Procédures modérées

Trois prises de sang de 15 ml par semaine pendant trois semaines sous anesthésie générale, puis des injections sous-cutanées de cellules tumorales humaines, puis la surveillance de la pousse des tumeurs, puis un transport vers un second établissement pour deux anesthésies de deux heures et l'exérèse. 10 miniporcs vont être utilisés dans ce volet du projet, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sous immunosuppresseur pendant tout le protocole. Le porteur situe la douleur à l'endroit de la tumeur jusqu'à son retrait, puis sur les cicatrices pendant les 24 heures qui suivent la chirurgie. Il annonce une étude qui "permettra de passer rapidement à des essais cliniques chez l'Homme", quand l'objet immédiat est de calibrer une sonde de détection déjà essayée sur cultures cellulaires et tissus isolés.

Objectifs

Le but de ce projet est de mettre au point/valider des protocoles qui seront utilisés lors d'études cliniques. D’après l’Organisation Mondiale de la Santé, le cancer est une cause majeure de décès dans le monde, 10 millions de décès en 2020. En moyenne, 20 à 50 % des patients opérés dans le cadre de résection tumorale subissent une récidive cancéreuse locale. Ces récidives locales sont principalement dues aux résidus tumoraux qui subsistent dans la plaie opératoire après la chirurgie. Détecter les cellules cancéreuses pendant la résection et garantir des marges nettes signifie assurer l'ablation complète des tissus tumoraux, tout en préservant les tissus sains environnants, afin de ne pas endommager les zones fonctionnelles. L'objectif de notre projet est de valider la détection des tumeurs avec une sonde peropératoire détectant les rayonnements bêta afin d’améliorer la résection tumorale. Plusieurs tumeurs seront implantées chez un même animal dans le but de pouvoir vérifier la précision chirurgicale du dispositif médical, tout en limitant au maximum le nombre d’animaux utilisés. Le dispositif détecte des radiotraceurs bêta in situ précédemment injectés. Ces radiotraceurs, actuellement utilisés pour le diagnostic en imagerie TEP (Tomographie par Émission de Positons) et la thérapie (radiothérapie interne) permettent une détection très spécifique et sensible. Cette technique consiste à utiliser un noyau radioactif entouré d’une matrice et qui a la particularité d’être spécifique à chaque tumeur. Ce nouvel outil chirurgical, sonde de détection des particules β, indépendante du type de cancer, couplée à un outil d’exérèse, permet de guider en temps réel le geste des chirurgiens en localisant les résidus de cancer à extraire tout en préservant les tissus sains environnants. Pour vérifier l'efficacité et calibrer in vivo ce dispositif, nous devons travailler avec un modèle proche de l’homme en termes de tissus et de taille importante tel que le miniporc.

Bénéfices attendus

Cette étude vise à améliorer le traitement chirurgical des cancers. Ces essais in vivo vont permettre de mieux calibrer et affiner l'utilisation d'un dispositif médical qui aide les chirurgiens oncologues à l'exérèse totale des tumeurs. Cette étude permettra de passer rapidement à des essais cliniques chez l'Homme.

Procédures

Etablissement 1 : Les porcs recevront un médicament immunosuppresseur pendant toute la durée du protocole. Trois prises de sang de 15ml chacune seront faite chaque semaine pendant 3 semaines, c'est une intervention rapide de moins de 3 minutes, sous anesthésie générale. Par la suite, ils recevront des injections sous cutanées de cellules tumorales, sous anesthésie, qui durent moins de 10 minutes. Dans les jours qui suivent la pousse des tumeurs est survéillée. Etablissement 2 : Les porcs subissent deux anesthésies générales de 2h chacune pour imagerie médicale et retrait des tumeurs.

Impact sur les animaux

Premier établissement : Les porcs subiront plusieurs anesthésies de courte durée (moins de 15 minutes) pour la réalisation de prises de sang et l’injection de cellules tumorales. Ceci peut provoquer une douleur passagère à l’injection et une confusion temporaire au moment du réveil. Ils seront implantés avec des cellules tumorales qui provoqueront la pousse d’une tumeur sans métastase ou effet paranéoplasique, ce qui va provoquer une gêne mécanique à l’endroit de la tumeur ou une douleur ou inflammation localisée qui durera tout le temps de la présence de la tumeur jusqu’à l’exérèse. Les porcs seront transportés entre les deux établissements, ce qui va provoquer un stress d’une durée maximale d’une heure. Deuxième établissement : : Les porcs subiront deux anesthésie de moyenne durée (environ deux heures pour l’imagerie médicale ). Ceci peut provoquer également une douleur à l’injection des produits anesthésique et une confusion mentale au moment du réveil. Ils subiront aussi une intervention chirurgicale rapide, d’exérèse des tumeurs au cours de la deuxième anesthésie. Ceci peut provoquer une légère douleur à l’induction de l’anesthésie, mais surtout une douleur sur les cicatrices au réveil et pendant le 24h qui suivent la chirurgie.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des prélèvements terminaux des tissus pour l'analyse histologique.

Remplacement

Le dispositif médical que nous testons a déjà été essayé sur des cultures cellulaires et des tissus isolés. Il a montré sa sensibilité et son efficacité, mais ll faut désormais sur des tumeurs d'animaux vivants, tel que le Règlement Européen sur les dispositifs médicaux le demande.

Réduction

Le nombre d'animaux est déterminé par le nombre de tumeurs à traiter. Le Règlement Européen 2017/745 demande un minimum de preuves d'efficacité en nombre de traitement. Le produit est considéré efficace s'il fonctionne 10 fois sur chaque tumeur. Nous avons déterminé qu'il est possible d'implanter 6 tumeurs par miniporc à raison de 2 tumeurs de chaque nature par porc. Il faut donc un minimum de 5 porcs pour obtenir les résultats. Au maximum, 10 animaux seront prévus à cause des aléas de mise en place du modèle (1 – étude pilote, 4 - étude expérimentale et 5 – deuxième étude sera réalisée si nécessaire pour confirmer les résultats ou pour évaluer l'efficacité sur d'autres types de cancer). Un nombre d'animaux se trouve réduit au minimum nécessaire pour l'obtention de données suffisamment fiables, afin d’évaluer une nouvelle sonde de détection peropératoire du rayonnement bêta pour la résection de tumeurs en "conditions réelles".

Raffinement

Etablissement utilisateur 1 : Les animaux bénéficient d’une période d’acclimatation de 8 jours avant le début du traitement immunosuppresseur. Tout au long de leur hébergement, ces miniporcs, qui sont assez jeunes à leur arrivée, sont hébergés en groupes, dans des boxes bien plus vastes que ce qui est recommandé par la règlementation, avec des possibilités de se cacher, de jouer, et de fouisser dans la litière pour rechercher leur nourriture, ce qui évite l’ennui. Ils sont suivi par un personnel qui connaît très bien les cochons et enregistre quotidiennement leurs progrès en matière de socialisation. Ils sont récompensés pour leur collaboration après chaque geste invasif et ont un entrainement médical. La ciclosporine est amère, elle est distribuée avec un masqueur de goût pour éviter l’aversion. Les prélèvements sanguins sont faits sous anesthésie. Le suivi des tumeurs est fait par du personnel formé et en cas de signe clinique des traitement antalgique et tout traitement symptômatique est accepté. Toutes les précautions sont prises, en matière d’hygiène pour empêcher les infections intercurrentes consécutives du traitement immunosuppresseur. Etablissement utilisateur 2 : les animaux sont suivis et hébergés dans les mêmes conditions. L’imagerie et la chirurgie d’exérèse sont réalisées sous anesthésie avec une analgésie adaptée. Le suivi post-opératoire tout le lendemain et réalisé par du personnel formé dans un hébergement confortable et chauffé. A chaque phase du protocole, des points limites adaptés permettent d'exclure les animaux avant que des souffrance trop importantes n'apparaissent.

Choix des espèces

Pour ce projet nous avons besoin d’un animal chez qui il est possible de greffer des cellules de tumeur d’origine humaine, pour obtenir des tumeurs d’une taille comparable aux tumeurs des patients humains pour essayer notre dispositif dans des conditions comparables. Le porc a été choisi par qu’il est possible de réaliser ces greffes chez ce modèle et qu’il est de taille suffisante pour supporter la greffe de plusieurs tumeurs. Les porcs utilisés en étude sont les animaux jeunes adultes, leur poids (vers 40- 50kg à l’arrivée en étude) est proche d’un poids humain et permet de travailler avec des doses humaines. Enfin, ce poids est compatible avec une bonne manipulation des animaux par les opérateurs.

16 800 têtards de xénopes vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, soit 240 individus par molécule testée pour trente-cinq molécules. Ils baignent dans une eau contenant les perturbateurs endocriniens pendant trois jours ou jusqu'à trente jours, après dix jours d'exposition au métronidazole en incubateur opaque pour une partie d'entre eux, et sont anesthésiés jusqu'à quatre fois pour le comptage des cellules du nerf optique. Le porteur estime la mortalité liée à l'exposition à 10 % sur trois jours et 20 % sur un mois, à quoi s'ajoutent 10 % de morts prématurées pendant le développement. Il retient le xénope entre autres parce que l'espèce "génère beaucoup de têtards, facilitant les études toxicologiques et pharmacologiques qui nécessitent un grand nombre d'animaux".

Objectifs

Au cours de ces 40 dernières années, des milliers de produits chimiques ont été introduits dans notre environnement. Connues sous le nom de perturbateurs endocriniens (PE), ces molécules ont des effets néfastes sur la santé en agissant sur le système endocrinien, en mimant l’action physiologique des hormones. Les PE agissent sur certaines hormones, qui agissent sur des cellules présentes dans le cerveau. En sachant que l’exposition chimique influence, dans le cerveau en développement et chez l’adulte, le destin des cellules, nous pensons que les PE auraient un impact sur des cellules spécifiques appelées les oligodendrocytes, qui forment une gaine isolante autour des axones (prolongement des cellules nerveuses) appelée la myéline. Ces cellules sont impliquées dans des mécanismes de myélinisation (processus de formation de la myéline) et remyélinisation (régénération de la myéline). L’objectif de notre projet est donc d’évaluer chez le têtard de Xenopus Laevis les effets des perturbateurs endocriniens sur la myélinisation et la remyélinisation et ainsi vérifier s’il existe une corrélation avec certaines maladies comme la sclérose en plaque, dont les cas ont augmenté depuis l’apparition de ces molécules.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de comprendre les effets des substances identifiées comme ayant des propriétés perturbatrices sur le système endocrinien, et les conséquences qu’elles peuvent avoir sur la myéline (membrane qui protège les axones de nos neurones) dans différentes conditions. Premièrement, étudier les effets des perturbateurs endocriniens dans un contexte de myélinisation (processus de la formation de la myéline), permettrait de comprendre quelles molécules impactent ce processus et de voir s’il existe une corrélation avec les troubles neurodéveloppementaux observés chez les enfants ayant été exposés à ces molécules. Ensuite, étudier les effets des perturbateurs endocriniens dans un contexte de remyélinisation (processus de régénération de la myéline) permettraient dans le cas de maladies démyélinisantes comme la sclérose en plaque (où la myéline est détériorée, SEP), de comprendre s’il existe une corrélation entre l’augmentation du nombre de cas de SEP et celle de l’utilisation des PE. De plus, notre implication dans un projet international permet de répondre aux besoins réglementaires, scientifiques et sociétaux pour une meilleure évaluation des dangers et des risques chimiques des substances identifiées comme PE.

Procédures

Afin de procéder à un comptage des cellules d'intérêt dans les nerfs optiques, les animaux seront anesthésiés au maximum 4 fois pour une durée de 15 minutes maximum avec un minimum de 3 jours entre chaque anesthésie. Une partie des têtards sont mis en contact avec une molécule permettant de mettre en place le modèle pendant 10 jours, dans leur eau de balnéation. Puis ils seront exposés pendant 3 jours aux perturbateurs endocriniens pour étudier leur effet. Une autre partie des têtards sera mise en contact direct avec les perturbateurs endocriniens pendant 30 jours maximum pour étudier leur impact sur le développement. Les perturbateurs endocriniens sont aussi préparés dans l’eau de balnéation des têtards. Tous les têtards sont euthanasiés en fin de procédure par une méthode règlementaire pour la réalisation d’analyses sur leurs tissus.

Impact sur les animaux

L’anesthésie est maintenue durant toute la procédure pour ne pas engendrer de stress chez l’animal, mais peut entrainer des risques cardio-respiratoires. Malgré le soin que nous portons au choix de la dose des molécules, d’après la littérature et les tests in vitro, il arrive que certaines concentrations de perturbateurs endocriniens testées soient toxiques et entrainent la mort des têtards. Nous estimons cette perte liée à l’exposition aux perturbateurs endocriniens à 10 pour cent pour 3 jours et 20 pour cent pour 1 mois d’exposition. Une mort prématurée des têtards est possible pendant le développement, nous estimons cette perte à 10 pour cent, ainsi que suite à l’exposition au métronidazole, que nous estimons à 10 pour cent. Lors des différentes procédures, les animaux sont délicatement attrapés avec une pipette. Cette manipulation induit un léger stress. Lors des tests comportementaux, les têtards sont amenés dans la pièce agréée dans leur bac ce qui peut provoquer un léger stress chez nos animaux lors du déplacement (bacs sur un chariot).

Devenir

Afin d’étudier les différents mécanismes impliqués suite à l’exposition aux perturbateurs endocriniens testés, il est ensuite nécessaire d’euthanasier les têtards pour faire des études immuno-histologiques plus poussées sur leurs tissus pour compléter les observations faîtes du vivant de l’animal.

Remplacement

Les perturbateurs endocriniens sont connus pour avoir un effet toxique sur les cellules en culture, ce qui explique pourquoi ce modèle ne peut pas être utilisé dans notre cas. L ’intérêt est de comprendre les effets des perturbateurs endocriniens au sein d’un organisme vivant, et d’étudier leurs impacts sur le comportement et les processus physiologiques. Le recours à des têtards, qui ont un système nerveux comparable (présence et importance de la myéline dans le fonctionnement) à ce qui est retrouvé chez l’Homme, peut permettre une première démonstration de l’action d’une molécule in vivo, ce que les modèles cités précédemment ne permettent pas. Le choix de l’utilisation du modèle Xenopus Laevis repose donc sur les arguments suivants : -Il s’agit d’un modèle animal, donc un modèle intégré contrairement à des modèles ex vivo et in vitro -La transparence du têtard permet de visualiser tout le système nerveux central, ce qui permet un suivi in vivo et longitudinal sans euthanasie à des temps donnés pour prélever des échantillons -Le Xénope est une espèce qui génère beaucoup de têtards, facilitant les études toxicologiques et pharmacologiques qui nécessitent un grand nombre d’animaux pour leur interprétation -Enfin, il existe une grande conservation des protéines de la myéline inter-espèces (amphibiens versus Mammifères) pour transposer nos observations sur cette espèce à l’Homme.

Réduction

Afin de respecter la règle des 3R, ce sont les mêmes têtards qui sont utilisés pour compter le nombre de cellules qui nous intéressent dans le nerf optique qui seront soumis au test visuel. La transparence des têtards de Xénope permet de suivre in vivo la progression des expériences grâce à l’observation au macroscope, et ainsi d’éviter des suivis histologiques tout au long du protocole nécessitant l’euthanasie des têtards. Nous estimons qu’il faudra environ 240 têtards par molécule, en sachant qu’une molécule est testée deux fois à 7 concentrations différentes, en comparaison avec un groupe contrôle, ce qui fait un total de 8 groupes, avec 15 têtards par condition, donc 240 têtards au total. Le nombre de 15 têtards par groupe prend en compte la mortalité spontanée des têtards liée au développement et celle liée à l’exposition aux molécules (molécule qui permet la mise en place du modèle et celles à évaluer). 35 molécules sont à tester suivant ce modèle, soit au total environ 8 400 têtards pour la myélinisation, et 8400 pour la remyélinisation, ce qui fait un nombre total de têtards de 16 800 têtards pour ce projet.

Raffinement

Au cours de leur développement, les têtards sont placés dans un bac de 4L d’eau adaptée à leur physiologie (moitié eau dure, moitié eau osmosée) à 23degrès Celsius avec une pompe pour oxygéner l’eau. L’eau est renouvelée de façon hebdomadaire pour maintenir un volume suffisant et réduire l’accumulation des déchets (un changement d’eau trop fréquent entraine un stress avec une perte de nos têtards). Les têtards sont observés quotidiennement, et ceux qui présentent des anomalies (déformations, retard de développement, troubles de la nage…) sont euthanasiés, les cadavres liés aux problèmes de développement et les déchets liés au surplus de nourriture sont retirés de l’eau quotidiennement pour maintenir de bonnes conditions environnementales. De plus, des bûches flottantes artificielles sont placées dans les bacs, ce qui permet de complexifier leur milieu (enrichissements). Enfin, nous utilisons une alimentation, majoritairement composée de végétaux et d’algues, adaptée à leur développement. La profondeur de l'anesthésie est surveillée et est adaptée à nos besoins pour garantir une immobilisation et limiter le stress des animaux. Pour optimiser le réveil et la bonne récupération des animaux, nous favorisons une oxygénation de l'eau avec un bulleur et réintégrons les têtards auprès de leurs congénères pour limiter le stress Des points limites sont définis et respectés de manière à éviter toute souffrance des animaux. Pour les manipulations la préhension des animaux est faite délicatement avec une pipette, Pour le comportement, les têtards sont amenés dans leur bac jusqu’à la pièce dédiée, et attrapés par une pipette pour les placer dans une large boite de Pétri avec leur milieu de nage pour limiter le stress. Les têtards sont isolés très peu de temps (5 min) avant d’être replacés dans leur bac d’origine avec leurs congénères. Durant l’exposition au métronidazole (molécule permettant de mettre en place le modèle), les têtards sont placés dans un incubateur opaque. Cette absence de cycle jour et nuit ne semble pas leur être préjudiciable vue que cette espèce a une préférence naturelle pour les zones peu éclairées. Afin de déterminer les concentrations optimales non toxiques lors du passage au modèle animal, les effets des perturbateurs endocriniens sont d’abord étudiés, sur des tranches de cervelet de souris.

Choix des espèces

La transparence des têtards facilite le suivi in vivo de l’expérimentation (respect du critère réduction car étude longitudinale), de plus la grande homologie des protéines de la myéline des Xénopes avec celle des mammifères justifie l’utilisation de ce modèle. Les têtards sont utilisés entre 3 jours (stade 21) et 1 mois (stade 50) post-fertilisation. A cette période de développement, on peut facilement observer la dynamique de la mort et de la réapparition des cellules d’intérêt (oligodendrocytes in vivo) et sans recours à l’euthanasie des animaux.

Au premier jour de leur vie, des souriceaux reçoivent une injection de virus dans le cerveau sous anesthésie générale, avant un prélèvement de queue à quatre semaines. 448 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. À quatre mois, elles passent quatre tests comportementaux, dont la reconnaissance d'objet et l'interaction sociale, censés mesurer mémoire et anxiété, puis sont tuées à cinq mois pour prélever sang et cerveau. Le porteur admet que la manipulation des nouveau-nés peut conduire la mère à rejeter un ou deux petits, avec absence de tétée ou cannibalisme, atteintes qu'il classe pourtant dans un niveau de souffrance modéré.

Objectifs

La maladie d’Alzheimer MA est une maladie neurodégénérative, au cours de laquelle les cellules du cerveau dégénèrent. Elle affecte environ 1 million de personnes en France et il n’existe aucun traitement efficace à ce jour. Notre activité de recherche est dédiée à l'étude des mécanismes cellulaires impliqués dans la MA. L’objectif est de comprendre le fonctionnement de cette maladie, afin de trouver des moyens d’action dans le système nerveux qui permettront de ralentir le développement de la MA.

Bénéfices attendus

L’objectif final est d'améliorer la qualité de vie des personnes atteintes par la maladie d'Alzheimer. Les bénéfices à plus court terme, concernent d'une part la compréhension des mécanismes de fonctionnement de la MA et d'autre part de trouver des moyens d’action sur le système pour réduire le développement et l’agressivité de la MA.

Procédures

Les nouveaux-nés subiront au premier jour post-natal une injection de virus dans le cerveau sous anestésie générale et à 4 semaines un prélèvement de bout de queue (

Impact sur les animaux

Les nouveaux-nés subiront au premier jour post-natal une injection de virus dans le cerveau. Compte tenu de la manipulation des bébés, il est possible que la mère rejette un ou deux petits, se traduisant par l'absence de tétée et /ou du cannibalisme. Un prélèvement de bout de queue est réalisé pour le génotypage à l'âge de 4 semaines. A l'âge de 4 mois tous les animaux subiront 4 tests comportementaux tels que la reconnaissance d'objet et l'interaction sociale, destinés à explorer leurs capacités de mémorisation et leur niveau d'anxiété. A la fin de la procédure, tous les animaux seront mis à mort sous anesthésie profonde et analgésie.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure. Le sang et le cerveau sont prélevés pour effectuer des explorations biochimiques et histologiques.

Remplacement

Bien que des progrès considérables aient été faits dans la modélisation des pathologies à l’aide de systèmes cellulaires et moléculaires innovants, ces modèles n’offrent que des informations "physiopathologiques" très partielles. Il est encore à ce jour indispensable d’utiliser des animaux pour mieux appréhender la complexité des interactions cellulaires et moléculaires et développer de nouvelles thérapies adéquates pour traiter des maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer. En ce sens, nous développons aussi des approches expérimentales in vitro dont les résultats doivent dans tous les cas être confortés in vivo. L’efficacité de futurs traitements originaux doit se traduire par une amélioration biologique/histologique et comportementale dans des modèles murins, notamment le modèle souris de la maladie d'Alzheimer. Ces souris représentent un modèle de choix pour l’étude de la maladie car elles développent rapidement une MA expérimentale (dès 2 mois), laquelle est très similaire à celle observée chez l’homme, comparée à la MA développée par d’autres modèles des souris (9-12 mois).

Réduction

Le nombre de lots expérimentaux et d'animaux au total est décrit en détail au paragraphe 4.2. - souris sauvages (mâles+ femelles) n= 7 groupes x32 souris = 224 -souris modèle de MA (mâles+ femelles) n= 7groupes x32 souris = 224 Soit 448 animaux Ce nombre d'animaux a été réduit au minimum pour pouvoir être validé d’un point de vue statistique notamment pour les études comportementales, d'autant que nous travaillons sur des souris issues de plusieurs reproductions.

Raffinement

Tous les petits de la même fratrie seront injectés. Le génotypage permettra 4 semaines plus tard de les identifier. Les nouveau-nés opérés sont réchauffés sur une couverture chauffante de type bouillotte, et remis à leur mère. Les mères et leur nouveau-nés opérés seront hébergés dans des armoires ventilées, sous environnement contrôlé, dans des cages avec un environnement enrichi (nids végétaux à base de fibres courtes de coton). Une observation quotidienne des animaux sera effectuée pour s’assurer de leur bien-être. Afin d'éviter un maximum la manipulation des petits et le possible rejet par leur mère nous éviterons de les peser, mais nous observerons tous les jours leur comportement, s'ils sont vigoureux, s’ils tètent, ainsi que leur taille en comparant tous les petits de la même fratrie.

Choix des espèces

Les souris constituent des modèles de choix pour notre travail car elles sont couramment utilisées comme modèles de la MA, ainsi que, comme modèle pré-clinique pour tester les effets in vivo de molécules thérapeutiques potentielles. Pour nos études, nous utiliserons des souris sauvages et des souris génétiquement modifiées modèle de la maladie d’Alzheimer. 1) Stade premier jour post-natal, dans lequel les injections de virus seront faites, permettant ainsi l’expression des variants de protéines d’intérêt dès les premiers jours de vie post-natale dans les neurones. 2) Stade juvénile 1 mois et adulte 2 mois, afin de tester des stades intermédiaires 3) Stade adulte à l’âge de 4 mois. Cet âge représente une phase précoce de la maladie dans laquelle nous observons des marques évidentes de la pathologie, aussi bien au niveau comportemental que biochimique et histopathologique. Le comportement des animaux sera testé à partir de 4 mois, et ce pendant environ 15 jours. 4) Stade adulte à l'âge de 5 mois. A ce stade les animaux seront mis à mort. Tous les animaux reçoivent une injection de virus à la naissance mais certains d'entre eux seront mis à mort à 1 et 2 mois sans participer aux tests comportementaux.

150 gerbilles de Mongolie vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une seule injection leur est faite, dans l'abdomen, avec du matériel infectieux d'Echinococcus multilocularis qui provoque la formation de kystes péritonéaux chroniques. Ces kystes servent de matière première à des antigènes vendus aux laboratoires d'analyses médicales pour le diagnostic sérologique de l'échinococcose, et le porteur décrit une évolution "sans altération de l'état général" tout en listant une mobilité réduite et une douleur parmi les atteintes possibles. Il écrit que "la volumétrie d'animaux utilisée pour la production d'Ag sera fonction du volume de commercialisation des tests".

Objectifs

Le diagnostic de maladies infectieuses repose sur différents critères : signes cliniques, radiologiques, facteurs de risque associés… et sur les résultats de tests biologiques. L’utilité des tests biologiques est d’autant plus grande que certaines infections présentent peu ou pas de signes cliniques caractéristiques. Un large panel de tests biologiques existe de la culture de prélèvements à la recherche d’anticorps spécifiques dans le sang des patients. Cette recherche d’anticorps spécifiques est dans de nombreuses maladies infectieuses le seul moyen de diagnostiquer et secondairement de traiter certaines maladies. C’est dans ce but qu’une collaboration entre un laboratoire Hospitalo-Universitaire et une entreprise française a été mise en place avec l’objectif de développer des tests diagnostiques de maladies pour l’homme et/ou les animaux. Nous avons mis au point des tests fiables, spécifiques et sensibles de recherche d’anticorps de pathogènes parasitaires d’origine alimentaire comme Echinococcus granulosus et Echinococcus multilocularis, responsables de maladies graves et parfois mortelles chez l’Homme avec 1 million de personnes concernées. L’utilisation d’antigènes de ces parasites est la clé de voute de la mise au point de tests sérologiques. En l’absence d’alternative de bonne qualité, l’obtention de tels antigènes passe par l’expérimentation animale. Suite à l’injection d’agents infectieux de E. multilocularis, l’animal va développer un ou plusieurs kystes péritonéaux d’évolution chronique sans altération de l’état général. Ces kystes permettront de produire des antigènes de grande qualité pour développer des tests sérologiques permettant de réaliser le diagnostic de patients infectés. L’objectif de ce projet est donc de permettre la production d’Ag de E. multilocularis pour pouvoir continuer de rendre accessible aux professionnels de santé les tests de diagnostic correspondants et ainsi améliorer la prise en charge et le bien-être des patients.

Bénéfices attendus

La production d’Ag d’échinococcose est un élément essentiel à la fabrication de nos tests de diagnostic médicaux. Ces tests, parce qu’ils sont reconnus comme des réactifs de référence, sensibles et spécifiques, sont utilisés par les laboratoires des CHU et des plateformes d’analyses médicales de France et du monde entier. Ils sont destinés aux professionnels de santé dans le cadre de diagnostic de dépistage et de confirmation de la sérologie parasitaire. Les bénéfices attendus du projet sont donc directs et immédiats : permettre de maintenir la production de tests de diagnostic de la toxoplasmose et ainsi améliorer la prise en charge et le bien-être des patients.

Procédures

Un seul geste technique sera réalisé sur animal vivant : il s’agit de l’inoculation inaugurale par voie intrapéritonéale. Cela nécessite la contention de l’animal de quelques secondes par un personnel qualifié afin d’éviter au maximum le stress et la douleur des animaux.

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce projet, les nuisances possibles sur les animaux sont les suivantes : stress physique, mobilité réduite, douleur dus à une complication infectieuse. Le projet a été conçu de manière à minimiser les dommages causés aux animaux.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de l’unique procédure expérimentale afin de réaliser des prélèvements post-mortem.

Remplacement

Pour pouvoir ainsi répondre à l’exigence qualitative et quantitative de la demande, l’utilisation d’animaux est essentielle pour la réalisation du présent projet et la gerbille reste le modèle le plus adapté. L’obtention d’un profil antigénique complet ne peut pas se faire par clonage et génie génétique. De même, la possibilité de mettre en culture in vitro E. multilocularis n’a pas permis de produire un antigène complet et de quantité suffisante (diagnostic couplé et différentiel des 2 types d’échinococcoses impossible). Ainsi, pour ces raisons majeures de volume de production, de défaut de reproductibilité et de qualité médiocre de l’antigène obtenu, la culture in vitro d’échinococcoses ne permet pas une production d’antigène compatible avec le développement et la production des tests de diagnostic présentant des performances au niveau des tests actuellement commercialisés, soumis au marquage CE, à la conformité avec la norme ISO 13485 et à l’attestation CE de conformité délivrée par un organisme notifié et devant répondre aux exigences du règlement européen IVDR 2017/746. En conséquence, ces expérimentations ne peuvent être conduites qu’in vivo.

Réduction

La volumétrie d’animaux utilisée pour la production d’Ag sera fonction du volume de commercialisation des tests. Malgré une croissance de la demande des produits, la réévaluation du nombre d’animaux nécessaires à la production d’Ag par rapport au précédent projet permet de significativement le diminuer. Ceci s’explique par l’expérience acquise sur ce modèle et par les analyses réalisées par le laboratoire pour augmenter la qualité des échantillons récoltés.

Raffinement

Des mesures seront mises en œuvre afin d’optimiser le bien-être des animaux. Les gerbilles seront hébergées par groupes d’individus compatibles, dans des conditions contrôlées et avec la mise en place d’un environnement enrichi (copeaux, matériel de nidification, bâtonnets à ronger). Aucun des animaux ou groupe d’animaux ne sera traité différemment de ses congénères. Une fiche de suivi sera rédigée pour chaque cage avec un suivi de signes comportementaux, physiques et physiologiques. Chacun de ces critères étant évalué fréquemment, la détermination de point(s) limite(s) bien définis, suffisamment précoces et prédictifs, permettra immédiatement de déterminer un animal en souffrance. Nous attacherons une grande importance à l’apparence physique externe et aux changements comportementaux des animaux. Dès lors que l’animal montre des signes de positivité à l’infection, il est mis en armoire ventilé afin de ne pas stresser ses congénères. En cas de gêne dans ses déplacements, l’accès à l’alimentation lui est facilité (dépôt d’une coupelle au sol). Les soins et les procédures expérimentales seront réalisées par du personnel qualifié et permanent. En effet, les gerbilles ont le temps de se familiariser avec les manipulateurs spécialement affectés à leur suivi.

Choix des espèces

La gerbille est l’espèce qui présente un cycle naturel de l’infection parasitaire sans développement d’autres signes cliniques avant l’atteinte d’une taille de kyste significative. En conséquence, la production d’antigène d’E. multilocularis est réalisée in vivo sur ces animaux. Les gerbilles utilisées seront de jeunes adultes, mâles ou femelles.

Les souris de ce projet sont immunodéprimées et porteuses de ce que le porteur nomme un "phénotype dommageable", qu'il déclare ne pas s'exprimer grâce à leur hébergement. 355 d'entre elles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection de cellules cancéreuses dans la quatrième glande mammaire, puis jusqu'à trois injections intrapéritonéales et une injection intraveineuse par semaine pendant trois semaines, avec des contentions répétées sur trois mois au maximum. La tumeur peut gêner leurs déplacements et les métastases pulmonaires provoquer des difficultés respiratoires, avant la mise à mort qui permet de prélever la tumeur, la glande mammaire voisine et les poumons.

Objectifs

Le cancer du sein reste la première cause de mortalité chez la femme malgré l’efficacité des traitements conventionnels. Il existe deux freins majeurs à la guérison de ce cancer : son évolution vers un stade métastatique et sa résistance aux traitements. Notre laboratoire s’intéresse à un processus particulier qui est impliqué dans ces 2 mécanismes. Notre projet vise à l’identification de nouveaux médicaments capables d’empêcher la formation métastatique et la résistance aux thérapies conventionnelles. Pour cela, nous avons testé plus 70 000 molécules in vitro et nous en avons validé 3 capables de bloquer les processus de métastases et de résistance au traitement. Il est maintenant essentiel de tester pré-cliniquement l’efficacité de ces 3 molécules sur un organisme complexe.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra potentiellement de mettre en évidence l’effet thérapeutique de nos molécules sur le cancer du sein, contre sa progression métastatique et sa résistance aux thérapies conventionnelles, et pourra ouvrir de nouvelles perspectives de traitement pour les patients atteints de cette maladie.

Procédures

Tout d’abord l’ensemble de ces expérimentations est effectué sur des animaux immunodéprimés au phénotype dommageable. Les animaux subiront régulièrement des contentions (contention de 2 à 3 minutes et maximum 3 contentions par semaine sur une durée maximale de 3 mois) qui leur génèreront du stress. Ils subiront également une injection intra-mammaire ainsi que des injections régulières en intrapéritonéale (3 injections intrapéritonéales par semaine sur une durée maximale de 3 semaines) et en intraveineuse (1 injection intraveineuse par semaine sur une durée maximale de 3 semaines).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sur les animaux sont l’apparition de tumeur au niveau de la quatrième glande mammaire qui pourra potentiellement les gêner dans leur déplacement et générer de la douleur ainsi que le développement de métastases pulmonaires qui pourra potentiellement provoquer des difficultés respiratoires. Les traitements par les molécules identifiées et de chimiothérapie risquent d'affecter l’état général de la souris (perte de poids, douleurs abdominales, perte de poils).

Devenir

Les animaux seront mis à mort afin de pouvoir prélever la tumeur, la glande mammaire adjacente à la tumeur et les poumons. Ces tissus seront analysés pour évaluer la progression tumorale et ainsi déterminer l’efficacité des traitements testés.

Remplacement

Des études préliminaires in vitro ont été réalisées et ont permis de démontrer l’effet des molécules que nous souhaitons tester in vivo sur l’inhibition du processus permettant aux cellules cancéreuses de migrer et de devenir résistantes au chimiothérapies conventionnelles sur 12 modèles cellulaires différents. Si l’ensemble de ces expérimentations nous conforte sur l’effet des molécules identifiées et leurs conséquences délétères sur les propriétés de migration, d’invasion et de chimiorésistance des cellules cancéreuses, il nous reste à démonter leur effet dans un organisme physiologiquement complexe afin d’envisager par la suite leur potentielle inclusion dans un essai clinique.

Réduction

Le nombre maximal de souris utilisées pour la réalisation de ce projet est de 355. Ce nombre a été réduit au minimum et suffisant afin d’obtenir des données statistiquement valides. De plus, le projet comprend 2 GO/NO GO (décision de continuer ou non) à la fin de deux procédures ce qui peut réduire notablement le nombre global d’animaux utilisés.

Raffinement

Des points limites précis ont été définis pour identifier le plus précocément possible toute souffrance de l’animal. Nous évaluerons l’état de bien-être ou de souffrance de l’animal au moins 3X par semaine. Une analgésie sera utilisée si une souris présente des signes de souffrance et la souris sera observée alors deux fois par jour. De la nourriture sera ajoutée au sol si une souris présente des difficultés à s’alimenter. La manipulation des animaux par des personnes compétentes en minimisant le stress engendré en expérimentation animale permet de limiter au maximum toute douleur ou souffrance des souris. Les souris utilisées pour ce projet sont des souris immunodéprimées au phénotype dommageable qui ne s’exprime pas du fait de leur hébergement dans un environnement adapté. Des éléments de raffinement seront ajoutés afin de veiller à leur bien-être (coton).

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale la plus pertinente pour les études de carcinogénèse mammaire et de formation métastatique car c'est un modèle proche de la pathologie humaine qui reproduit les caractéristiques histologiques. De plus, l'évaluation d'effet thérapeutique sur des xénogreffes de lignées s'inscrit dans la démarche classique de tests précliniques. Nous utiliserons les souris immunodéprimées afin de rester en accord avec les données décrites dans la littérature. Enfin, nous disposons d'outils, d'expériences et de compétences solides pour réaliser cette étude dans les meilleures conditions chez la souris. Des souris adultes de 6 semaines seront utilisées, âge standard utilisé pour l’étude du développement tumoral par xénogreffe, ce qui nous permettra de comparer nos résultats à la littérature.

6 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacun anesthésié sept fois en deux mois. Une chirurgie oculaire d'une heure permet d'injecter sous la rétine des vecteurs de thérapie génique, complétée par des examens du fond de l'œil d'une heure et des électrorétinogrammes de deux heures. Les singes retenus ont entre 8 et 15 ans, le porteur indiquant que seul un primate non humain possède une région maculaire comparable à celle de l'être humain. Le bénéfice annoncé, un traitement de la rétinite pigmentaire de type 28, reste au stade de la validation d'une construction de vecteur, alors que les six macaques sont tués pour l'analyse histologique de leurs tissus.

Objectifs

La rétinite pigmentaire (RP) est un groupe de maladies génétiques qui affectent la rétine, la couche de tissu sensible à la lumière située à l'arrière de l'œil. La rétine contient des cellules photoréceptrices qui détectent la lumière et permettent la vision. La rétinite pigmentaire est causée par des mutations dans des gènes spécifiques impliqués dans le fonctionnement des photorécepteurs de la rétine. Cette maladie peut être causée par un gène en défaut, essentiel pour la structure et la fonction des photorécepteurs. Ce défaut du gène entraîne la dégénérescence progressive des photorécepteurs et conduit à la rétinite pigmentaire RP28, pour laquelle à ce jour aucun traitement connnu. L’analyse génétique de 100 patients atteints de RP28 a permis de découvrir que certaines parties de leur rétine restaient intactes pendant 30 à 40 ans. Cette découverte ouvre une possibilité de traitement par thérapie génique en introduisant une copie permettant de restaurer la fonction du gène dans les cellules de la rétine. Des essais préliminaires chez la souris ont montré des résultats prometteurs. L'objectif général de notre étude est de tester des vecteurs de thérapie génique chez des macaques, en vue de futurs essais cliniques chez l'homme. Les tests incluent l'évaluation de l'expression de différents vecteurs de ce gène chez les macaques.

Bénéfices attendus

Les stratégies de développement de thérapies géniques des photorécepteurs constituent une issue thérapeutique majeure. L’évaluation de l’expression de différentes constructions de vecteurs de thérapie génique contenant le gène en défaut dans les photorécepteurs de macaque permettra de valider la construction de vecteur qui mime au mieux la situation physiologique. Cette étude permettra aussi de réduire le nombre de singes à utiliser en sélectionnant au plus tôt la bonne construction de vecteur. La connaissance de la dose et du vecteur permettront d’établir les conditions pour les tests de pré-toxicologie chez le macaque. Notre ultime but est de caractériser précisément la sécurité d’emploi de ce vecteur de thérapie génique et son efficacité pour initier des tests cliniques chez des patients atteins par la rétinite pigmentaire de type RP28.

Procédures

Tous les animaux de ce projet seront anesthésiés pour procéder à des interventions chirurgicales et des examens longitudinaux. Chaque animal aura une chirurgie d’une durée de 1h. Les examens longitudinaux, imagerie du fond de l’œil et électrorétinogramme (ERG) durent respectivement 1 et 2 heures. Les animaux seront anesthésiés 6 fois le premier mois (examens fond d’œil, ERG et chirurgie) et une fois à 2 mois pour l’ERG et imagerie fond d’œil.

Impact sur les animaux

L’effet indésirable pouvant se manifester est une inflammation oculaire post chirurgie. Cette inflammation est transitoire et, si elle a lieu, peut durer 2 à 3 jours. Nous nous basons sur les effets indésirables constatés en clinique humaine. De même, en clinique humaine aucune douleur liée à la dégénérescence rétinienne n’est rapportée. Du stress peut être associé lors de la phase d’initialisation et du réveil des différentes anesthésies (chirurgie et examens longitudinaux). La répétition des anesthésies relativement longues pourrait entrainer des nuisances également pour l’animal (mise à jeûn, temps de réveil post anesthésie désagréable).

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des études histologiques (de tissus et organes) pour évaluer l’expression et l’effet des vecteurs ainsi que la réponse inflammatoire.

Remplacement

Le recours à l’animal est nécessaire, car aucun milieu de culture ou système synthétique ne permet aujourd’hui de reproduire la complexité architecturale des cellules de la rétine, en particulier les interactions structurelles et fonctionnelles de ces cellules, ainsi que la réponse immunitaire potentiellement induite par l'administration sous-rétinienne des vecteurs de thérapie génique.

Réduction

La mise en œuvre d’un suivi par imagerie in vivo sur les animaux anesthésiés, ainsi que par électrorétinogramme permet de diminuer le nombre d’animaux utilisés ainsi que la contrainte imposée aux animaux. Différents marqueurs de cellules inflammatoires seront utilisés lors des analyses histologiques.

Raffinement

Toutes les interventions sur animaux se feront sous anesthésie générale renforcée par des compléments analgésiques et anti-inflammatoires appropriés, pour réduire la contrainte imposée aux animaux. L’acuité visuelle des animaux sera évaluée par des tests d’électrorétinogramme (ERG). Plusieurs marqueurs indiqueront l’état inflammatoire, la qualité des photorécepteurs et des cellules ganglionnaires. Leur état de santé sera surveillé tout au long de l’expérience et évalué grâce à une grille d’observation postopératoire, nous permettant d’intervenir immédiatement s’il y a signe de souffrance et de veiller au bien-être des animaux.

Choix des espèces

Le macaque est retenu comme modèle d'étude sur les critères suivants : - cette étude fait partie d'un projet qui vise à valider à restaurer les photorécepteurs de la rétine. Seul le primate non-humain possède une anatomie de l'œil proche de l'homme, avec notamment la présence d'une région maculaire dans la rétine centrale. - le macaque permet d'intégrer des méthodes d'évaluation fonctionnelle, telles que l'imagerie du fond de l’œil, et l'électro-rétinographie, qui peuvent être directement extrapolées à l'homme dans une démarche translationnelle. Uniquement des animaux adultes entre 8 et 15 ans seront utilisés. La rétine de ces animaux est comparable à celle de l’homme à l’âge adulte.

Six tumeurs d'origine humaine sont greffées sous la peau d'un même miniporc, sous couvert d'un traitement immunosuppresseur maintenu pendant tout le protocole. 10 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec trois prises de sang de 15 ml par semaine pendant trois semaines, un transport entre deux établissements et deux anesthésies de deux heures pour l'imagerie et l'exérèse. Le porteur décrit des boxes "bien plus vastes que ce qui est recommandé", des animaux qui fouissent, jouent et sont "récompensés pour leur collaboration après chaque geste invasif", tout en indiquant une gêne mécanique ou une douleur qui dure tant que les tumeurs sont présentes. Les cochons sont tués pour des prélèvements terminaux de tissus, l'effectif étant calé sur une exigence réglementaire de dix traitements par tumeur.

Objectifs

Le but de ce projet est de mettre au point/valider des protocoles qui seront utilisés lors d'études cliniques. D’après l’Organisation Mondiale de la Santé, le cancer est une cause majeure de décès dans le monde, 10 millions de décès en 2020. En moyenne, 20 à 50 % des patients opérés dans le cadre de résection tumorale subissent une récidive cancéreuse locale. Ces récidives locales sont principalement dues aux résidus tumoraux qui subsistent dans la plaie opératoire après la chirurgie. Détecter les cellules cancéreuses pendant la résection et garantir des marges nettes signifie assurer l'ablation complète des tissus tumoraux, tout en préservant les tissus sains environnants, afin de ne pas endommager les zones fonctionnelles. L'objectif de notre projet est de valider la détection des tumeurs avec une sonde peropératoire détectant les rayonnements bêta afin d’améliorer la résection tumorale. Plusieurs tumeurs seront implantées chez un même animal dans le but de pouvoir vérifier la précision chirurgicale du dispositif médical, tout en limitant au maximum le nombre d’animaux utilisés. Le dispositif détecte des radiotraceurs bêta in situ précédemment injectés. Ces radiotraceurs, actuellement utilisés pour le diagnostic en imagerie TEP (Tomographie par Émission de Positons) et la thérapie (radiothérapie interne) permettent une détection très spécifique et sensible. Cette technique consiste à utiliser un noyau radioactif entouré d’une matrice et qui a la particularité d’être spécifique à chaque tumeur. Ce nouvel outil chirurgical, sonde de détection des particules β, indépendante du type de cancer, couplée à un outil d’exérèse, permet de guider en temps réel le geste des chirurgiens en localisant les résidus de cancer à extraire tout en préservant les tissus sains environnants. Pour vérifier l'efficacité et calibrer in vivo ce dispositif, nous devons travailler avec un modèle proche de l’homme en termes de tissus et de taille importante tel que le miniporc.

Bénéfices attendus

Cette étude vise à améliorer le traitement chirurgical des cancers. Ces essais in vivo vont permettre de mieux calibrer et affiner l'utilisation d'un dispositif médical qui aide les chirurgiens oncologues à l'exérèse totale des tumeurs. Cette étude permettra de passer rapidement à des essais cliniques chez l'Homme.

Procédures

Etablissement 1 : Les porcs recevront un médicament immunosuppresseur pendant toute la durée du protocole. Trois prises de sang de 15ml chacune seront faite chaque semaine pendant 3 semaines, c'est une intervention rapide de moins de 3 minutes, sous anesthésie générale. Par la suite, ils recevront des injections sous cutanées de cellules tumorales, sous anesthésie, qui durent moins de 10 minutes. Dans les jours qui suivent la pousse des tumeurs est survéillée. Etablissement 2 : Les porcs subissent deux anesthésies générales de 2h chacune pour imagerie médicale et retrait des tumeurs.

Impact sur les animaux

Premier établissement : Les porcs subiront plusieurs anesthésies de courte durée (moins de 15 minutes) pour la réalisation de prises de sang et l’injection de cellules tumorales. Ceci peut provoquer une douleur passagère à l’injection et une confusion temporaire au moment du réveil. Ils seront implantés avec des cellules tumorales qui provoqueront la pousse d’une tumeur sans métastase ou effet paranéoplasique, ce qui va provoquer une gêne mécanique à l’endroit de la tumeur ou une douleur ou inflammation localisée qui durera tout le temps de la présence de la tumeur jusqu’à l’exérèse. Les porcs seront transportés entre les deux établissements, ce qui va provoquer un stress d’une durée maximale d’une heure. Deuxième établissement : : Les porcs subiront deux anesthésie de moyenne durée (environ deux heures pour l’imagerie médicale ). Ceci peut provoquer également une douleur à l’injection des produits anesthésique et une confusion mentale au moment du réveil. Ils subiront aussi une intervention chirurgicale rapide, d’exérèse des tumeurs au cours de la deuxième anesthésie. Ceci peut provoquer une légère douleur à l’induction de l’anesthésie, mais surtout une douleur sur les cicatrices au réveil et pendant le 24h qui suivent la chirurgie.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des prélèvements terminaux des tissus pour l'analyse histologique.

Remplacement

Le dispositif médical que nous testons a déjà été essayé sur des cultures cellulaires et des tissus isolés. Il a montré sa sensibilité et son efficacité, mais ll faut désormais sur des tumeurs d'animaux vivants, tel que le Règlement Européen sur les dispositifs médicaux le demande.

Réduction

Le nombre d'animaux est déterminé par le nombre de tumeurs à traiter. Le Règlement Européen 2017/745 demande un minimum de preuves d'efficacité en nombre de traitement. Le produit est considéré efficace s'il fonctionne 10 fois sur chaque tumeur. Nous avons déterminé qu'il est possible d'implanter 6 tumeurs par miniporc à raison de 2 tumeurs de chaque nature par porc. Il faut donc un minimum de 5 porcs pour obtenir les résultats. Au maximum, 10 animaux seront prévus à cause des aléas de mise en place du modèle (1 – étude pilote, 4 - étude expérimentale et 5 – deuxième étude sera réalisée si nécessaire pour confirmer les résultats ou pour évaluer l'efficacité sur d'autres types de cancer). Un nombre d'animaux se trouve réduit au minimum nécessaire pour l'obtention de données suffisamment fiables, afin d’évaluer une nouvelle sonde de détection peropératoire du rayonnement bêta pour la résection de tumeurs en "conditions réelles".

Raffinement

Etablissement utilisateur 1 : Les animaux bénéficient d’une période d’acclimatation de 8 jours avant le début du traitement immunosuppresseur. Tout au long de leur hébergement, ces miniporcs, qui sont assez jeunes à leur arrivée, sont hébergés en groupes, dans des boxes bien plus vastes que ce qui est recommandé par la règlementation, avec des possibilités de se cacher, de jouer, et de fouisser dans la litière pour rechercher leur nourriture, ce qui évite l’ennui. Ils sont suivi par un personnel qui connaît très bien les cochons et enregistre quotidiennement leurs progrès en matière de socialisation. Ils sont récompensés pour leur collaboration après chaque geste invasif et ont un entrainement médical. La ciclosporine est amère, elle est distribuée avec un masqueur de goût pour éviter l’aversion. Les prélèvements sanguins sont faits sous anesthésie. Le suivi des tumeurs est fait par du personnel formé et en cas de signe clinique des traitement antalgique et tout traitement symptômatique est accepté. Toutes les précautions sont prises, en matière d’hygiène pour empêcher les infections intercurrentes consécutives du traitement immunosuppresseur. Etablissement utilisateur 2 : les animaux sont suivis et hébergés dans les mêmes conditions. L’imagerie et la chirurgie d’exérèse sont réalisées sous anesthésie avec une analgésie adaptée. Le suivi post-opératoire tout le lendemain et réalisé par du personnel formé dans un hébergement confortable et chauffé. A chaque phase du protocole, des points limites adaptés permettent d'exclure les animaux avant que des souffrance trop importantes n'apparaissent.

Choix des espèces

Pour ce projet nous avons besoin d’un animal chez qui il est possible de greffer des cellules de tumeur d’origine humaine, pour obtenir des tumeurs d’une taille comparable aux tumeurs des patients humains pour essayer notre dispositif dans des conditions comparables. Le porc a été choisi par qu’il est possible de réaliser ces greffes chez ce modèle et qu’il est de taille suffisante pour supporter la greffe de plusieurs tumeurs. Les porcs utilisés en étude sont les animaux jeunes adultes, leur poids (vers 40- 50kg à l’arrivée en étude) est proche d’un poids humain et permet de travailler avec des doses humaines. Enfin, ce poids est compatible avec une bonne manipulation des animaux par les opérateurs.

Un rat qui ne se déplace plus, ou dont la plaie présente rougeurs et pus, est tué. 20 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré : un trou percé dans le condyle fémoral de la patte arrière, comblé par un matériau à tester, puis quatre passages au scanner sous anesthésie à 3, 15, 30 et 60 jours. Le porteur reconnaît une douleur et une difficulté à se déplacer les premiers jours, un risque de rupture des sutures et des désagréments liés aux anesthésies répétées. Il affirme qu'aucune méthode in vitro ne permet d'évaluer ces biomatériaux et que les produits destinés à l'humain doivent "nécessairement" passer par des animaux non-humains, d'abord petits, puis plus gros.

Objectifs

Les pertes d'os sont un problème en chirurgie dentaire et orthopédique. Souvent, on utilise des morceaux d'os du patient pour réparer ces pertes, mais cela nécessite une autre opération et peut causer des problèmes à l'endroit où on a pris l'os. C'est pourquoi il est important de développer de nouveaux matériaux (biomatériaux) pour aider à régénérer les os. Pour tester ces nouveaux matériaux, nous utilisons un modèle animal que nous maitrisons bien. On crée un petit trou dans l'os de la patte d'un rat pour voir si le matériau implanté peut aider l'os à se régénérer. Les animaux auront la chirurgie dans un premier établissement et le suivi de la régénération par imagerie sera fait dans un autre établissement. Le projet se fait sur deux EU, que le modèle est fait dans l'EU1 et l'imagerie dans l'EU2.

Bénéfices attendus

Ce projet permettrait le développement de nouveaux dispositifs médicaux (matériaux de comblement pour la régénération osseuse) dans le domaine de l'ingénierie tissulaire osseuse au vu d'être utilisé en clinique.

Procédures

Les rats subiront une opération chirurgicale au niveau de l'os de la patte arrière (condyle fémoral), où nous créerons un petit trou et celui-ci sera comblé avec un nouveau matériau à tester. Chaque opération prend environ 30 minutes par rat (la chirurgie sera faite dans un premier établissement). Après l'opération, nous utiliserons un scanner pour suivre la régénération de l'os à différents moments : après 3, 15, 30, et 60 jours. Pendant les scanners, les rats seront anesthésiés, pour qu'ils restent endormis et immobiles. Chaque séance de scanner dure entre 20 et 30 minutes (les imageries scanner seront fait dans un deuxième établissement).

Impact sur les animaux

Les rats auront une opération sur un os de la patte (avec un petit trou) qui ne nécessitera pas de fixer l'os avec des outils internes. Cependant, cette opération causera de la douleur et les rats auront du mal à bouger pendant les premiers jours après l'opération. Il y a aussi un risque que les points de suture se rompent. De plus, les anesthésies répétées lors des scanners peuvent causer des désagréments.

Devenir

Les rats seront euthanasiés 60 jours après l'implantation pour qu'on puisse prélever et analyser leurs os régénéré. Cela nous permettra de vérifier la qualité de la régénération osseuse, notamment la formation de nouveaux vaisseaux sanguins dans l'os régénéré.

Remplacement

Les produits destinés à être implantés chez l'Homme doivent nécessairement être testés chez l'animal avant les essais cliniques. Il n'existe pas de méthode basée sur une approche en laboratoire (in vitro) permettant d'évaluer ces matériaux. Les matériaux doivent être d'abord testés chez le petit animal (modèle du rat). Si les résultats obtenus sont satisfaisants, ils devront être testés sur un plus gros animal, permettant de valider tous les aspects nécessaires à une future application chez l'Homme. Ces différentes phases ne peuvent être remplacées actuellement dans le processus de validation d'un nouveau dispositif médical.

Réduction

Pour réduire le nombre d'animaux utilisé, un suivi par imagerie scanner sera réalisé. L'intérêt est qu'il est ainsi possible d'obtenir des informations sur le processus de régénération osseuse, sans avoir à sacrifier des animaux à différents temps. Il est ainsi possible de s'assurer que le processus se déroule correctement, et de décider de sacrifier les animaux en fonction de ces observations. Le nombre d'animaux nécessaire a été determiné en utilisant un outils statistique.

Raffinement

Pour réduire l’angoisse : une période d’adaptation d’une semaine sera respectée avant le début des expérimentations. Une cage après l’autre sera amenée à la salle de chirurgie, séparée de la zone d’hébergement des animaux pour éviter toutes sources de stress des animaux opérés et des animaux à opérer. Avant la chirurgie, les animaux recevront une dose d'antalgique afin de prévenir toute douleur lors de l'opération. Ils seront ensuite endormis. Après la chirurgie, chaque rat se réveille sur un tapis chauffant, dans une cage à part pour éviter le contact avec des congénères non anesthésiés. Les animaux seront surveillés par l'expérimentateur le temps de leur réveil. Après le réveil complet, le rat reviendra dans sa cage d’origine. Les animaux seront ensuite observés sur 5 jours après opération pour surveiller les points limite (vérification de la démarche de l'animal, infection du site opératoire, comportement...). Un seul des points limites terminaux suivants entrainera un euthanasie de l'animal: L'animal ne se déplace pas, présence de rougeurs et de pus au niveau du site opéré ainsi qu'une réaction violente ou très faible réaction. Les expérimentateurs maîtrisent la manipulation et les injections nécessaires. Le personnel de l'animalerie est compétent pour assurer le bien-être et le suivi des rats au quotidien. Un raffinement est également mis en place lors de l'hébergement: les animaux sont avec leurs congénères, présence de la litière en copeaux de peupliers et des jouets, ainsi que des bâtons à ronger sont mis régulièrement dans les cages.

Choix des espèces

Le Rat est une espèce adaptée à la première étape de validation chez l'animal de matériaux destinés au traitement des pertes osseuses. De par sa taille, il permet de réaliser des lésions circulaires de diamètre suffisant au niveau du condyle fémoral. Le rat permet ainsi de valider la biocompatibilité, la stabilité dans le temps et l'efficacité thérapeutique du produit. Des rats adultes de 10 semaines et d'un poids d'environ 400 g seront utilisés. En effet les animaux utilisés doivent avoir achevé leur développement et leur croissance.