Une surveillance des animaux sera également réalisée par les expérimentateurs tout le long de la procédure (au minimum 2 fois par semaine puis tous les jours après 35 jours). Nous avons établi les points limites de nos procédures expérimentales. Les procédures d’euthanasie appropriées seront appliquées des lors où un des points limites est observé.

Choix des espèces

Pour qu’un nouveau traitement puisse être étudié en thérapie clinique, il est nécessaire de mener des études précliniques, afin de prouver son efficacité, d'optimiser les dosages mais aussi d'identifier ses effets indésirables possibles. Les études précliniques nécessitent d’avoir recours à des animaux. Nous disposons d’échantillons de cellules leucémiques provenant de patients que l’on peut transplanter à des souris immunodéficientes. Quelques semaines après l’injection, les cellules leucémiques humaines sont présentes dans la moelle osseuse et la rate des souris qui constituent un modèle d’étude reproduisant la physiopathologie de cette maladie. Ces études ne peuvent se réaliser que dans le modèle murin. L’hématopoïèse et la leucémogenèse des souris (mus musculus) est celle qui se rapproche le plus de l’homme. Les animaux âgés entre 2 et 5 mois seront utilisés, ceci correspond à un âge optimal pour la greffe des cellules leucémiques.

Transportées entre deux établissements selon une charte de transport, 440 souris femelles vont être utilisées dans ce projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent cinq jours d'injections intrapéritonéales à l'état vigile pour éteindre un gène, puis une greffe de cellules tumorales ou une chirurgie provoquant un lymphœdème, avant une lymphographie sous anesthésie au terme de laquelle elles sont tuées sans réveil. L'objet est de comprendre pourquoi les lipides produits par l'enzyme ALOX15 manquent chez les patientes qui développent un lymphœdème après un cancer du sein. Sur le remplacement, le porteur affirme qu'il n'existe "aucune stratégie de remplacement" pour ces processus, la réduction se limitant à n'utiliser que des femelles.

Objectifs

Le système lymphatique a pour but de drainer des fluides tissulaires afin de les ramener à la circulation sanguine au niveau de la veine sous-clavière. Il est impliqué dans le transport des graisses et des macromolécules et joue un rôle important dans l’immunité en transportant les cellules de l’inflammation. Le réseau lymphatique est également impliqué dans de nombreuses pathologies telles que le lymphoedème, le psoriasis, la polyarthrite rhumatoïde et dans la dissémination métastasique. Le lymphoedème est le résultat d’une obstruction ou d’une perturbation du système lymphatique provoquant l’accumulation de fluide dans les tissus interstitiels. Le lymphoedème est une pathologie douloureuse et handicapante, qui survient après la chirurgie du cancer, cependant aucune thérapie visant la régulation du dysfonctionnement de ce réseau lymphatique n’est proposée. Lors d’une étude chez les patientes ayant développé un lymphoedème après cancer du sein, nous avons mis en évidence l’absence de lipides spécialisés dans la résolution de l’inflammation générés par l’enzyme ALOX15. Dans cette étude, nous proposons de traiter les animaux avec ces lipides afin de déterminer lesquels sont responsables de l’inflammation chronique. En parallèle, nous étudierons si l’absence de ces lipides peut influencer la lymphangiogenèse tumorale et avoir des conséquences sur la dissémination métastatique. Le projet se déroule dans deux Établissements Utilisateurs.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra de mieux comprendre les mécanismes de la résolution de l’inflammation associés au système vasculaire lymphatique. Il fournira de nouvelles pistes d’exploration visant à bloquer la diffusion métastatique. Enfin, il permettra d’établir comment réduire l’apparition des lymphoedèmes post-cancer à l’aide des médiateurs de la résolution de l’inflammation.

Procédures

Les animaux seront soumis à jusqu'à 3 interventions au total. Ensuite, l'inhibition de l'expression de la 15-lipoxygenase est effectuée par injection intraperitonéale d'un inducteur en vigil pendant 5 jours consécutifs. Après, ils seront soumis à une injection de cellules tumorales ou à une procédure chirurgicale ayant pour but d'induire le lymphoedème secondaire sous anesthésie générale (durée

Impact sur les animaux

Les chirurgies ainsi que le développement de tumeurs vont engendrer des douleurs modérées et un léger stress sur l'animal.

Devenir

Les animaux sont mis à mort à la fin de chaque procédure afin de récolter les tissus nécessaires aux expériences du projet.

Remplacement

L’inflammation chronique fait intervenir des fonctions, tissus et cellules multiples dans l’organisme non modélisables par des approches in vitro. C’est pourquoi, le recours à l’expérimentation animale est l’unique approche permettant de comprendre les impacts physiologiques de cette molécule dans la fonction endothéliale lymphatique. De même, la croissance tumorale fait intervenir de nombreux partenaires cellulaires et processus pathologiques (cellule endothéliale lymphatique, inflammation, tissu adipeux..), il n'y a aucune stratégie de remplacement pour l'étude de ces processus physio(patho)logiques, ni aucune stratégie de remplacement du modèle animal qui permet de répondre aux questions adressées par ce projet.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés dans le cadre de ce projet, nous utiliserons en grande majorité uniquement les femelles car cette partie du projet rentre dans le cadre du traitement du lymphoedème après cancer du sein. De plus, le nombre d'animaux utilisés par groupe est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Ce nombre est calculé de manière à donner des résultats statistiquement significatifs afin de délimiter l'effet du génotype, du temps et/ou du traitement.

Raffinement

Les animaux sont placés en pièce d'acclimatation lors de leur arrivée à la zootechnie. Ils sont pris en charge par du personnel de la zootechnie compétent qui vérifie leur état et place de l'enrichissement (carré de coton, carton) dans les cages pour amoindrir le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux issus de différents cartons de transport ne sont jamais mélangés lors de la répartition dans les cages d'hébergement. Les animaux seront hébergés en cage de 4 ou 5 et seront acclimatés pendant une période de 5 jours avant de commencer tout protocole. Tout au long du protocole, le bien-être de l’animal est bien pris en compte avec enrichissement du milieu et les souris seront surveillées quotidiennement selon les directives européennes relatives à l'hébergement des animaux de laboratoire. De plus, pour chaque procédure chirurgicale, les souris sont maintenues sur des tapis chauffant et les conditions d’anesthésie générale avec analgésique sont réalisées pour une meilleure prise en compte de la douleur. Enfin, pour un meilleur raffinement, les souris à euthanasier seront placées dans une salle isolée du reste des souris et les manipulations post-euthanasies seront réalisées dans une troisième pièce. Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport).

Choix des espèces

Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car l'invalidation génique de l’enzyme Alox15 a été générée seulement dans cette espèce. Nous utiliserons en particulier dans ce projet des souris conduisant à une invalidation de Alox15 de manière tissu-spécifique dans les cellules endothéliales lymphatiques. Afin de ne pas affecter la croissance et la puberté, l'ensemble des procédures sera réalisée chez des souris femelles à l'âge de 5 semaines. Les procédures seront réalisées de 5 à 12 semaines.

Un primate est choisi ici parce qu'il est proche de l'humain, et le singe écureuil plutôt que le macaque parce que sa tête entre dans des IRM plus puissantes. 18 singes écureuils vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie subit une lésion chirurgicale du cerveau destinée à provoquer une héminégligence, soit la perte de perception de la moitié du champ visuel, et chaque animal peut subir jusqu'à quatre chirurgies de sept à huit heures ainsi que quatre séances d'IRM de sept heures. L'isolement nécessaire aux tâches comportementales peut provoquer des stéréotypies et des dépilations, et les animaux lésés sont tués trois puis douze mois après l'opération, pour confirmer par histologie ce qui a été observé de leur vivant.

Objectifs

Une très large majorité des cas d’accident vasculaire cérébral droit montre des troubles de la perception consciente qui conduisent à des symptômes neuropsychologiques handicapants tels que l’héminégligence. Ce trouble se caractérise par une perte de la perception de la moitié du champ visuel. Les patients héminégligents semblent vivre dans un monde amputé d’une moitié ; ils ne mangent pas la partie gauche de leur plat, ne voient pas les obstacles situés sur le côté gauche, mais plus important encore, la vie quotidienne d’un patient héminégligent présente plusieurs dangers, qui incluent des risques d'accidents de la route et des chutes graves. Seulement quarante pourcents des patients héminégligents récupèrent une capacité visuelle normale dans les 6 mois qui suivent leur accident vasculaire. Cela signifie que chaque année, 480.000 nouveaux patients européens resteront héminégligents, ce qui nuit à leur qualité de vie et les empêche de retourner au travail. Il a récemment été démontré qu'une bonne communication entre deux aires du cerveau (le lobe frontal et le lobe pariétal) est essentielle à la récupération de l’héminégligence. Cependant, chez l’animal, la récupération de l’héminégligence est rapide et spontanée même dans les cas de coupure de communication entre ces deux régions du cerveau. Les primates utilisent donc un mécanisme de récupération qui n’existe pas chez l’être humain. C’est pourquoi ce projet propose d’étudier la récupération de l’héminégligence chez le primate afin de découvrir de nouvelles pistes thérapeutiques chez l’être humain.

Bénéfices attendus

En étudiant la récupération de l’héminégligence chez le primate, ce projet a pour objectifs de mieux en comprendre les mécanismes et ainsi d’en déduire de nouvelles pistes thérapeutiques. A terme un traitement pourrait améliorer la récupération des patients souffrant d’héminégligence suite à un accident vasculaire cérébral. De plus, en validant l'utilisation du primate comme modèle d’héminégligence et en proposant des tests d’évaluation de ce trouble adaptés, notre étude apporte une base indispensable aux tests de traitements pharmacologiques. Cette étape est nécessaire avant la mise en place des essais chez l’être humain. Cela représente un gain de temps important dans le processus de développement d’éventuels traitements.

Procédures

Tous les animaux réaliseront 4 séquences complètes d’imagerie par résonance magnétique (IRM) au maximum et avec une durée maximale de 7 heures. Afin de maintenir la tête des animaux pendant les enregistrements, un dispositif sera implanté sur la tête d’une partie des animaux au cours d’une procédure chirurgicale (1 fois, 8 heures au maximum) réalisée sous anesthésie générale avec une analgésie adaptée. Il est possible que d’autres chirurgies soient effectuées (3 au maximum par animal, 7 heures maximum par chirurgie) dans le cas où l’animal perdrait son dispositif ou si les soins d’entretien devenaient difficiles. Ces animaux auront ainsi au maximum 4 chirurgies (1 pour la pose du dispositif, 1 pour sa remise en place et 2 entretiens pour l’entretien du dispositif). Afin de créer le trouble de l’héminégligence, une lésion chirurgicale du cerveau est réalisée durant une chirurgie chez une partie des animaux avec une durée d’anesthésie maximale de 8 heures. Afin d’éliminer la douleur durant la chirurgie et après l’opération, les animaux recevront des anti-douleurs. Les animaux implantés du dispositif d’observation participeront à des enregistrements de l’activité du cerveau et des neurones pendant qu’ils réalisent des tests visuels. Ces enregistrements dureront au maximum 2 heures sur une période comprise entre 3 et 12 mois. Les animaux anesthésiés participeront à des enregistrements de l’activité du cerveau. Ces enregistrements dureront au maximum 2 heures sur une période comprise entre 3 et 12 mois. Les animaux seront euthanasiés. Les deux groupes ayant eu une lésion seront euthanasiés respectivement 3 et 12 mois après la lésion. Le groupe contrôle seront euthanasiés après que l’euthanasie des deux autres groupes ait été réalisée.

Impact sur les animaux

Il est attendu que la lésion réalisée induise une perception altérée de la moitié de leur vision et impacte leur comportement (déplacement et alimentation difficiles pouvant entraîner une perte de poids). L’espèce présente une sensibilité à l’anesthésie avec notamment un risque augmenté d’arrêt cardio-respiratoire. Les animaux ayant eu une chirurgie (retrait d’une partie du crâne, lésion et pose de chambre d’enregistrement/système de fixation de la tête) pourront ressentir de la douleur à la suite de la chirurgie. La chirurgie peut, dans certains cas, causer une accumulation de liquides et/ou abîmer la couche de tissu protectrice du cerveau. Les animaux soumis à une anesthésie et à une chirurgie pourront présenter des difficultés à se déplacer (de 1 à 4 jours). L’implantation d’une chambre d’enregistrement/système de fixation de la tête peut induire une difficulté à se déplacer et des collisions à cause de l’encombrement (pendant quelques jours avec une variabilité individuelle). L’isolement nécessaire aux tâches comportementales peut induire un stress chez l’animal concerné. Celui-ci peut notamment se manifester par des stéréotypies (gestes répétitifs, rythmés sans but apparent) ou des dépilations. Suite à des bagarres, une chute ou un choc, l’animal pourrait perdre son dispositif composé de la chambre d’enregistrement et du système de fixation de la tête. L’installation de la chambre d’enregistrement peut faciliter une infection.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue des procédures afin de pouvoir effectuer différents prélèvements (cerveau...) pour des analyses post-mortem. Les analyses histologiques qui nécessitent l’euthanasie des animaux sont indispensables pour confirmer les données obtenues sur l’animal vivant afin de répondre à notre objectif scientifique. Il n’existe à ce jour aucune méthode qui nous permettrait d’obtenir cette confirmation sans nécessiter l’euthanasie des animaux.

Remplacement

Ce projet a pour objectifs de comprendre et de manipuler à des fins thérapeutiques les processus de récupération du cerveau suite à un accident vasculaire chez le primate. Ces processus sont complexes ce qui rend difficile/impossible à l’heure actuelle leur modélisation. Dans ce contexte, il est impossible de remplacer l’utilisation d’animaux vivants par des méthodes alternatives. Par ailleurs, il est indispensable d’obtenir des données d’études sur les modèles animaux avant de pouvoir tester de nouvelles approches thérapeutiques chez les patients humains. Le modèle animal et en particulier l’utilisation du primate non-humain est donc le plus pertinent pour espérer une transposition à l’homme la plus fiable possible.

Réduction

La taille des groupes et le nombre total d’animaux nécessaire pour cette étude a été déterminée par des calculs de puissance. L’espèce présente une sensibilité à l’anesthésie avec notamment un risque augmenté d’arrêt cardio-respiratoire. Ainsi, il a été ainsi établi que 18 animaux au total seraient nécessaires pour la réalisation de ce projet. Des tests statistiques seront réalisés pour obtenir une interprétation fiable des résultats. Deux animaux de ce projet ont déjà réalisé des procédures de classe légère ou modérée lors d’un précédent projet validé par le comité́ d’éthique et ayant obtenu une autorisation.

Raffinement

Les procédures du projet ont été raffinées en plusieurs points. Tout d'abord, pour l'état général des animaux, les entraînements comportementaux se font par renforcement positif (récompense) pour créer une routine qui limite les contentions et le stress lors des manipulations et les tâches demandées. Des adaptations ont également été faites pour l'hébergement, l'enrichissement et l'alimentation afin de stimuler les animaux (recherche de nourriture, jeux, vidéo...) et limiter les comportements anormaux (mouvements répétitifs, immobilité). Ensuite, pour les chirurgies et IRM du projet, ces actes sont réalisés sous anesthésie générale avec la mise en place d'anti-douleurs adaptés (avant, pendant et après l'opération), surveillance accrue de l'animal anesthésié pour éviter toutes les complications (déshydratation, baisse de la température, rythmes cardiaque et respiratoire, infection...). Ces risques sont bien identifiés et une réponse est apportée à chaque point. Par exemple, des tapis chauffant pour la température, du gel ophtalmique pour l’hydratation des yeux, une désinfection et utilisation de matériel stérile pour éviter l’infection, un anesthésique local pour l’intubation et l’installation des barres d’oreilles (dispositif de maintien de la tête fixe), l’intubation pour sécuriser la respiration, du matériel chirurgical permettant d’avoir un geste précis et de limiter les saignements... Le dispositif implanté sera le plus petit possible pour le confort de l’animal et sera posé dans des règles strictes d’asepsie. La fréquence des IRM sera limitée à une fois par semaine. Durant la phase post opératoire, à chaque anesthésie la récupération de l’animal devra être complète avant la poursuite du reste du projet. Après lésion, les animaux sont hébergés par 2 dans des cages ajustables pour prévenir les chutes. Ces cages conservent des aménagements permettant une stratification de l’espace tout en préservant l’animal des risques de chute. Une alimentation riche pourra être proposé pour faciliter la récupération. À la suite des différentes chirurgies, les comportements alimentaires et sociaux des animaux peuvent être modifiés, ils feront donc l’objet d’une surveillance augmentée. Des observations post-anesthésie et post-chirurgie régulières et rigoureuses seront faites pour détecter le moindre inconfort de l’animal.

Choix des espèces

La complexité des processus de récupération d'un accident vasculaire cérébrale rend indispensable d’utiliser un modèle suffisamment proche de l’Homme pour tester ensuite de nouvelles stratégies thérapeutiques. Le primate non-humain est ainsi un modèle particulièrement approprié pour notre étude. De plus, les capacités d’apprentissage des singes permettent la réalisation de tâches comportementales similaires à celles réalisées par l’Homme. La complexité du cerveau rend difficile/impossible à l’heure actuelle, la modélisation de ces processus. Il est primordial d’étudier ces aspects dans un modèle primate non-humain. Il y a plusieurs raisons motivant le choix du singe écureuil par rapport à d’autres espèces de primates : Le choix de cette espèce a été fait car le singe écureuil est plus facile d’accès et est particulièrement adapté à ce genre d’étude en comparaison du macaque. La taille de cette espèce est un paramètre intéressant puisqu’il permet d’utiliser des appareils IRM plus puissants dont le diamètre d’entrée est plus petit. De plus, le choix ne s’est pas porté sur les rongeurs car contrairement aux primates non humains, les rongeurs ne semblent pas présenter de symptômes d’héminégligence. Par ailleurs, nous n’avons pas choisi le macaque car il a été démontré qu’une lésion de la zone cérébrale causant le trouble de l’héminégligence chez cette espèce induisait des symptômes qui pouvaient perdurer plusieurs mois, voire même plusieurs années. Ces différents points expliquent les raisons pour lesquelles nous avons décidé d’utiliser le modèle du singe écureuil pour ce projet. Les animaux utilisés seront tous adultes (âge supérieur à 3 ans). Étant donné que l’âge est un facteur de risque pour les accidents vasculaires cérébraux, nous utiliserons des animaux les plus âgés possibles. En effet, il a été observé chez d’autres espèces de primates que par rapport aux plus jeunes, les animaux âgés étaient plus sensibles à la lésion et que le syndrome obtenu était généralement plus stable.

180 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et ceux de tous les groupes subissent environ quarante anesthésies générales, autant de prises de sang, une trentaine d'écouvillonnages du nez et de la trachée et l'implantation d'une puce de télémétrie. Les macaques infectés par un virus de la grippe ou par le SARS-CoV-2 subissent en plus quatre prélèvements de moelle osseuse, quatre biopsies de ganglions et jusqu'à huit semaines d'hébergement individuel, dont le porteur écrit qu'il peut entraîner "un stress ou de l'ennui". Il s'agit de tester des anticorps et d'autres immunothérapies avant un éventuel essai clinique. Une partie des macaques est tuée pour prélever des tissus, l'autre gardée en vie pour des réinfections ou un suivi de convalescence, et peut-être réattribuée à d'autres études : d'après les prévisions, 108 seraient tués et 72 réutilisés.

Objectifs

La grippe et le Covid sont des maladies respiratoires causés respectivement par les virus influenza et le SARS-CoV-2. La transmission interhumaine de ces virus se fait principalement par l’excrétion de gouttelettes dans l’air (toux, éternuement, parole, respiration).Les personnes à risque et les stratégies thérapeutiques de ces deux maladies étant assez similaires, nous avons choisi de mener nos recherches à l’intérieur d’un seul projet. Actuellement, aucun traitement spécifique ne permet d’atténuer efficacement et systématiquement les maladies causées par le SARS-CoV-2 ou les virus influenza. De nombreuses personnes notamment les personnes immunodéprimées (personne au système immunitaire fragile) ou âgées sont encore lourdement impactées par la Covid-19 ou la grippe avec des effets secondaires qui demeurent importants. De plus, dans le cas du SARS-CoV-2, l’émergence continuelle de variant d’intérêt (VOC) et l’absence de vaccins efficaces contre l’ensemble de ces variants anciens ou émergents nécessite le développement permanent de nouveaux traitements par immunothérapie. Dans le cas de la grippe, les souches qui circulent en hivers sont différentes d’une année sur l’autre. Cette diversité impose d’ajuster chaque année la composition du vaccin pour y introduire les souches les plus récentes en circulation et qui circuleront aussi probablement dans les mois suivants. De plus, ces virus saisonniers diffèrent en termes d’impact sur la population et de sévérité. Le développement de nouveaux traitements thérapeutiques nous permettrait de mieux faire face à une épidémie de grippe en cas de faible efficacité du vaccin. Dans ce contexte, nous testerons différentes types de traitements comme des anticorps permettant d’améliorer la réponse adaptive ou ciblant directement les virus du SARS-CoV-2 ou les virus grippaux. La mise en place de traitements par immunothérapie efficaces contre ces virus respiratoires pourrait aussi représenter une alternative capable de stimuler la réponse immunitaire en cas de baisse d’efficacité des vaccins (population immunodéprimée, apparition d’une souche génétiquement très éloignée…). Ces traitements sont en phase de développement préclinique et la démonstration d’une efficacité dans notre modèle macaque permettrait une avancé en phase clinique.

Bénéfices attendus

Les molécules thérapeutiques qui auront montré des résultats satisfaisants chez le primate non-humain pourront à court terme être utilisés lors d’essais cliniques chez l’Homme. Elles pourront notamment, à long terme, recevoir une autorisation de mise sur le marché pour être utilisés à grande échelle et ainsi protéger la population mondiale contre les virus respiratoires tels que le SARS-CoV2 ou la grippe.

Procédures

Les différentes interventions dans ce projet sont : - Anesthésie générale (40 fois environ, 30min, tous les groupes) - Traitements avec des molécules thérapeutiques (4 fois environ, 5 minutes, tous les groupes) - Infection par le virus de la grippe ou de la covid (1 fois, 15 minutes, groupes exposés) - Prélèvement de sang (40 fois environ, 5 minutes, tous les groupes). - Prélèvement de moelle osseuse (4 fois environ, 10 minutes, groupes exposés) - Biopsie de ganglions lymphatiques (4 fois environ, 30 minutes, groupes exposés) - Ecouvillonnages nasaux et trachéaux (30 fois environ, 2 minutes, tous les groupes) - Lavage broncho-alvéolaire (10 fois environ, 20 minutes, animaux de l’étude pilote) - Prélèvement de LCR (liquide cérébrospinal) (4 fois environ, 20 minutes, animaux de l’étude pilote) - Implantation d’une puce de télémétrie (1 fois, 30 minutes, tous les groupes) - Imagerie in vivo (10 fois environ, 45 minutes, tous les groupes) - Pléthysmographie (mesure de l'ensemble des volumes pulmonaires) (10 fois environ, 10 minutes, groupes exposés) - Hébergement individuel (1 fois, 8 semaines maximum, groupes exposés)

Impact sur les animaux

Dans ce projet, des nuisances ou effets indésirables pourront être observés selon les interventions : Nuisances liées aux traitements: Réaction locale, démangeaisons/douleur dans les heures/jours suivant le traitement. Nuisances liées à l’infection par le virus influenza ou le SARS-CoV2 : Fatigue, difficultés respiratoires, fièvre, déshydratation, troubles de l’appétit. Ces symptômes se résolvent spontanément dans les deux premières semaines qui suivent l’infection. Les nuisances sont peu attendues chez les animaux traités. Nuisances liées aux anesthésies répétées, prélèvements de sang, moelle osseuse et biopsies : Troubles de l’appétit avec plus ou moins de pertes de poids mineures, anémie transitoire (légère à modérée), hématome au niveau du site du prélèvement, infection cutanée dans les jours qui suivent le prélèvement. Nuisances liées à l’implantation de puces de télémétrie : Réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie (rare), démangeaisons, durée de 1 à 5 jours. Nuisances liées à l’hébergement individuel : L’hébergement individuel peut entrainer un stress ou de l’ennui.

Devenir

Une partie des animaux sera euthanasiée pour prélever différents tissus et procéder à des analyses (charge virale, lésions pulmonaires…). L’autre partie des animaux sera conservée pour servir de modèle de réinfection ou d’animaux convalescents. Il n’est pas exclu que ces animaux soient réattribués à d’autres études après avis vétérinaire.

Remplacement

L’objectif est d’évaluer la protection induite par différents traitements par immunothérapie contre des virus respiratoires comme le SARS-CoV-2 ou les virus influenza. Ce type d’évaluation nécessite un modèle expérimental proche de l’Homme, permettant d’étudier les différentes composantes des réponses immunitaires (humorales, cellulaires) et les changements induits suite au traitement et à l’infection virale. A ce jour, le macaque est le modèle qui représente le mieux ces infections respiratoires chez l’Homme. Du fait de sa proximité génétique avec l’Homme, les cibles des immunothérapies sont aussi exprimées chez le macaque, et pas nécessairement dans le modèle des petits animaux. Toutefois, les traitements par immunothérapie évalués ont été préalablement testés in vitro et dans un modèle de petits animaux avant d’être testés chez le PNH.

Réduction

Les études pilotes de distribution et persistance du traitementse font sur 2 animaux et nous permettent de sélectionner les traitements par immunothérapie les plus pertinents, la dose et la voie d’administration. Nous maitrisons les modèles de grippe et de SARS-CoV-2, cette expérience nous permets d’utiliser des contrôles historiques dans les études d’efficacité ce qui nous permet de réduire le nombre d’animaux contrôles tout en permettant une analyse statistique robuste. Le nombre d’animaux dans chaque groupe est réduit au minimum nécessaire à une analyse statistique des résultats par des tests non paramétriques adaptés aux petits échantillons.

Raffinement

L’ensemble des interventions et les prélèvements seront réalisés regroupés au maximum et sous anesthésie générale des animaux. Une diversification de l’alimentation et complémentation de celle-ci pourra être instaurée en cas d’une baisse de l’alimentation due à des anesthésies répétées Les prélèvements de sang, moelle osseuse et les biopsies pouvant entrainer une réaction locale, un traitement symptomatique pourra être appliquée par une désinfection et une analgésie locale. L’implantation de puce permettant un suivi régulier de la température peut induire une réaction tel qu’un gonflement et un suintement de la plaie. Un signalement au vétérinaire sera effectué qui pourra appliquer un traitement symptomatique comme une désinfection et une analgésie locale. L’administration des traitements pouvant entrainer une réaction locale comme des démangeaisons et douleurs, une désinfection et une analgésie locale pourront être appliquées sur décision du vétérinaire. L’exposition aux virus influenza et SARS-CoV2 peut conduire à l’apparition de difficultés respiratoires, fièvre, dysorexie, déshydratation et fatigue. Si apparition de ces symptômes, un signalement au vétérinaire sera réalisé.. Une grille de score sera utilisée pour le suivi de l’infection chez l’animal. Les modèles d’infection par le SARS-CoV2 ou par les virus grippaux chez le macaque sont déjà mis au point dans notre département. Des grilles de score avec des points limites ont déjà été établis et utilisés au sein de notre département lors de différentes infections avec ces virus. L’hébergement se fera en groupe pour les études pilotes. Pour les études d’efficacités, les animaux seront mis en individuel pour la période d’adaptation avant l’exposition virale. Suite à l’exposition et une fois la production virale terminée, ils seront remis en groupe. Cet hébergement individuel pourrait entrainer un stress qui sera compensé par un programme défini par la cellule « bien-être animal » de l’établissement pour l’enrichissement de leur milieu de vie. Cet hébergement individuel est nécessaire pour l’évaluation de certains paramètres biologiques notamment la température corporelle et pour limiter la surexposition virale.

Choix des espèces

Les modèles de petits animaux comme la souris ne sont pas un hôte naturel du SARS-CoV-2 et des virus influenza et leur le système immunitaire est très différent de celui de l’humain. Toutefois, la majorité des candidats sont déjà testés dans un modèle petit animal ou in vitro avant d’être testés chez le macaque PNH. Le macaque a été choisi comme modèle animal, car il présente une réponse immunitaire et physiopathologique semblable à celle de l’humain pour la plupart des infections respiratoires similaires. A ce jour, a été mis au point un modèle d’infection efficace des macaques cynomolgus par voie respiratoire. Les macaques sont d’excellents modèles pour reproduire la forme non sévère des maladies COVID19 et grippes, ils sont donc pertinents pour tester des molécules thérapeutiques. Ces espèces représentent le modèle le plus pertinent réunissant les éléments nécessaires à l’évaluation de traitements par immunothérapie contre les virus respiratoires : la réponse immunitaire et la réponse aux traitements sont similaires à celles de l’humain, et les techniques et outils d’exploration de la réponse immunitaire est maitrisés chez ces espèces contrairement à d’autres modèles d’infections respiratoires comme le furet. La grippe et le Covid infectant des personnes de tout âge en clinique, nous pouvons réaliser les procédures sur des animaux ayant un panel d’âge étendu. Cependant, les nouveau-nés n’ayant pas un système immunitaire complètement développé, nous nous focaliserons sur des animaux sevrés et ayant un système immunitaire mature, donc au minimum 2 ans. Enfin, les traitements candidats pourront être évalués chez des adultes lors des essais cliniques donc il est plus pertinent d’utiliser des animaux ayant un système immunitaire similaire.

Six tubages par la bouche jusqu'au rumen et douze prises de sang, sur trois jours répartis sur trois semaines : 12 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis toutes rejoindront leur troupeau. La moitié d'entre elles est d'abord entraînée pendant environ trois mois, par renforcement positif au clicker, à coopérer à ce prélèvement de jus de rumen, l'autre moitié formant le groupe témoin. Le porteur cherche à savoir si un tel entraînement, mené en amont des expériences, faciliterait les prélèvements "tout au long de la vie de l'animal". Il s'attend à ce que le tubage déclenche "une réaction intense (stress, agitation, comportement de défense) mais de courte durée", tête immobilisée au cornadis par un lève-tête. Les vaches retenues sont des Prim'Holstein primipares "n'ayant jamais été soumises à une quelconque procédure", choisies dans le troupeau de l'établissement.

Objectifs

Le recours à des bovins fistulés au niveau du rumen permet de réaliser des prélèvements de contenu ruminaux d’intérêt pour la recherche. L’utilisation des vaches fistulées est aujourd’hui remise en cause et des alternatives doivent être recherchées. Parmi elles, le prélèvement par tubages gastro-oesophagien (PGO) a été identifié comme une alternative satisfaisante concernant la qualité des échantillons prélevés en vue de réaliser des expérimentations in vitro nécessitant l’utilisation de jus de rumen pour étudier par exemple les gaz à effet de serre ou le microbiote. Toutefois, nous ne savons pas quelles sont les émotions que peut ressentir un bovin lors de ce type de prélèvement qui nécessite l’introduction temporaire (2 minutes), par la bouche, d’un tube, jusqu’au rumen pour prélever 1 ou 2L de jus de rumen (sur un volume total de 100-150L environ). L’entraînement des animaux s’est développé dans le cadre des soins vétérinaires, au sein des parcs animaliers, chez les animaux de compagnie, et plus récemment chez les chevaux ou chez les génisses. Lors de l’entraînement, l’animal apprend à coopérer pour la réalisation de gestes. Cette démarche n’est, à ce jour, pas utilisée chez les bovins. Or, l’entraînement pourrait aussi – à l’instar des autres espèces - être utilisé pour réduire ou limiter les émotions négatives des bovins associées au prélèvement, qui est un évènement courant dans les troupeaux bovins en ferme. Le présent projet vise à étudier : 1) la capacité des bovins à apprendre à coopérer avec les humains pour un prélèvement gastro-oesophagien, via un entraînement basé sur le renforcement positif 2) leur capacité de mémorisation de cet entrainement ; 3) évaluer les réponses comportementales des animaux en lien avec leurs émotions pendant les phases d’apprentissage. Lors de la mise en oeuvre du projet, les 3 entraineurs/préleveurs seront des personnes formées, et qui pratiquent depuis plusieurs années l'entrainement aux soins des bovins et équidés.

Bénéfices attendus

Les résultats issus de ce projet permettront d’améliorer les connaissances concernant les capacités cognitives des bovins, et leur utilisation pour le raffinement des prélèvements en expérimentation animale. Ce projet permettra ainsi de savoir s’il est possible, pour les expérimentateurs (animaliers, techniciens, chercheurs), de développer et mettre en place un programme d’entraînement en amont des expérimentations pour faciliter les prélèvements tout au long de la vie de l’animal. Cela permettra d’adapter, dans de futurs projets, l’approche globale des animaux afin de raffiner le prélèvements et les expériences nécessitant de collecter du contenu ruminal.

Procédures

Durant la période d’entrainement (3 mois environ), l’objectif est que les vaches coopèrent pour trois prélèvements par tubage par vache sur une journée. Pendant cette période, quatre prises de sang par vache seront réalisées au total. A chaque fois, les prises de sang (quelques secondes) seront réalisées lors d’une contention de 20 minutes. Durant les 3 jours de prélèvement gastro-oesophagien (post-entrainement), les vaches subiront selon la même méthode : 6 prélèvements (100mL) par tubage gastro-oesophagien et 12 prises de sang au total sur 3 jours répartis sur 3 semaines.

Impact sur les animaux

Nous pouvons nous attendre à ce que le prélèvement par tubage gastro-oesophagien déclenche une réaction intense (stress, agitation, comportement de défense) mais de courte durée. Les animaux sont habitués à la contention et aucune réaction particulière n’est attendue. Les prises de sang induisent une nuisance légère de très courte durée.

Devenir

Tous les animaux seront gardés en vie et réintégreront le troupeau à la fin des procédures.

Remplacement

Il n’est pas possible de remplacer l’espèce car cette étude de comportement et de bien-être animal sera effectuée sur l’espèce cible (bovin).

Réduction

Afin de répondre aux objectifs du projet, 12 vaches (6 par lot) seront mobilisées selon un schéma randomisé et longitudinal. Pour la période ‘entraînement, les capacités d’apprentissage des vaches du lot 1 (n=6) seront décrites. Pour la période ‘prélèvement’, les réponses de vaches répartis en deux traitements seront comparées : – Lot 1 (n=6) : vaches entraînées. Ces vaches auront été entraînées à coopérer pour le prélèvement gastro-oesophagien via un entraînement basé sur le renforcement positif (clicker training) – Lot 2 (n = 6) : vaches témoin. Ces vaches ne seront pas entraînées, mais seront soumises à une fréquence de présence humaine en quantité équivalente au lot 1. Des études antérieures sur génisses utilisant le clicker-training et sur un effectif similaire ont montré des résultats très encourageants. de plus, l’entraînement étant une phase particulièrement chronophage, la taille des groupes a été définie par rapport aux possibilités d’entraînement sur la ferme expérimentale

Raffinement

Les animaux seront logés en stabulation libre respectant leur bien-être : ils seront maintenus en groupe social stable, auront accès à des zones de couchage avec matelas, d’alimentation et d’abreuvement conformes aux besoins de leur espèce, ainsi qu’à des brosses. A la fin de l’étude, ces bovins rejoindront leur troupeau d’origine. Pour tous les prélèvements, les vaches seront placées (contenues) au cornadis ; nous immobiliserons la tête des vaches à l’aide d’un dispositif de lève-tête, placé devant le cornadis. Les manipulateurs qui réaliseront les prélèvements gastro-oesophagien et les prises de sang ont tous été formés par un vétérinaire maîtrisant le geste.

Choix des espèces

Il n'existe à ce jour aucun moyen alternatif d'obtenir les données attendues dans ce projet sans avoir recours à l'expérimentation in vivo sur vache laitière. Il s’agit de vaches laitières de race Prim’Holstein (race la plus fréquente en France). Les vaches seront des vaches primipares n’ayant jamais été soumises à une quelconque procédure et notamment à aucun PGO. Elles seront sélectionnées parmi le troupeau de l’établissement utilisateur.

Capturées à la main en apnée ou en plongée, maintenues hors de l'eau jusqu'à deux heures le temps que sèche la résine fixant une balise satellite, 310 tortues marines subissent six actes successifs : mesures, biopsies de peau et d'écaille, prise de sang, laparoscopie de sexage, mesure d'impédance et pose d'équipement. Quatre espèces sont ciblées, tortue verte, imbriquée, caouanne et olivâtre, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le porteur écrit que la contention "générera sans aucun doute un stress" et fixe des points limites, forte agitation pendant plus de trois minutes ou absence de réaction à un stimulus. Toutes sont relâchées sur leur lieu de capture dans un délai de deux heures, après vérification de leur état de santé.

Objectifs

Les tortues marines sont des espèces menacées au niveau mondial. Le projet vise à comprendre comment les tortues marines utilisent les habitats marins et quels sont les enjeux de conservation associés, notamment face à des menaces émergentes en ciblant 4 espèces les plus accessibles parmi les 5 répertoriées dans la région : la tortue verte (Chelonia mydas), la tortue imbriquée (Eretmochelys imbricata), la tortue caouanne (Caretta caretta), et la tortue olivâtre (Lepidochelys imbricata). Il se décline en deux objectifs principaux: 1) Caractériser les populations de tortues marines et évaluer leurs besoins en approfondissant les connaissances sur leur diversité génétique, leur structure (espèces, stades et sexes), leurs domaines vitaux, leur régime et sélection alimentaires, et leur mode de communication par vocalises; et 2) Évaluer les menaces émergentes et sensibiliser des usagers de la mer en évaluant notamment la contamination par les contaminants inorganiques et leurs réactions vis-à-vis des nuisances sonores liées aux activités nautiques.

Bénéfices attendus

Le projet permettra de renforcer les connaissances sur la biologie et l'écologie des tortues marines et de faire évoluer les mesures de gestion et de conservation de leurs populations et de leurs habitats. Il s'inscrit dans la poursuite d'études initiées depuis plusieurs années aux échelles locale, régionale et mondiale. Il allie des approches utilisées depuis des décennies (identification, biométrie, suivi satellite, isotopes stables, génétique) mais aussi des approches innovantes (ageage, sexage, étude des vocalises). Ce projet complètera les connaissances sur 1) la structure génétique des stocks reproducteurs et la stabilité temporelle des flux génétiques au sein des populations, 2) les besoins en espace et les patterns d’utilisation des habitats par les populations en ciblant des secteurs géographiques ou des espèces peu étudiés, 3) les régimes alimentaires et les ressources naturelles exploitées par les tortues vertes et imbriquées en combinant des observations directes (vidéos) et des analyses d'isotopes stables. Pour la première fois dans la région, le "langage" -vocalises- des tortues marines sera étudié et comparé à celui des tortues vertes et imbriquées dans d’autres régions du monde. Des connaissances nouvelles sur ces vocalises seront apportées par l'ajout de deux espèces, tortue caouanne et olivâtre, peu accessibles pour ces études en milieu naturel, grâce à l'accès aux tortues réhabilitées en centre de soins. Le sexage par laparoscopie, en cours d'expansion à l'échelle mondiale, permettra, pour la première fois dans la région, d'évaluer le sexe ratio des populations dans un contexte de changement climatique (la détermination du sexe des tortues marines est thermo dépendante). L'analyse de la composition corporelle (distribution de la masse grasse et de la masse maigre dans les tissus) viendra compléter les données des bilans sanguins afin de dresser un état de santé des individus issus de différentes populations et différents environnements. Enfin, le projet permettra de mettre en lumière la fonctionnalité des habitats et les enjeux de conservation associés.

Procédures

Les animaux (N=310) seront soumis à une identification individuelle par photo-identification, un ensemble de mesures biométriques (longueurs de carapace et de queue, masse, masse graisseuse), un prélèvement de 4 tissus (peau, écaille, ongle et sang), une laparoscopie (sexage) et, pour certains (N= 190 au maximum) seront équipés d'une balise satellite ou d'une caméra (équipée d'un hydrophone) fixée à la carapace à l'aide de résine époxy. Les animaux seront capturés à la main (apnée, ou plongée) dans leur milieu naturel (tombant ou lagon), ou dans des bassins de réhabilitation pour les animaux en centre de soins. La laparoscopie est le seul acte considéré comme une intervention chirurgicale au cours de l'expérimentation et sera pratiquée par et sous la supervision d'un expert mondial sur l'ensemble des missions de terrain. Parmi les actes réalisés, la biopsie (peau et écaille), la prise de sang et la laparoscopie sont susceptibles d'entrainer une douleur équivalente ou supérieure à l'introduction d'une aiguille. Les autres actes, externes ou réalisés sur des tissus non innervés (biopsie d’ongle), ne devraient pas entrainer de douleur. En revanche, la capture et la contention de l'animal pendant plusieurs heures hors de l'eau (jusqu’à 2h00 de séchage de la résine pour fixer une balise satellite, 45 min sans instrumentation), cumulées à la réalisation des différents actes (N=6 : mesures biométriques-5min, biopsies-5min, prise de sang-5min, laparoscopie-5min, mesure de l'impédance-5min, fixation d'équipement temporaire-2h), génèreront sans aucun doute un stress chez les animaux qui devra être réduit en appliquant les mesures adaptées (contention à l'ombre, application d'un ligne humide sur la tête (et yeux) de l'animal, environnement calme, personnel formé) et limité en maintenant une surveillance accrue de l'état de l'animal dès sa capture et jusqu'à son relâcher et en définissant des points limites.

Impact sur les animaux

Parmi les actes réalisés, la biopsie (peau et écaille), la prise de sang et la laparoscopie, pose de balise ou de caméra, peu d'effets indésirables, hormis le stress et la douleur, sont attendus l'ensemble de ces actes étant bien maîtrisé par le personnel manipulant les tortues, et encadré par un expert pour l'acte considéré comme le plus invasif (laparoscopie : un expert de renommée mondiale invité sur les missions sera présent à chaque manipulation et formera le personnel déjà habilité à la réalisation de procédures expérimentales, dont la chirurgie, sur des animaux). D'après l'expérience d'actes similaires réalisés par le passé par les personnels impliqués dans le projet, et bien décrits par des experts mondiaux dans la littérature, il n'est pas attendu de perte de poids, de mobilité réduite ou de comportement anormal. La balise restera fixée au maximum 1,5 ans à la carapace avant de se décrocher par usure de la résine et pousse de l'écaille. Les modèles utilisés sont conçus spécifiquement pour les tortues marines et n'altèrent pas l'hydrodynamisme. La taille et le poids des instruments sont adaptés à ceux des animaux équipés. Les caméras, quant à elles, resteront fixées un maximum de 3 jours et se détacheront seules grâce à un système de libération automatique. Seuls des individus présentant une longueur courbe de carapace (LCC) > 50 cm seront équipés d’une balise ou d’un bio-logger (caméra équipée d’un hydrophone).

Devenir

Tous les animaux seront relâchés sur leur lieu de capture à l'issue des manipulations. Il s’agit d’animaux sauvages capturés dans leur environnement naturel, ou dans les bassins de réhabilitation pour les animaux en soins, ils seront par conséquents remis en liberté dans leur habitat initial après vérification de leur état de santé dans un délai de 2h.

Remplacement

Il est impossible de remplacer les spécimens de tortues marines par d’autres supports expérimentaux, l’objectif même du projet étant d’acquérir des connaissances sur leurs populations pour améliorer leur conservation.

Réduction

Le nombre d’individus à échantillonner est défini selon la réalité terrain qui limite les possibilités de collecte dans les délais impartis, et des effectifs minimums requis pour la fiabilité et la robustesse des analyses statistiques. En se basant sur la connaissance de la diversité génétique aux marqueurs considérés, il a été démontré qu’un lot de 100 individus était nécessaire pour analyser la stabilité génétique des populations. Il en est de même pour dresser un état de santé représentatif des populations de chaque espèce. Dans le cas de l'étude des comportements (déplacements, vocalises) une dizaine d’individus est considérée comme un effectif seuil au-delà duquel l’étude de l’utilisation d’habitat devient statistiquement pertinente. En ciblant 3 zones de l'île qui n'ont pas ou peu été explorées, cela ramène l'échantillonnage à 30 individus pour chaque espèce (10 pour la tortue olivâtre) et chaque type d'instrument.

Raffinement

Les procédures expérimentales incluent la mise en place de procédures de capture adaptées (à la main, en bouteille, ciblage d’individus calmes et conciliants, sans poursuite), et de maintien à bord optimales (ombre, linge humide, vue cachée...) de manière à ce que l’animal ne souffre pas (les tortues marines sont capables de jeuner sur de longues périodes, elles peuvent être maintenues hors de l’eau plusieurs heures dès lors qu’elles sont placées à l’ombre et humidifiées régulièrement), que ses mouvements soient réduits afin qu’il ne se blesse pas et qu’il se tranquillise sans entraver l’expression de ses comportements normaux. Chaque individu manipulé sera surveillé attentivement durant toute l’opération, de sa capture à son relâcher. Il s’agira en particulier de vérifier qu’ils ne sont pas blessés, que leur mobilité et leur respiration sont normales, et que leurs réflexes répondent correctement aux stimuli. Des points limites seront définis afin de stopper les procédures : forte agitation pendant plus de 3 minutes, absence de réaction suite à un stimuli oculaire et cloacal. Le projet propose également d’évaluer la pertinence du tissu « ongle » dans l’étude de l’écologie alimentaire, comme un tissu alternatif (non-innervé) aux autres tissus dont le prélèvement est plus invasif. Les responsables du projet restent très attentifs aux avancées scientifiques en matière de i) biologie moléculaire qui permettent de réduire la quantité de tissu nécessaire aux analyses (génétiques, isotopiques) et ii) de développement technologique qui garantit des instrumentations peu contraignantes (miniaturisation des balises et bio-loggers), dont les modèles sont spécifiquement développés pour les tortues marines (et déjà expérimentés) et dont la collecte des données ne nécessite pas la recapture de l’animal (télémétrie satellitaire ou libération automatique des bio-loggers).

Choix des espèces

Les tortues marines sont des espèces protégées à caractère emblématique, considérées comme « clef de voute » de la préservation de la biodiversité, c'est-à-dire qu'elles ont des fonctions essentielles qui ne peuvent pas être remplies par d'autres espèces. Elles sont toutes classées parmi les espèces de la liste rouge des espèces menacées de l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN). Elles représentent donc un enjeu majeur en termes de conservation et d’intérêt. Pour les 4 espèces ciblées, Tortue verte, Tortue imbriquée, Tortue caouanne, Tortue olivâtre, les juvéniles et les adultes sont ciblés. Le site d’étude constitue principalement une zone de nourrissage et de développement pour ces 4 espèces ; seule la première s’y reproduit. Nous attendons une majorité de juvéniles et ne pouvons prédire précisément le nombre d'adultes qui pourront être étudiés. Les captures des tortues marines en mer en plongée ou apnée sont plus aisées sur des juvéniles et ces derniers sont plus nombreux sur les habitats ciblés. Moins de 50 adultes ont été répertoriés sur les sites de plongée ces 5 dernières années, toute espèce confondue.

Pour tester des biomatériaux censés accélérer la cicatrisation des escarres, 960 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie est rendue diabétique par un régime riche en graisses et en sucres, puis le dos est dépilé et un pli de peau est pincé entre des aimants, une à trois fois, pour provoquer une plaie de compression. Suivent un débridement, la pose du biomatériau, des pansements, des photographies et, pour un groupe, six prélèvements de sang à la queue. Chaque souris est isolée jusqu'à sept jours le temps que la croûte se forme, et le porteur indique que les animaux ne montrent plus de signes de souffrance après quatre jours, selon un score relevé quotidiennement la première semaine.

Objectifs

Objectif du projet : Étudier l’amélioration de la vitesse et de la qualité de cicatrisation des plaies de compression chez des souris diabétiques et non diabétiques, grâce à un traitement par biomatériaux. Les ulcères de pression (escarres) : On estime que 2,5 % de la population américaine souffre de plaies chroniques de type escarres, elles augmentent la morbidité et la mortalité chez les personnes âgées ainsi que les personnes à mobilité réduite. Les patients diabétiques sont d’avantage touchés puisque le diabète entraine une atteinte des nerfs inhibant la sensation de douleur et de la microcirculation ce qui empêche la cicatrisation des plaies de pression. Les traitements actuels des plaies de compression, qui peuvent durer des mois, se basent sur des pansements humides, toutefois les échecs thérapeutiques sont fréquents et les plaies non cicatrisées présentent un risque infectieux élevé. Nous évaluerons l’efficacité des biomatériaux dans des modèles de souris diabétiques et non diabétiques. Les plaies seront induites à l’aide d’aimants qui viendront pincer un pli de peau du dos, une méthode qui reflète les conditions humaines de pression. Nous testerons des biomatériaux innovants, tels que des matrices de collagènes, pour accélérer la cicatrisation des plaies de compression chez la souris. L’ingénierie tissulaire utilise ces biomatériaux pour offrir aux cellules de la peau un environnement à coloniser et ainsi combler la plaie. Différents biomatériaux seront testés pour démontrer leur efficacité dans la cicatrisation des plaies.

Bénéfices attendus

La demande de traitements pour les plaies chroniques connaît une forte augmentation, par conséquent, le besoin de solutions thérapeutiques innovantes, efficaces et accessibles est en nette croissance, en raison du vieillissement de la population et de l'augmentation des comorbidités. Le bénéfice à long terme de l’utilisation de biomatériaux pour le traitement des plaies cutanées de pression se situe dans la prise en charge précoce de ces patients, et une approche préventive, ces solutions permettront de diminuer la douleur, la gravité et la durée des traitements, tout en réduisant les coûts pour les systèmes de santé.

Procédures

Les souris seront anesthésiées pour les manipulations suivantes : 1 dépilation du dos, 1 ou 3 poses d'aimant selon le protocole pour induire la plaie de compression, 1 débridement et mise en place du biomatériau de traitement, soins et prise de photos de la plaie. Un groupe recevera une injection de glucose suivi de 6 prélèvements de sang à la queue sous anesthésie générale. Pour les groupes suivants, un seul prélèvement de sang à la queue sera réalisé sous anesthésie générale afin de mesurer la glycémie. Chaque anesthésie (gazeuse) sera d’environ 10minutes.

Impact sur les animaux

Les procédures impliquant les souris engendrent diverses nuisances. Le stress thermique est causé par la dépilation du dos, tandis que la douleur résulte des plaies de compression, du débridement. Après la chirurgie, la perte de mobilité peut entraîner des difficultés à atteindre la nourriture et l’eau. La peur et la détresse apparaissent lors des manipulations fréquentes pour les pesées, les soins ou les changements de pansements. Les pansements et plaies exposent les animaux à des risques d’arrachage du pansement et au léchage de la plaie, pour cette raison les souris seront isolées maximum 7 jours.

Devenir

La procédure et les prélèvements biologiques nécessitent que tous les animaux soient mis à mort

Remplacement

Avant d’être testés sur des animaux, les biomatériaux sont d'abord évalués sur des cellules de peau humaine cultivées en laboratoire (fibroblastes). Cela permet de choisir les meilleures formulations en fonction de plusieurs critères comme la compatibilité chimique, la survie et la croissance des cellules, ou la production de matrice extracellulaire. Des alternatives en laboratoire, comme les modèles 2D et 3D, existent pour simuler la cicatrisation, mais ils ne recréent pas toutes les interactions complexes des tissus humains. Par exemple, les modèles 3D, qui utilisent du collagène et des cellules, imitent mieux la peau, mais restent incomplets. D'autres méthodes, comme la culture d'organes, conservent mieux les structures cellulaires sur le long terme, mais elles sont coûteuses et ne reflètent pas l’ensemble des interactions du corps. L’ingénierie tissulaire explore de nouvelles approches, mais il est difficile d’obtenir des résultats proches des conditions réelles, surtout pour des maladies complexes comme le diabète, où des inflammations chroniques et des problèmes de vaisseaux sanguins compliquent les choses. Pour ce projet, on utilise une souris de laboratoire spécifique, bien adaptée à un régime qui induit l’obésité et le diabète, et elle a une physiologie vasculaire proche de celle des humains. Cela permet d’étudier les effets de la maladie sur la cicatrisation avec un minimum d’animaux, tout en obtenant des résultats fiables.

Réduction

La procédure de mise au point du protocole d’induction des plaies de compression comporte un nombre deux fois moins important de souris par groupe. En effet le recueil de données qualitatives (et donc sans réalisation de statistique) sera suffisant pour valider le protocole en utilisant comme critère de validation la durée de fermeture complète de la plaie qui doit être supérieure à 12 jours. Nous comparerons également les résultats chez les mâles et les femelles mais nous n’attendons pas de différences. Pour cette mise au point, nous allons avancer étape par étape avec dans un premier temps la réalisation des 4 premiers groupes qui sont les groupes pour lesquels l’induction de la plaie est faite sur 1 jour, ce qui est le protocole idéal pour limiter les manipulations sur la souris. Si ce protocole sur une journée ne permet pas d’obtenir des plaies de compressions, ou que les plaies se referment en moins de 12 jours chez la souris non diabétique, nous testerons alors les 4 groupes suivants avec un protocole d’induction des plaies sur 3 jours. Cette stratégie en deux étapes permet de diminuer le nombre d’animaux utilisé si la première condition nous donne les résultats désirés.

Raffinement

Les souris recevront une dose d’analgésique 30 minutes avant l'induction de la plaie par les aimants, le débridement de la plaie, puis d’une deuxième injection entre 6-8h après l’acte chirurgical et une fois par jour pendant 48h. Les actes douloureux étant tous réalisés sous anesthésie gazeuse. A partir du jour de la dépilation les souris seront scorées chaque jour pendant 7 jours. Une injection sous cutané de buprénorphine sera réalisée si nécessaire. Après ces 7 jours les souris seront monitorées les lundis, mercredis et vendredis. D’expérience, après 4 jours, les souris ne montrent plus de signes de souffrance. Les animaux seront isolés 7 jours, le temps de la formation de la croute, de ce fait l’enrichissement standard de la cage sera doublé avec la présence de plusieurs cachettes (dômes, rouleaux) et de matériel de nidification.

Choix des espèces

Au cours de ce protocole, nous utiliserons des souris adultes âgées d’au moins 8 semaines connues pour développer un diabète de type 2 à la suite d’un régime riche en glucides et en lipides. Les souris seront utilisées à 8 semaines pour avoir des animaux sexuellement matures.