Procédures modérées

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  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 432
Souffrances
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Devenir
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 432

Tester si une cible identifiée en culture cellulaire améliore l'effet de la radiothérapie suppose ici de greffer une tumeur à 432 souris. Elles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et toutes tuées, à la fin du suivi de croissance tumorale ou pour des analyses post mortem. Après l'injection sous-cutanée de cellules tumorales viennent un gavage puis une irradiation sous anesthésie, en trois doses sur trois jours consécutifs ou en dose unique par mini-faisceaux, avec diarrhée, perte de poids et dermite possibles. Le porteur affirme que le développement de ces tumeurs n'entraîne ni douleur ni gêne et conclut que le modèle animal reste "indispensable" pour passer à la clinique.

Objectifs

L‘arsenal des traitements contre le cancer comprend la radiothérapie, la chimiothérapie et l’immunothérapie, c’est-à-dire la manipulation du système immunitaire du patient pour combattre la tumeur. Cependant, ces traitements ne sont pas efficaces contre tous les cancers ou seule une partie des patients répondent au traitement. L’efficacité du traitement dépend souvent de l’implication des cellules du système immunitaire. Ces dernières années, le rôle essentiel d’une population particulière de cellules immunitaires, appelées monocytes, a été mis en évidence. Le but de ce projet est de manipuler ces cellules afin de stimuler les réponses immunitaires contre les tumeurs, et de tester une stratégie thérapeutique permettant d’augmenter l’efficacité de la radiothérapie, la chimiothérapie et l’immunothérapie.

Bénéfices attendus

Nous avons identifié par des expériences in vitro une nouvelle cible thérapeutique potentielle qui pourrait stimuler les réponses immunitaires dans le contexte du cancer. Ce projet permettra d’apporter de nouvelles connaissances essentielles pour évaluer l’intérêt de cette nouvelle cible thérapeutique dans un système physiologique in vivo. Ce projet permettra également de mieux comprendre l’importance des cellules immunitaires appelées monocytes dans les réponses immunitaires anti-tumorales. Ces avancées seront communiquées à la communauté scientifique dès la fin du projet. A plus long terme, ce projet ouvrira la voie à de nouvelles applications thérapeutiques chez l’homme, en particulier de nouvelles stratégies pour optimiser l'efficacité des traitements anti-tumoraux.

Procédures

Des cellules tumorales seront injectées par voie sous-cutanée à tous les animaux de ce projet (injection sur animaux vigiles1 fois au cours de l’expérience – durée du geste inf à 10 sec). Puis les animaux vigiles recevront un traitement par gavage (durée du geste inf à 10 sec) en préalable à l’irradiation. Ensuite, les animaux seront anesthésiés et ces animaux recevront un traitement de radiothérapie conventionnelle (une dose pendant 3 jours consécutifs, 3 doses au total) ou un traitement de radiothérapie par mini-faisceaux (1 dose unique) (durée de l’anesthésie pour ces irradiations : 30 min).

Impact sur les animaux

Les animaux greffés avec des cellules tumorales développeront des tumeurs sous-cutanées au niveau du flanc qui seront mesurées régulièrement. Le développement de ces tumeurs n’entrainera pas de douleur ni de gêne pour l’animal Les nuisances attendues lors de l’administration des traitements seront celles liées à l’injection de produits non irritants par voie intrapéritonéale (directement dans l’abdomen) (gêne de courte durée),celles liées au gavage oral (gêne de courte durée), et celles liées à une irradiation (possible diarrhée, perte de poids et dermite)

Devenir

Les animaux sont mis à mort à la fin du suivi de croissance tumorale ou pour des analyses post-mortem.

Remplacement

Après des premières étapes d’analyse et de validation dans un modèle de culture in vitro, nous avons formulé l’hypothèse que notre cible d’intérêt pourrait stimuler les réponses immunitaires anti-tumorales. Cette hypothèse ne peut être testée que dans un modèle in vivo, dans un système physiologique représentant un organisme vivant intégré et autonome tel que la souris. Cette étape est indispensable à la compréhension du processus biologique et à l’évaluation du potentiel thérapeutique de l’approche proposée dans ce projet. Aussi, malgré le développement de méthodes alternatives auxquelles le laboratoire a eu recours, l’utilisation de modèle animal reste indispensable pour pouvoir aborder la phase d’application de nos découvertes en clinique.

Réduction

Le nombre de souris par condition est de 18 (6 par expérience, répétée 3 fois) afin que les résultats obtenus puissent présenter une puissance statistique suffisante, selon la différence que l’on souhaite mettre en évidence. Dans notre expérience préalable, ces effectifs sont suffisants pour mettre en évidence des différences significatives dans des modèles expérimentaux semblables. Dans certaines expériences, plusieurs organes seront prélevés post-mortem pour des analyses, ce qui optimise le nombre de souris utilisées.

Raffinement

Dans le cadre des greffes de tumeurs, les animaux sont surveillés quotidiennement par l'équipe pour l’état général (7j/7). La radiothérapie sera réalisée sous anesthésie générale et les éventuelles douleurs soulagées par des analgésiques. Une grille de score est mise en place pour évaluer de façon objective l’état des animaux. En cas d’atteinte des points-limite les animaux seront mis à mort.

Choix des espèces

La souris est le modèle de choix pour les expériences menées en recherche thérapeutique du cancer, car la physiologie de la souris est proche de celle de l’homme. D’autre part les mécanismes immunitaires sont bien caractérisés chez la souris, ce qui en fait un modèle particulièrement adapté pour étudier les réponses immunitaires anti-tumorales. La connaissance complète du génome murin permet d’utiliser de nombreux outils bien caractérisés, ce qui sera particulièrement pertinent dans le cadre de ce projet. Les souris seront utilisées à l'âge adulte (de 5 à 7 semaines) afin que les souris aient fini leur croissance, et que les résultats ne soient pas affectés à cause de modifications dues à un âge trop avancé des animaux.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
    • Maladies infectieuses
    • Troubles immunitaires
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    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 5120
Souffrances
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▲ 5120
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Devenir
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 5120

Des souriceaux nouveau-nés, des souris juvéniles sevrées et des femelles gestantes sont commandés selon la demande d'utilisateurs académiques et industriels. 5 120 souris immunodéficientes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, irradiées 218 secondes ou traitées chimiquement, puis greffées par injection de cellules souches humaines sous anesthésie. Environ 80 % passent le contrôle qualité et sont expédiées vivantes aux utilisateurs finaux qui poursuivront les expériences, les autres sont tuées dans les jours qui suivent puisqu'elles ne sont plus utilisables. Le porteur présente cette production de souris humanisées comme un "service" et la range dans la règle des 3R, au motif que ces animaux réduiraient le nombre d'individus utilisés plus tard.

Objectifs

Les souris immunodéficientes sont depuis plusieurs décennies des modèles de choix pour la transplantation de cellules souches humaines capables de générer un système immunitaire humain. Le recours à ces souris humanisées permet de proposer et d’évaluer de nouvelles approches thérapeutiques pour une large gamme de pathologies nécessitant des modèles expérimentaux plus proches de la situation humaine. Les objectifs du présent projet sont de générer une gamme de souris humanisées pour le système immunitaire afin de les distribuer à un large panel d’utilisateurs finaux (académiques et industriels) aussi bien dans une perspective de recherche fondamentale que d’évaluation préclinique industrielle dans des domaines tels que l’hématopoïèse, l’immunologie, les maladies infectieuses, la vaccinologie, l’oncologie… Ce projet couvrira la génération de souris humanisées déjà validées en tant que "service" et également la génération de nouveaux modèles immunodéficients humanisés en tant que projet « nouveaux modèles en Recherche et Développement "R&D" ». Ceci permettra d’avoir des modèles plus adaptés aux études pré-clinique et participera à la règle des 3R sur la réduction du nombre d’individu pour des statistiques plus robustes.

Bénéfices attendus

Le recours à ces souris humanisées devrait permettre de proposer et d’évaluer de nouvelles approches thérapeutiques pour une large gamme de pathologies nécessitant des modèles expérimentaux plus proches de la situation humaine (souris humanisées pour des composants cellulaires et moléculaires du système hématolymphoïde).

Procédures

Procédure 1: Afin de rendre les souris permissives à la prise de greffe de cellules souches humaines, les animaux immunodéficients seront soit injectés avec une molécule chimique (1 injection par jour pendant 2 jours d’une durée de 30 secondes), soit irradiés 1 seule fois pendant 218 secondes afin de rendre accessible les niches hématopoïétiques puis, immédiatement traité avec un antibiotique pendant 2 semaines, dans le but de prévenir toute infection. Les animaux seront par la suite humanisés par une unique injection intraveineuse de cellules souches humaines, et ce, après anesthésie générale gazeuse. Cette intervention dure 3 min pour la phase d’endormissement et 30 secondes pour la phase d’injection. Enfin, le contrôle qualité du taux d’humanisation se fera suite à un unique prélèvement sanguin sur souris vigiles pour la partie « Service », ou suite à 9 prélèvements sanguins, toutes les 3 semaines sur une période de 23 semaines pour la partie « nouveaux modèles en recherche et développement "R&D". Le prélèvement sanguin dure 30 secondes par souris. Procédure 2: Afin de rendre les souriceaux permissifs à la prise de greffe de cellules souches humaines, les animaux seront irradiés 1 seule fois (durée irradiation dépendante de la souche de la souris) afin de rendre accessible les niches hématopoïétiques. Les animaux seront par la suite humanisés par une unique injection de cellules souches humaines dans le foie. Un prélèvement de phalange sera réalisé afin de permettre leur identification ainsi que leur génotypage. Enfin, le contrôle qualité du taux d’humanisation se fera à l’aide de prélèvement sanguin à entre 9 et 12 semaines après l’humanisation.

Impact sur les animaux

Les effets néfastes du pré-conditionnement apparaissent sur environ 5% des animaux adultes humanisés et tardivement (6 mois après la greffe de cellules souches humaine). Ils se manifestent souvent par une perte de poids et une modification de l’apparence (extrémités blanches) et du comportement naturel de l’animal (animal sans énergie). Les animaux seront surveillés quotidiennement pour prévenir tout inconfort animal et prendre la décision appropriée selon notre grille d’évaluation de projet. Notre surveillance sera donc accentuée à 6 mois notamment pour la partie « nouveaux modèles en recherche et développement "R&D" » puisque les souris seront observées jusqu’à 32 semaines. De plus, du stress pourra être généré lors des prises de sang et du transport des animaux vers les utilisateurs finaux.

Devenir

Pour le Service : Tous les animaux humanisés validés par le ‘contrôle qualité’ soit environ 80% des animaux produits, présentant une proportion sanguine de leucocytes d’origine humaine >20% des leucocytes totaux sont expédiés aux utilisateurs finaux (utilisation continue chez l'utilisateur final). Les animaux ne satisfaisant pas le critère requis sont écartés de tout groupe expérimental ultérieur. Ces animaux sont mis à mort dans les jours suivants le contrôle qualité car ils ne pourront plus être utilisés dans d'autres protocoles expérimentaux. Pour les nouveaux modèles : A l’issue des 32 semaines, les animaux seront mis à mort pour caractérisation du système immunitaire reconstitué (=humain).

Remplacement

Ce projet vise à produire des souris humanisées comme modèle expérimental préclinique à destination d’utilisateurs finaux des secteurs académique et industriel. Un tel modèle correspond à une attente forte pour pouvoir tester de nouvelles approches thérapeutiques transposables à l’Homme. En proposant comme modèle la souris humanisée pour le système immunitaire, nous offrons la possibilité d’utiliser un modèle expérimental préclinique permettant le criblage d’approches thérapeutiques directement adaptées à la situation humaine. Par ailleurs, les souris humanisées permettent d’approcher la situation physiologique humaine sans avoir recours aux modèles de primates non humains.

Réduction

Nous réalisons le projet d’humanisation en fonction des besoins exprimés ou pressentis de nos partenaires utilisateurs finaux. De plus, notre savoir-faire et l’optimisation de nos protocoles permettent d’utiliser peu d’animaux pour un rendement maximum. En exprimant le système immunitaire humain, la souris humanisée permet de réduire le nombre d’animaux nécessaire dans ses applications ultérieures. Grâce au contrôle qualité systématique sur chaque souris implantée et au retour d’expérience qui en découle, nous optimisons sans cesse notre modèle de souris humanisée pour une meilleure prise de la xénogreffe humaine, ce qui diminue la variabilité intrinsèque au modèle et réduit d’autant le nombre d’animaux à implanter pour obtenir le nombre de souris humanisée souhaité. De plus, la génération de nouvelles lignées humanisées permettra de se rapprocher au plus près du système immunitaire humain et d’avoir des modèles plus adaptés aux études pré-clinique et participera également à la règle des 3R sur la réduction du nombre d’individu pour des statistiques plus robustes.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en zone d’expérimentation, en groupe de 5 individus maximum par cage et de même sexe. L’accès à l’eau et à la nourriture sera ad libitum. Dans chaque cage, le milieu est enrichi par l’ajout de deux éléments : - une maison en carton pour leur procurer un abri, - un bâtonnet de papier que les souris pourront grignoter afin de se confectionner un nid. Nous veillerons au bienêtre animal par une surveillance quotidienne des animaux par du personnel qualifié. Tout fait notable sera consigné sur une grille de score évaluant la souffrance et le stress des animaux. Les points limites sont clairement déterminés et les animaux identifiés par une alerte feront l’objet d’une surveillance accrue et des actions seront mises en place pour palier à divers problèmes tels qu’une observation bijournalière par le personnel expérimentateur ; l’ajout de gel Diet, l’ajout de coton…

Choix des espèces

Mammifères dont 99% des gènes sont orthologues à l’homme, animal de petite taille et à reproduction rapide et bonne connaissance anatomique, physiologique et biologique de ce modèle. La physiopathologie de la souris est suffisamment proche de celle de l’homme pour que son étude soit riche d’enseignements permettant d’accroître nos connaissances sur le fonctionnement du système immunitaire des 2 espèces, avec des applications cliniques potentielles pour l’homme. De plus, les conditions zootechniques actuelle et le niveau d’ingénierie génétique des souris de laboratoire sont tels qu’il est possible de construire à façon, des lignées profondément immunodéficientes, une condition sine qua non pour une prise efficace et durable de xénogreffe hématopoïétique humaine. L’âge des animaux au moment de leur inclusion dans le présent projet dépendra de la demande et de l’objectif scientifique de l’utilisateur final. Le projet pourra donc utiliser aussi bien des souriceaux nouveaux nés que des souris juvéniles après sevrage (4 à 5 semaines). Les doses, volumes et voies d’administration seront adaptés au stade de développement des animaux utilisés. Dans le cas de la procédure 1 nous pourrons : recevoir directement des souris sevrées avant envoie (juvénile) ; ou recevoir des femelles gestantes et réaliser la procédure sur les nouveau-nés une fois l’âge de 4 à 5 semaines atteint.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Souris : 1000
Souffrances
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Devenir
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 1000

Jusqu'à 364 administrations et 57 prélèvements sanguins en 91 jours pour un même animal, 1 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, toutes tuées à l'issue. Le nerf sciatique de chaque souris est écrasé au cours d'une chirurgie de trente minutes, puis la récupération est mesurée par un test de répartition du poids répété jusqu'à treize fois et une mesure de conduction nerveuse sous anesthésie répétée jusqu'à quatorze fois. Il s'agit d'évaluer des molécules censées favoriser la réparation nerveuse après un accident, dont les effets secondaires restent inconnus. Le porteur retient de jeunes souris de huit semaines, capables selon lui de supporter la chirurgie sans altération de leur état général, et concède que l'écrasement du nerf peut provoquer des douleurs.

Objectifs

La neuropathie périphérique désigne l'ensemble des maladies des nerfs périphériques issus de la moelle épinière. Ces pathologies peuvent avoir des causes variées comme du diabète, une carence en vitamines, des phénomènes inflammatoires, des traitements anti-cancéreux ou des traumatismes. Au vu de l’incidence de ces pathologies et de leurs impacts sur la qualité de vie des patients, de nombreuses recherches sont menées pour prévenir les neuropathies, ou favoriser la réparation des nerfs périphériques. Dans ce projet, nous nous intéressons aux neuropathies induites par un traumatisme mécanique. Chez l’homme, ce phénomène se produit lorsqu’un accident provoque la section ou l’écrasement d’un nerf. L’objectif de ce projet est d’évaluer, chez la souris, les effets de traitements qui amélioreraient la récupération du nerf lésé. Nous utiliserons pour cela plusieurs tests évaluant l’état clinique des animaux afin de déterminer si les nouveaux traitements en cours de développement peuvent être bénéfiques ou non pour les patients.

Bénéfices attendus

Il est attendu que ce projet permette de mettre en évidence le potentiel de nouvelles molécules pour la régénération nerveuse. Cela serait une grande avancée pour les patients ayant subi des dommages invalidants lors d’accident par exemple.

Procédures

Tous les animaux subissent une chirurgie (30minutes maximum) sous anesthésie. Les douleurs peri-opératoires sont prises en charge par un traitement antalgique et anti-inflammatoire. Après la chirurgie, les animaux peuvent être traités par le composé à étudier (4 administrations par jour maximum incluant les traitements antidouleurs) ce qui donne un maximum de 364 administrations et de 1 à 57 prélèvements sanguins sur 91 jours en ne dépassant pas les recommandations éthiques en termes de volume prélevé et en garantissant le délai de récupération réglementaire. Puis ils sont évalués dans deux tests différents : un test de répartition pondérale lors de déplacement libre réalisé jusqu’à 13 fois (durée 7 min) et une mesure de conduction nerveuse sous anesthésie gazeuse réalisée jusqu’à 14 fois (durée 10 min). A la fin de l’expérience, un prélèvement sanguin peut être effectué juste avant la mise à mort de l’animal.

Impact sur les animaux

Ce projet faisant appel à une chirurgie, les douleurs péri-opératoires sont probables. Il n’est pas exclu que l’écrasement du nerf engendre des douleurs. Comme nous administrons des composés qui sont en phase d’études pré-clinique, leurs effets secondaires potentiels ne sont pas connus et peuvent apparaitre au cours de l’étude. Les administrations répétées ainsi que les potentiels prélèvements sanguins peuvent induire des désagréments au niveau des sites d’administration et de prélèvement comme une douleur passagère ou une irritation, une inflammation, une induration mais aussi un phénomène de mâchonnement et de fausse route pour la voie per os. Un stress lié aux différentes manipulations (administration de composés, contention, …) et tests comportementaux peut également apparaitre. Si le prélèvement terminal de sang nécessite une mise à jeun cela peut induire un stress chez l’animal.

Devenir

L'ensemble des animaux sera mis à mort à la fin de l'expérience, une partie des animaux est mis à mort pour faire des prélèvements, l’autre partie ne peut pas être replacée ou ré-utilisée car les animaux sont traités avec des substances aux effets inconnus à long terme.

Remplacement

Ce projet met en œuvre une neurodégénérescence nerveuse dans l’objectif d’étudier les possibilités de réparation au niveau de l’organisme. Notre veille bibliographique laisse à penser que les processus d’écrasement du nerf sciatique dans ce projet ne peuvent être modélisés qu’à travers l’étude de l’animal vivant. Les cultures cellulaires, de même que les modèles in-silico disponibles à l’heure actuelle, sont utiles afin de sélectionner les molécules présentant le meilleur potentiel mais ne fournissent qu’une réponse limitée à nos questions. En l’état actuel des connaissances, ils ne peuvent remplacer le système complexe qu’est l’organisme vivant. Ainsi, le présent projet ne pourrait être complètement réalisé sans le recours aux animaux.

Réduction

Après analyse de puissance statistique, nous envisageons d’utiliser 10 animaux par groupe. De plus, nous cherchons toujours un compromis expérimental permettant de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Par exemple, nous favorisons le test de plusieurs conditions expérimentales en parallèle afin de ne pas multiplier les groupes témoins. De plus, nous réalisons aussi des prélèvements post mortem associés aux études in vivo dans l’objectif de soutenir les données obtenues par des analyses histologiques. Lorsque c’est possible, nous utiliserons la patte contra-latéral de chaque animal comme contrôle de la patte lésée. Les animaux incluent dans ce projet vont nous permettre de mener 20 études réparties sur les 5 ans de l'autorisation.

Raffinement

Le bien-être des animaux est primordial durant les expérimentations. Ainsi, un certain nombre de mesures sont mises en œuvre, avec notamment l’intégration d’une phase d’acclimatation à l’arrivée des animaux sur site (minimum 1 semaine) avant toute expérimentation. Nous portons une attention particulière à fournir aux animaux des conditions optimales d’hébergement afin de réduire au maximum le stress lié à la captivité et aux expérimentations. Les animaux sont hébergés en cohorte pour respecter leurs besoins sociaux. Comme il est important que les animaux puissent exprimer certains de leurs comportements propres, nous fournissons un enrichissement important du milieu : un tunnel en carton accroché à la grille de la cage afin d’en augmenter le volume utile, une maisonnette en carton afin de permettre aux animaux de se cacher, et de la frisure pouvant servir de matériel de nidification, de jeu et de matériel à grignoter. Les animaux sont observés tous les jours et leur comportement est suivi afin de déceler tout signe d’inconfort ou de stress. A partir du début de l’expérimentation, les animaux sont pesés au minimum 2 fois par semaine. Les manipulations sont faites par du personnel compétent. Le nombre et la durée des tests sont réduits et espacés autant que possible. Le prélèvement de sang trans-thoracique est réalisé sous anesthésie générale, tout comme les mesures de l’activité électrique musculaire par électromyographie (EMG), afin d’éviter que l’animal ne bouge. La chirurgie est effectuée sous anesthésie générale, en présence de traitements antalgiques et anti-inflammatoire, avec une aide au maintien de la température corporelle de l’animal et en garantissant la stérilité de l’intervention. Un suivi post-chirurgical rapproché sera réalisé, les animaux recevront le soir et le lendemain matin de la chirurgie un antalgique pour prendre en charge leur douleur. Chaque fois que les animaux sont soumis à divers tests, le choix des tests, la fréquence de mise en œuvre et leur ordre d’exécution est établi afin d’impacter le moins possible le bien-être des animaux. De plus, nous avons établis des points limites afin de soustraire l’animal à une douleur qui serait inattendue. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, une concertation avec notre SBEA sera réalisée afin d’intégrer ces nouvelles pratiques dans nos procédures.

Choix des espèces

Dans le cadre de ce projet, nous utilisons des souris non transgéniques. Le choix de l’espèce a une importance primordiale dans la recherche à visée médicale. Ce choix prend en compte plusieurs critères mais le critère majeur est la pertinence scientifique du modèle. Nous n’utilisons que des modèles fiables qui présentent une prédictivité reconnue, une bonne reproductibilité et dont l’extrapolation des conclusions à l’homme est largement admise. De plus, cette espèce dispose d’une énorme base d’informations physiopathologiques et d’outils de diagnostiques, permettant ainsi de réduire considérablement les expérimentations pilotes. Dans ce projet, nous utilisons des jeunes adultes (début des procédures à 8 semaines) car les pathologies modélisées dans ce projet ne sont pas des pathologies liées au vieillissement. De plus, les animaux doivent pouvoir supporter une intervention chirurgicale sans altération de leur état générale.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 752
Souffrances
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▲ 464
▲ 288
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Devenir
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 752

Soumises pendant seize semaines à un régime riche en graisses destiné à les rendre obèses, 752 souris subissent aussi sept injections quotidiennes d'un agoniste adrénergique, sept prélèvements sanguins à la queue en deux heures et soixante-douze heures d'isolement en cage métabolique. Toutes sont tuées à l'issue pour récupérer leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le projet cherche à savoir si la suppression d'un corégulateur transcriptionnel provoque l'obésité et le diabète de type 2, en comparant femelles et mâles. La liste des nuisances déclarées retient les injections, les prises de sang et l'isolement, sans compter l'obésité ni l'intolérance au glucose que le protocole vise pourtant à installer.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de déterminer le rôle d'un corégulateur transcriptionel stéroïdien dans la fonction et le développement des adipocytes (blancs et bruns), selon le sexe, et d'évaluer si la délétion génétique de ce facteur de transcription conduit au développement de l'obésité et de ses complications métaboliques, en particulier la résistance à l’insuline et le diabète de type 2. Pour répondre aux objectifs de ce projet, nous allons utiliser des souris femelles et mâles invalidés pour ce facteur protéique (KO) et leur contrôles (WT). Ce modèle de souris ne présente pas de phénotype dommageable dans les premiers mois de vie et ce jusqu’à 8-10 mois. Ensuite, les souris présentent une différence selon le sexe puisque les femelles KO comparées aux WT, contrairement aux mâles, développent progressivement un surpoids (+ 15 à 20%), associé à une augmentation de leur masse grasse, et à 12 mois, une intolérance au glucose sans apparition de diabète de type 2.

Bénéfices attendus

Le but de ce projet de recherche est d'identifier de nouveaux acteurs moléculaires contrôlant l'activité dissipatrice d'énergie des adipocytes selon le sexe. Etant donnée que les adipocytes blancs et bruns activés sont capables de brûler efficacement les lipides et les glucides, molécules en excés dans de multiples désordres métaboliques, ce projet devrait fournir de nouvelles voies thérapeutiques pour combattre les maladies complexes telles que l'obésité et le diabète de type 2.

Procédures

Mesures non invasive de la masse grasse/maigre et de la température corporelle (deux fois, pendant

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sur les animaux seront les suivantes: - Des injections intrapéritonéales (ip) d'un agoniste aux récepteurs beta3-adrénergique - Des prélèvements sanguins à l'extrémité de la queue (série de 7 prélèvements (

Devenir

A l'issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort pour récuperer les organes.

Remplacement

Remplacement : Il est nécessaire maintenant de réaliser des études sur l’animal pour valider l’importance de facteur dans un contexte in vivo puisqu’aucune autre méthode alternative n’existe pour mimer in vitro la véritable complexité biologique des interactions entre organes participant au développement de l'obésité et de ses complications comme les maladies cardiovasculaires

Réduction

Réduction : Tous les protocoles utilisés sont bien maitrisés par les participants au projet. Cette expertise permet de définir pour chaque procédure un nombre d’animaux minimum pour obtenir des résultats reproductibles et permettant des études statistiques pertinentes.

Raffinement

Raffinement : L'environnement dans chaque cage est significativement amélioré pour minimiser le stress (un igloo par cage, plusieurs tiges de papiers). Le suivi sanitaire est réalisé selon les procédures établies par le service animalerie par les zootechniciens du centre permettant d'identifier des souris souffrantes. Des points limites stricts ont été prédéfinis afin de rapidement prendre les mesures recquises au bien-être des animaux. Enfin, l’isolement de souris sera évité hormis pour un temps limité pour les études en cage métabolique.

Choix des espèces

L'utilisation de souris se justifie par un élevage à coût modéré, un cycle de vie court, et une natalité importante. Cette espèce est majoritairement utilisée dans les études sur le développement de l'obésité et de ses complications métaboliques puisque les souris deviennent rapidement obèses (12-16 semaines) lorsqu'elles sont nourries avec un régime riche en lipide. De plus, l'obésité des souris est similaire à celle de l'homme permettant de tirer des informations pertinentes pour l'obésité humaine. Enfin, la souris est l'espèce de mammifère de choix pour réaliser des modifications génétiques (surexpression ou invalidation d'une protéine, globale ou ciblée dans un tissu). Ainsi, l’utilisation de souris (KO et WT) pour le corégulateur transcriptionel étudié va permettre de déterminer l’implication de ce facteur in vivo dans les désordres métaboliques complexes. Les animaux seront étudiés à l’âge adulte dans toutes les procédures du projet.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Souris : 4000
Souffrances
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Devenir
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 4000

4 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des composés par voie intrapéritonéale, sous-cutanée, orale ou intraveineuse jusqu'à une fois par semaine pendant quinze mois, subissent jusqu'à deux injections intracérébrales sous anesthésie, des prélèvements sanguins toutes les trois semaines pendant trente semaines et une privation totale d'eau pouvant atteindre vingt-quatre heures. L'objectif déclaré est de fabriquer puis de valider des modèles de maladies neurologiques rares, en vérifiant que les souris développent bien tremblements, incoordination motrice, dermatites et perte de poids. Celles qui se dégradent sont tuées en cours d'étude, les autres à la fin, pour prélever fluides et tissus. Le porteur affirme que le recours à l'animal est "indispensable", une majorité des aspects d'une maladie ne pouvant selon lui être reproduits in silico ou in vitro.

Objectifs

En France, le nombre de personnes atteintes de maladies rares est estimé actuellement à 3.5 millions. Une maladie est dite rare lorsqu’elle affecte moins d’une personne sur 2000. Plus de 7000 maladies rares, dont environ 800 neurologiques, sont décrites, et de nouvelles sont identifiées chaque semaine. Les maladies rares, et en particulier les maladies rares neurologiques, sont généralement sévères, chroniques et handicapantes. L’atteinte peut être visible dès la naissance ou l’enfance, comme par exemple dans l’amyotrophie spinale infantile ou l’épilepsie infantile. Cependant, plus de 50% des maladies rares apparaissent à l’âge adulte, comme la maladie de Huntington, la sclérose latérale amyotrophique ou les ataxies spinocérébelleuses. La moitié des personnes atteintes présentent des déficits moteurs, sensitifs ou intellectuels et dans 9 % des cas, une perte totale d’autonomie. II est possible de reproduire en partie les symptômes de la pathologie chez la souris à la suite d’une altération de son génome, d’une modification de son environnement (mise à jeun hydrique) ou encore en lui administrant des agents ou préparations biologiques destinées à modifier le fonctionnement du système nerveux central. La souris présente une forte homologie génétique, physiologique et comportementale avec l’homme et apporte ainsi une forte valeur translationnelle. En effet, 90% des gènes humains ont un équivalent chez la souris saine, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. Lorsque l’homologie homme/souris n’est pas possible, l’ajout du gène humain dans le génome de la souris permet la création de lignées génétiquement modifiées. Ces souris génétiquement modifiées permettent de mettre en évidence un phénotype pathologique (tremblements, altération du poids…) ainsi que l’identification de nouveaux bio-marqueurs et de nouvelles cibles qui contribuent au développement de meilleurs traitements des maladies neurologiques rares. C’est dans ce contexte que notre équipe tente aujourd’hui de générer des nouveaux modèles de pathologies humaines chez le rongeur et de les caractériser afin de déterminer s’ils peuvent ou non devenir des modèles pertinents pour évaluer des composés issus de notre recherche sur leur capacité à ralentir ou arrêter la progression de ces maladies, dans le but de proposer aux patients des traitements adaptés et personnalisés.

Bénéfices attendus

Ce projet s’inscrit dans le cadre de la stratégie de recherche en neurosciences. Les bénéfices attendus de ce projet sont d’identifier et de sélectionner le meilleur modèle transgénique ou la meilleure méthode d’induction conduisant aux modèles de neuro-physiopathologies les plus pertinents sur une cible donnée dans le cadre de la recherche contre les maladies rares neurologiques.

Procédures

•Administration des médicaments vétérinaires analgésiques et anesthésiques par voie sous cutanée ou intra-péritonéale (contention d’une durée maximale de 30s) •Administration de composés de référence ou véhicule par voie intra-péritonéale, sous-cutanée, per os ou intra-veineuse (chez la souris vigile en simple contention d’une durée maximale de 30s – 1 fois par semaine pendant 15 mois maximum) OU sous anesthésie générale gazeuse et couverture analgésique par voie intra-cérébrale (durée maximale de 25 minutes – 2 fois maximum espacé de 14 jours) •Administration de substrat de bioluminescence selon la procédure expérimentale mise en oeuvre par voir intra-péritonéale (chez la souris vigile par contention d’une durée maximale de 30s – 1 fois par mois pendant 15 mois maximum) •Prélèvement de sang répété sur animal vigile (1 fois toutes les 3 semaines pendant 30 semaines maximum) : oContention d’une durée maximale de 2min oPiqûre de la veine marginale de la patte d’une durée maximale de quelques secondes oPrélèvement de sang d’une durée maximale de 15 secondes

Impact sur les animaux

Une potentielle source de stress ou douleur peut provenir lors : -Des injections d’analgésiques et/ou d’anesthésiques réalisées en Sous cutanée, Intra péritonéal. La contention de 30s et l’injection d’environ 10s peuvent également générer du stress. -De l’administration d’agents inducteurs ou de composés de référence réalisées chez la souris vigile en Sous cutanée, Intra péritonéale, Intraveineux et Per Os. La contention de 30s et l’injection d’environ 10s peuvent également générer du stress. -OU selon la procédure mise en oeuvre, de la phase chirurgicale (2 chirurgies maximum séparées de 14 jours minimum d’une durée d’environ 20 minutes chacune) et du suivi post-opératoire. -Des prélèvements de sang au niveau de la veine marginale ou saphène de la patte. La contention d’une durée maximale de 2 min ainsi que le prélèvement (moins de 30s) peuvent générer du stress. -D’une perte de poids potentielle limitée à 20% du poids de l’animal. -Des signes cliniques observables associés à l’injection des agents inducteurs (troubles du comportement, altération de l’état général). La mise à jeun hydrique complète d’une durée maximale de 24h. Au-delà de 12h de jeun hydrique, les animaux peuvent présenter une perte de poids (

Devenir

Toutes les souris sont soit euthanasiées en cours d’étude si des points limites éthiques sont atteints, soit euthanasiées en fin d’études afin de réaliser des prélèvements de fluides et/ou de tissus qui permettront d’effectuer des analyses biochimiques.

Remplacement

La recherche de nouveaux médicaments dans le domaine des maladies neurologiques rares repose sur une première étape d’identification de molécules efficaces sur leur cible au moyen de tests in vitro (cultures de neurones primaires, IPS…) et in silico. Toutefois l’efficacité thérapeutique d’une molécule ne peut être démontrée qu’après administration chez l’animal mimant la physiologie de la pathologie humaine. Il est donc nécessaire de valider les modèles physiopathologiques avant que les molécules les plus abouties dans leur développement soient administrées in vivo. Plus spécifiquement pour ce projet, seul l’animal (sain ou génétiquement modifié) possède de façon intégrée un répertoire comportemental et des caractéristiques neurophysiologiques permettant de tester l’efficacité des agents inducteurs aboutissant à la mise en place des modèles physiopathologiques plus relevant que les modèles in vitro existants, pour le traitement de maladies neurologiques rares. L’identification de modèles physiopathologiques qui récapitulent précisément les symptômes retrouvés chez les patients est critique afin de tester l’efficacité des nouvelles thérapies sur ces mêmes altérations. Le recours à l’animal est indispensable étant donné qu’une majorité des aspects physiopathologiques d’une maladie ne peuvent être récapitulés in silico ou in vitro.

Réduction

Les phases de caractérisation et de validation des modèles permettent d’appréhender le nombre d’animaux qui sera nécessaire pour les études d’efficacité de traitements pharmacologiques. Aucun animal ne sera utilisé pour des études d’efficacité si le modèle d’induction n’est pas validé préalablement. Au cas par cas, en fonction du projet de recherche concerné et des questions posées, un accompagnement par le service des Biostatistiques sera assuré dans le but d’affiner le design expérimental. Pour les procédures dans lesquelles plusieurs paramètres seront testés (temps de traitement, durée de la modification environnementale...), les conditions les moins invasives seront testées en priorité pour conclure sur la validité du modèle établi dans ces conditions et éviter l’utilisation de cohortes supplémentaires. Les conditions expérimentales sont basées sur l’expérience et les données disponibles dans la littérature. Le prélèvement de sang répété, peu invasif et rapide, permet de prélever des échantillons de sang plusieurs fois sur un même individu, contribuant ainsi à la réduction du nombre d’animaux utilisés dans le projet, tout en respectant les limites de volémies physiologiques. Lors des prélèvements effectués à la fin des études, un maximum de tissus et de fluides seront collectés sur un même animal. Chaque tissu, cérébral ou périphérique, sera séparé en plusieurs échantillons permettant différentes analyses biochimiques et/histologiques. Ce process nous permet de limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés pour chaque modèle étudié.

Raffinement

Dans les modèles dont l’induction le nécessite ou lors de l’administration de certains composés de référence, les injections intracérébrales seront réalisées sous anesthésie générale gazeuse et avec analgésie pré, péri et post-opératoire. Les souris seront hébergées en groupe dès l’arrivage et pendant toute la durée de l’étude, sauf si les caractéristiques liées à la souche ne le permettent pas (agressivité entre congénère…) et en accord avec les recommandations de la Structure de Bien-Être Animal. Toute la phase chirurgicale, d’une durée d’environ 20 minutes, se fera sur couverture chauffante et/ou dans des enceintes chauffées réduisant ainsi significativement le risque d’hypothermie. Lors des injections de vecteurs viraux, il sera possible de suivre l’expression des protéines d’intérêt grâce à l’appareil IVIS Lumina. Il permet de réaliser une lecture de bioluminescence et de vérifier la qualité de l’injection intracérébrale. Les éventuelles recommandations en termes de limite d’âge ou de conditions de maintien émises par la Structure de Bien-Être Animal seront appliquées aux souris âgées ou génétiquement modifiées qui peuvent développer des signes pathologiques avec le temps. Des prélèvements de sang à la veine marginale ou saphène de la patte peuvent être mis en œuvre afin d’obtenir des informations sur de possibles biomarqueurs. Si des prélèvements sanguins répétés sont prévus, le volume maximal prélevé n’excèdera pas 15% de volume de sang total sur 28 jours. Tous les animaux font l’objet d’un suivi quotidien qui est accru lors des périodes post-chirurgicales (7 jours consécutifs) et pour les souris génétiquement altérées, réalisé par les expérimentateurs et le personnel assurant leur soin. Les recueils d’urine pour les examens biologiques seront réalisés sur litière hydrophobe en remplacement des cages à métabolisme, maintenant ainsi les animaux dans de meilleures conditions de stabulation. Le volume de recueils sera régulièrement contrôlé pour arrêter la diurèse si le volume nécessaire est obtenu et sans dépasser une durée maximale de 4h pour limiter le stress des animaux. Ce projet bénéficie d’une expérience interne et de données déjà existantes sur de nombreux modèles, tels que les « seeds » et les vecteurs viraux, mis en œuvre dans le cadre de plusieurs projets. Ainsi, cela constitue un socle de connaissance solide sur lequel nous nous appuyons afin de définir des mesures de raffinement cohérentes.

Choix des espèces

- La souris présente comme le rat une forte homologie génétique, physiologique et comportementale avec l’homme et ainsi une forte valeur translationnelle. En particulier, sur le plan comportemental, de nombreux modèles d’induction et de tests ont été développés chez la souris, en miroir des fonctions cognitives, sensori-motrices, et des états émotionnels de l’Homme. - Les procédures d’induction et d’évaluations décrites dans ce projet s’appuient sur une littérature scientifique et une expertise interne robustes. Les modèles d'induction par agents biologiques chez la souris sont plus largement décrits dans la littérature que les modèles rat et notre expertise actuelle pour la souris est plus avancée que pour le rat. - La souris est génétiquement modifiable et ce avec des techniques de plus en plus performantes (ex : édition du génome), offrant une large palette de modèles pertinents pour l’identification de nouveaux biomarqueurs et cibles des maladies neurodégénératives. Les souris seront utilisées du stade « jeune adulte sevré » au stade « animal âgé ». L’âge des souris au moment des études effectuées dépendra du modèle utilisé : -Si l’étude concerne des injections de composés par voie cérébrale/orale ou périphérique, les souris utilisées sont de jeunes adultes sevrés ou adultes au moment de l’administration. L’âge d’utilisation dépendra des éventuelles recommandations en termes de limite d’âge qui pourront être émises par la Structure de Bien-Etre Animal.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 4500
Souffrances
▲ -
▲ 3420
▲ 1080
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 4500

Issues de couples reproducteurs eux-mêmes tués à l'issue, les souris de ce projet sont ensuite utilisées dans la procédure principale puis tuées pour le prélèvement de leurs organes. 4 500 souris au total vont être utilisées, dans des procédures allant d'un niveau de souffrance léger à modéré. 1 080 d'entre elles suivent seize semaines de régime obésogène, avec sept prélèvements de sang en deux heures répétés à trois reprises, des injections de glucose et d'insuline dans le péritoine, et deux minutes d'immobilisation vigile dans un tube de contention pour mesurer leur masse grasse. Le porteur affirme que l'utilisation d'un modèle animal est "indispensable" à des fins exploratoires et qu'"aucune autre espèce n'est aussi adaptée", en signalant par ailleurs que les lignées de souris voulues sont déjà disponibles dans son laboratoire.

Objectifs

De plus en plus de preuves relient l'inflammation aux changements métaboliques associés à l'obésité et au diabète de type 2. L'obésité est associée à une inflammation tissulaire, un facteur de risque majeur de prédiabète et de diabète de type 2, car elle entraîne à la fois une baisse de la production d’insuline et une résistance à l'insuline. Le rôle émergent de l’inflammation dans la physiopathologie du diabète de type 2 et des troubles métaboliques associés a suscité un intérêt croissant pour le ciblage de l’inflammation afin d’améliorer la prévention et le contrôle de la maladie. NLRP3 est une protéine contrôlant une voie majeure de l’inflammation. Le potentiel de NLRP3 en tant que cible thérapeutique dans le traitement de la résistance à l’insuline induite par l’obésité a été signalé dans la littérature. En effet, il a été démontré que l'obésité active le NLRP3 et que les souris déficientes en NLRP3 sont protégées contre l'obésité et la progression du diabète. Néanmoins, le rôle d’une inflammation de bas grade dans l’apparition de l’obésité n’a pas été directement étudié. Afin de déterminer l'impact direct d'une inflammation de bas grade à long terme sur l'apparition de l'obésité et la dérégulation métabolique, nous utiliserons des groupes de souris invalidées pour les composants ou activateurs de NLRP3.

Bénéfices attendus

A court terme, le projet vise à décrire de manière exhaustive le rôle de l’inflammation de faible intensité, caractérisée par une sécrétion légèrement augmentée mais persistante des cytokines inflammatoires, dans l'apparition des maladies métaboliques, dont le diabète. Pour cela, le projet vise à étudier les caractéristiques observables chez les souris conduisant à une inflammation constitutive de faible intensité afin d'explorer l'effet d'une telle inflammation sur les troubles métaboliques, notamment le diabète. À plus long terme, ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes du diabète, notamment le rôle de l’inflammation, et à contribuer à trouver de nouveaux traitements potentiels, en envisageant notamment des stratégies anti-inflammatoires.

Procédures

À l'âge de 7 à 11 semaines, 1 080 animaux seront soumis à des régimes où aucune douleur n’est anticipée, pour une durée de 16 semaines. Avant, au milieu et à la fin du régime, 1 080 souris resteront vigiles dans un tube à contention pendant 2 minutes une fois afin de mesurer la répartition de la masse maigre et de la masse grasse. Aucune anesthésie ne sera nécessaire pour cette procédure. Pour mesurer la glycémie et l’insulinémie une goutte de sang sera prélevée 7 fois sur une période de 2 heures avant, au milieu et à la fin du régime. Pour effectuer les analyses sanguines, un prélèvement de sang sera réalisé une fois avant, au milieu et à la fin du régime sur les 1 080 souris. Le génotypage sera fait grâce à de l'ADN génomique purifié extrait à partir de tissus d'animaux au servage (3 semaines). Lors de la mise à mort, un prélèvement de grande quantité de sang sera effectué afin d'étudier les marqueurs métaboliques.

Impact sur les animaux

Obésité, douleur aux sites d'injection lors des injections intra-péritonéales de glucose et d'insuline, douleur aux sites de prélèvement lors des biopsies réalisées pour le génotypage et les prélèvements sanguins.

Devenir

Les animaux utilisés comme couple reproducteur seront euthanasiés. Les animaux issus de ces reproductions seront ensuite utilisés pour la procédure 2, où ils seront euthanasiés pour récupérer des organes vitaux.

Remplacement

Il est nécessaire de réaliser des études in vivo car les études in vitro ne permettent pas de reproduire les interactions complexes qui existent entre les différents organes et les différents types cellulaires présents dans un organe. De plus, les études in vitro ne prennent pas en compte l'environnement nutritionnel et métabolique. Les effets chroniques du diabète ne peuvent pas être reflétés in vitro car d'autres variables physiologiques telles que les réponses hormonales et inflammatoires sont impliquées. L'utilisation d'un modèle animale est indispensable à des fins exploratoires.

Réduction

Les expériences sont conçues pour utiliser un nombre minimum d'animaux, tout en assurant qu'il soit suffisant pour permettre la réalisation des tests statistiques appropriés sur les souris mâles et femelles. L'utilisation de mâles et de femelles permet de limiter la perte d'animaux. De plus, afin de réduire le nombre de souris nécessaires, chaque animal sera soumis à un maximum d'analyses possibles.

Raffinement

Les procédures expérimentales ont été optimisées afin de minimiser l'inconfort et le stress des animaux. Leur bien-être est une priorité absolue et est pris en compte de manière scrupuleuse à toutes les étapes, notamment en ce qui concerne leurs conditions de logement. Les souris seront hébergées dans des installations appropriées avec un enrichissement systématique, et elles seront logées en groupe pour favoriser leur bien-être social. Les personnes effectuant les procédures respecteront strictement les normes éthiques lors de la manipulation et de l'euthanasie des animaux. Des critères bien définis sont établis pour limiter au minimum la souffrance animale. Pour éviter les bagarres entre mâles de portées différentes, le seul mâle né d'une même portée sera isolé dans une seule cage. Dans ce cas, des mesures d’enrichissement environnemental seront mises en place, telles que l'ajout de maisons en carton, de nids ou de bâtons de bois.

Choix des espèces

L'utilisation du modèle souris est essentielle pour éviter la duplication d'expériences inutiles en tirant parti des connaissances existantes dans la littérature et en permettant une comparaison facile des résultats pour une progression plus rapide. La souris est couramment utilisée dans les études fondamentales, notamment dans l'étude des maladies métaboliques et de l'inflammation de faible intensité dans le diabète, ce qui en fait un choix idéal pour ce projet. Les données in vivo disponibles dans la littérature sont principalement obtenues à partir d'études sur des souris, et cette espèce offre une abondance de matériel biologique pour des analyses approfondies, notamment des analyses protéiques, génomiques et histologiques. Aucune autre espèce n'est aussi adaptée pour répondre aux objectifs de cette étude. De plus, des modèles murins pertinents sont déjà disponibles dans notre laboratoire, ce qui facilite la mise en œuvre de ce projet. Pour le stade de développement, il s’agit de jeunes adultes âgés de 7 à 11 semaines, ce qui correspond aux standards utilisés pour ce type d’étude métabolique.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 1368
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1368
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1368

Toutes tuées à la fin des expériences comportementales pour des analyses histologiques de leurs tissus, 1 368 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune est isolée en cage individuelle dès huit semaines, pour six à sept semaines dans le cas de 1 224 d'entre elles, et 1 176 subissent trois jours de restriction alimentaire les maintenant à 90 % de leur poids. 576 souris reçoivent en plus une chirurgie d'injection intracérébrale d'environ quatre-vingt-dix minutes. Le porteur reconnaît que l'absence d'interaction sociale peut être une source de stress, tout en présentant l'isolement comme la condition pour mesurer la prise alimentaire individuelle et pour éviter les bagarres "fréquentes chez les souris mutantes", et conclut que ses études comportementales ne sont pas aversives.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’apporter de nouvelles données concernant les mécanismes qui régulent la balance énergétique ainsi que les processus motivationnels pour des récompenses naturelles. Ce projet permettra de disséquer les circuits impliqués dans la motivation pour l'exercice physique et d’étudier des cibles potentielles dans le traitement des troubles alimentaires (obésité, anorexie).

Bénéfices attendus

Ce projet vise une meilleure compréhension de la régulation de la balance énergétique d’un point de vue motivationnel et des circuits jouant un rôle dans ce mécanisme. L’utilisation de notre modèle comportemental permettra d’approfondir les connaissances au sujet de la neurobiologie des troubles alimentaires (anorexie, obésité). A long terme, ces données pourront être utilisées pour investiguer les cibles potentielles dans le traitement de ces troubles alimentaires.

Procédures

Les animaux seront soumis à : (1)Hébergement individuel : cette condition concernera tous les animaux (1368). La durée de l’isolement sera de 6 à 7 semaines pour 1224 animaux et de 1,5 semaines pour 144 animaux. (2)Chirurgie pour injection intracérébrale : cette intervention concernera les animaux des procédures 1 et 3 : 576 animaux. La durée de ces chirurgies sera d’environ 90 min. (3)Injection sous cutanée : Les animaux ayant reçu des chirurgies pour injection intracérébrale (576 animaux) recevront 2 injections sous cutanée (analgésique et anesthésique local au niveau du crâne). Dans la procédure 4, 144 animaux recevront 1 injection (injection de micropuces permettant d’identifier les différents animaux). (4)Injection intra-péritonéale : ce geste concernera tous les animaux ayant reçu une chirurgie, soit 576 animaux. Les animaux recevront 4 injections d’analgésique (1 durant la chirurgie et 3 en post-opératoire). 192 animaux parmi ces animaux recevront aussi 2 injections durant l’étude comportementale. (5)Test comportemental : tous les animaux de cette étude seront concernés, soit 1368 animaux. Cette étude va durer 2 semaines pour les 192 animaux de la procédure 1 et 3,5 semaines pour les 1176 animaux des autres procédures. (6)Restriction alimentaire : Cette restriction sera de 3 jours et correspond au maintien à 90% de leur poids initial. Elle concernera les animaux des procédures 2, 3 et 4, soit 1176 animaux.

Impact sur les animaux

Les différents tests utilisés dans ce projet nécessitent de pouvoir étudier la prise alimentaire individuelle des souris. Celles-ci seront donc hébergées de manière individuelle dès l'âge de 8 semaines et ce jusqu'à la fin des procédures. Cette absence d’interaction sociale peut être une source de stress pour les animaux. Les injections avant les tests comportementaux peut également entrainer une douleur. Afin de diminuer la gêne engendrée par ces injections, le côté de l'animal qui sera injecté sera interverti chaque jour. La restriction alimentaire, permettant de faciliter l’apprentissage des animaux, pourrait entrainer une perte de poids supérieure à 15%. Dans ce cas, la restriction serait immédiatement arrêtée. Cependant, cette restriction ne devrait théoriquement pas entrainer cet effet indésirable parce qu’elle sera limitée à 3 jours. L'opération ne présente pas de risques majeurs et la douleur associée sera contrôlée par une anesthésie et des analgésiques adéquats. Si ces mesures sont prises correctement, il n'y a pas de signes de douleur après l'opération ou pendant la convalescence. Les traitements médicamenteux, les injections intrapéritonéales, et produits utilisés (et les doses) sont bien contrôlés en laboratoire et tolérés par les animaux.

Devenir

Les animaux de toutes les procédures seront mis à mort à la fin des expériences comportementales et des tissus seront récupérés pour procéder à des analyses histologiques.

Remplacement

Ce projet ne peut être réalisé sans l'utilisation de modèles animaux puisqu'il s'intéresse à des dimensions comportementales, non modélisables sur des modèles in vitro ou in silico. De plus l'utilisation d'invertébrés, serait incompatible avec l'étude de la motivation pour une récompense telle que l'activité physique ou la prise alimentaire.

Réduction

Tous les efforts seront faits pour réduire le nombre d'animaux utilisés. Le nombre d'animaux à inclure sera de 12/groupe. Ce nombre d’animaux/groupe a été fixé (1) en utilisant des calculs de puissance nous permettant d’obtenir une différence significative pour les différentes variables d’intérêt qui seront évaluées dans l’étude et de rejeter une hypothèse nulle, et (2) en se référant à des publications du domaine (3) en prenant en compte la variabilité que nous retrouvons habituellement dans le comportement d'intérêt. Nous utiliserons 2 cohortes d'animaux (n=12/groupe/cohorte) afin de valider la reproductibilité des résultats. Nous avons regroupé dans la mesure du possible différents tests comportementaux sur les mêmes lots de souris, et avons conçus nos expériences de manière à obtenir un maximum d'informations à partir des mêmes animaux.

Raffinement

Pour le raffinement, plusieurs précautions seront prises en compte. Les souris seront hébergées dans des cages individuelles pour contrôler la consommation de nourriture et pour éviter les bagarres, fréquentes chez les souris mutantes. Les cages d’hébergement des souris seront enrichies en matériel de nidification (7 carrés de cellulose), ainsi que d’un morceau de bois à ronger et d’un tunnel en carton (comme prévu par la directive 2010/63/CE). Durant les études comportementales, les animaux seront manipulés grâce au tunnel en carton présent dans leur cage d’hébergement afin d’éviter la préhension par la queue. Les animaux, vivant dans les chambres opérantes, auront du nid provenant de leur cage d’hébergement, ainsi qu’un abri/jouet. Les chirurgies intracérébrales seront effectuées sous anesthésie générale. Les animaux recevront un traitement analgésique. Suite à la chirurgie, chaque animal est suivi quotidiennement (poids, prise alimentaire, aspect général) et une étiquette est accrochée au dos de sa carte de cage individuelle pour le personnel animalier, avec l’ensemble des informations concernant son suivi post-opératoire sur une semaine. Des points limites ont été définis par un état anormal constaté sur deux jours consécutifs (perte de poids de 15%/jour, ataxie, hypolocomotion, pelage non soigné). Si ce point est atteint, nous préviendrons immédiatement la vétérinaire de l’établissement afin d’envisager la mise en place de soins personnalisés compatibles avec le maintien de l’animal dans l’étude (comme la poursuite du traitement analgésique). En cas d’échec ou si un point limite terminal est atteint, l’animal sera retiré de l’étude et mis à mort par dislocation cervicale afin de lui éviter toute souffrance que nous ne pourrions pas soulager. Nos études comportementales ne sont pas aversives, nous ne devrons donc en théorie jamais atteindre ce point limite.

Choix des espèces

1) Ce projet nécessite l’utilisation de modèles transgéniques disponibles uniquement chez les modèles de souris. 2) Reproductibilité et comparaison avec les résultats obtenus dans le laboratoire auparavant et la communauté scientifique plus large. 3) Des modèles animaux moins évolués (par exemple, ver C. elegans ou poisson zèbre) ne peuvent convenir pour nos observations comportementales (course et prise alimentaires). Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (à partir de 8 semaines) qui se justifie par l’immaturité du système nerveux au cours de l’adolescence.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système musculosquelettique
Souris : 84
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 84
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 84

Pour tester si une supplémentation nutritionnelle et l'exercice volontaire renforcent l'effet d'une immunothérapie anticancéreuse, 84 souris mâles de cinquante semaines vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour un prélèvement de sang et de tissus. Des cellules tumorales leur sont injectées dans la veine de la queue, puis un anticorps anti-PD1 dans le péritoine tous les quatre jours pendant trente jours, avec une imagerie hebdomadaire sous anesthésie. Les tests mesurent la force par traction sur un dynamomètre, l'animal étant tiré par la queue, la vitesse maximale de course sur tapis roulant jusqu'à l'épuisement, et l'équilibre sur un cylindre rotatif. Le porteur signale que la tumorisation pulmonaire peut provoquer des difficultés respiratoires, une léthargie et une agressivité accrue, et prévoit la mise à mort dès trois points limites notables ou un point limite sévère.

Objectifs

L’immunothérapie est une stratégie thérapeutique en plein essor, notamment dans le cancer du poumon, car elle n’induit pas de toxicité secondaire comme les traitements par radiochimiothérapie. Son efficacité reste cependant à améliorer car tous les patients ne répondent pas aux traitements d’où la nécessité de travailler sur des traitements adjuvants. Nous souhaitons combiner 2 approches pour améliorer cette efficacité : - nutritionnelle : supplémentation en acides gras polyinsaturés et en béta-hydroxybutyrate - activité physique : mise en place d’enrichissement dédié à l’augmentation de l’activité physique volontaire. Afin de répondre à cet objectif, le projet se déroulera sur 2 établissements utilisateurs (un principal et un second pour la réalisation d'imagerie optique in vivo)

Bénéfices attendus

Nous attendons à ce que nos traitements améliorent l’efficacité de l’immunothérapie. Pour voir cela, nous suivrons l’évolution du volume tumoral. Des traitements adjuvants tels qu’une supplémentation nutritionnelle ou la mise en place d’une activité physique adaptée est envisageable au cours du traitement par immunothérapie chez les patients. Il y a donc une réelle possiblité de transfert des résultats obtenus dans ce projet en clinique.

Procédures

Les supplémentations nutritionelles se feront ad libitum, par remplacement de l’eau de boisson par le béta-hydroxybutyrate et avec des croquettes pour les acides gras en débitant une semaine vant la tumorigenèse puis pendat les 30 jours du suivi tumoral. L’implantation des tumeurs sera effectuée par injection I.V dans la veine de la queue. Le suivi du volume tumoral sera réalisé par imagerie de biolomuminescence à raison d'un examen par semaine sur une durée 30jours. L’administration de l’immunothérapie sera effectuée tous les 4 jours pendant les 30 jours de tumorigenèse par injection intra-péritonéale d’anicorps anti PD-1. La tumorigenèse sera suivie par imagerie avec calcul du volume tumoral sous anesthésie à l’halothane. La mesure de la synthèse protéique sera effectuée après injection sous cutané d’un traceur (isotope stable). Le test d'agrippement sera réalisé à l'aide d'un dynamomètre munie d'une grille où la souris s'accroche, le manipulateur tire alors la souris par la queue. La mesure de la vitesse maximale de course sera effectuée sur un tapis roulant, le test s'arrête quand la souris est épuisée, elle reste alors sur une grille en bout de tapis. Le test dure en moyenne une quizaine de minutes. Une habituation au tapis de course aura leiru en amont du test. Le test d'équilibre au rotarod se déroule sur un cylindre en rotation, les souris seront habituées à cette procédure en amont. Le test dure en moyenne 2-3 minutesLe passage en echoMRI implique une légère contention des animaux dans un tube placé dans l'appareil. La mesure dure 1 minute environ. Les mesures de performances physiques ainsi que l'echoMRI auront lieu juste avant l'implantation (J0) puis à J15 et J30 post-implantation. Pour ce projet, l'ensemble des procédures se déroulera dans l'EU.1. Seule les acquisitions d'imagerie de bioluminescence seront réalisées au sein de l'EU.2.

Impact sur les animaux

La tumorigenèse peut s'accompager de difficultés respiratoires, d'une perte de poids, de comportements anormaux, tels que l'isolement social, la léthargie, l'agressivité́ accrue ou une altération de la locomotion. Les souris seront surveillées quotidiennement pour suivre leur comportement général.

Devenir

tous les animaux seront euthanasiés à la fin du protocole pour prélèvements de sang et de tissus

Remplacement

L’utilisation d’animaux, dans ce projet est absolument nécessaire et ne peut être remplacer par l’utilisation de systèmes de culture cellulaire à 2 voire 3 dimensions. En effet, ces systèmes ne permettent pas d’aborder les relations inter-organes et de mesurer simultanément la digestibilité des acides gras polyinsaturés w3 et du béta-hydroxy-butyrate, l’évolution de la fonctionnalité musculaire, de la performance et de la mobilité, le métabolisme protéique musculaire et le statut inflammatoire circulant et enfin l’évolution du volume tumoral.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit à son minimum sans en compromettre les objectifs. Il a été déterminé par un calcul d’échantillonnage. Le nombre de souris nécessaires à l’étude est calculé pour une différence attendue de 25% pour le volume tumoral entre les souris supplémentées en acides gras ou en béta-hydroxybutyrate + activité physique et les souris nourries avec un régime standard. Des études antérieures ont montré que la variabilité du paramètre choisi est de 14%. L’effectif est calculé pour un risque de 1ère espèce alpha de 5% et un risque de 2ème espèce béta de 5%. Ainsi, le nombre de souris nécessaires par groupe est de 8. Toutefois, afin d’anticiper une mortalité éventuelle liée à la tumorigénèse, nous avons choisi de débuter l’étude avec des groupes de 12 souris. Le nombre total de souris nécessaires à la réalisation de ce projet est donc de 84.

Raffinement

Les conditions d’élevage, d’hébergement, de soin et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour éviter et réduire au maximum toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable que pourraient ressentir les animaux. Les souris seront hébergées par 6 dans des cages T4 (55cm x 33cm, soit 1815cm2, et 19cm de hauteur sous grille). Tous les animaux auront un accès illimité à leur régime et à l’eau de boisson. Quotidiennement, l’animalier observera le comportement général de chaque souris, son apparence et contrôlera la présence d’eau et de nourriture. Hebdomadairement, les animaux seront pesés et un contrôle de consommation sera réalisé. L’état général de l’animal sera noté sur le cahier de suivi et l’expérimentateur sera informé de toutes observations anormales. Une grille d'évaluation définissant des points limites sera mise en place. Elle permettra d'identifier des points limites notables et des points limites graves. Si un animal présente 3 points limites notables ou 1 point sévère, il sera pris une décision afin de limiter la douleur à son maximum. Les points limites et l’arbre de décision adapté à cette étude sont présentés en annexes 1 et 2. Afin de réaliser les imageries optique dans l'EU.2 les animaux seront transportés dans des cages à filtres dans un véhicule dédié. Le transport dure moins de 5min d'un site à l'autre. A leur arrivée, les animaux seront hébergés au calme dans une armoire ventilée.

Choix des espèces

Pour réaliser notre projet d’étude, nous avons choisi la souris C57BL/6 car nous allons leur injecter des cellules tumorales issues de souris C57BL/6. Le modèle de tumorigenèse est donc syngénique. De plus, ces souris sont très actives en environnement enrichi ce qui est crucial pour tester l’effet de l’activité physique volontaire. Nous avons utilisé cette espèce par le passé et validé toutes les procédures détaillées dans ce dossier avec ces souris. Chez l’homme, le cancer du poumon non à petites cellules est diagnotiqué à l’âge moyen de 65 ans. Nous utiliserons par conséquent des souris mâles adultes de 50 semaines.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 144
Souffrances
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Devenir
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 144

144 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Un composé chimique ajouté à leur eau de boisson déclenche une inflammation intestinale, en trois cycles de cinq jours à concentrations croissantes, entrecoupés de quatre jours d'eau avec ou sans antibiotiques. Le porteur indique que cette inflammation peut provoquer des diarrhées et une perte d'environ 25 % du poids initial, poids retrouvé deux à sept jours après la fin du traitement. Les souris sont hébergées sur un site et transportées vers un second uniquement pour y être mises à mort, leurs organes étant ensuite analysés par histologie et par cytométrie en flux.

Objectifs

Les bactéries du système digestif (microbiote intestinal) assurent des fonctions essentielles telles que la digestion et la protection contre les agents pathogènes, mais peuvent aussi exacerber l’inflammation intestinale chez les patients atteints de maladie de Crohn ou de rectocolite hémorragique. Le système immunitaire, et notamment des globules blancs : les lymphocytes T, jouent un rôle central dans la surveillance du microbiote intestinal et dans la réduction de l’inflammation du colon. Décrypter les interactions entre les lymphocytes T et le microbiote, chez les sujets sains ouen cas d’inflammation intestinale chronique, est donc essentiel pour comprendre les nombreuses pathologies associées au microbiote. Les fonctions des lymphocytes T reposent sur leur capacité à reconnaitre des molécules microbiennes appelées antigènes. L’un de ces antigènes est produit par certaines bactéries du microbiote. Les lymphocytes reconnaissant cet antigène microbien sont activés chez les patients atteints de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, ainsi que dans les modèles d’inflammation intestinale chez la souris. Nous souhaitons maintenant déterminer le rôle des bactéries dans l'activation et dans la fonction protectrice des lymphocytes T au cours de l’inflammation du colon. L'étude permettra de mieux comprendre le mécanisme de protection des lymphocytes T au cours de cette inflammation. Le modèle de souris nécessite des conditions d’élevages particulières qui sont disponibles dans le laboratoire 1. L’euthanasie et les prélèvements d’organes seront réalisés dans le laboratoire 2.

Bénéfices attendus

Ce projet améliorera notre compréhension d’une nouvelle interaction entre le système immunitaire et les bactéries du système digestif. Cette interaction est impliquée dans l’inflammation intestinale et le projet peut donc offrir de nouvelles opportunités thérapeutiques.

Procédures

Toutes les souris recevront dans l’eau de boisson un composé chimique qui génère une inflammation intestinale pendant 3 cycles de 5 jours à des concentrations progressives. Chaque cycle est suivi de 4 jours d’eau avec ou sans traitement d’antibiotiques. Le projet est réalisé sur le site n°1 sauf l’acte de mise à mort qui est réalisé sur le site n°2.

Impact sur les animaux

L’inflammation intestinale est induite par administration d’un composé chimique dans l’eau de boisson et est associé à des effets indésirables attendus. Elle peut causer des diarrhées entrainant une perte de poids d’environ 25% du poids initial. Le poids initial est retrouvé 2-7 jours après la fin du traitement. Aucun autre effet indésirable n’est attendu pour le reste du projet, les antibiotiques utilisés n’ont jamais montré d’effet indésirable lorsqu’ils sont utilisés pour éradiquer les bactéries. De plus, la bactérie utilisée pour le projet est une bactérie naturellement présente dans le système digestif. Le transport peut engendrer un stress supplémentaire.

Devenir

Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem : collecte des organes et analyses par histologie ou cytométrie en flux.

Remplacement

Nous avons analysé in vitro la capacité de différentes cellules humaines et murines de différents tissus à capturer l’antigène microbien qui nous intéresse et à le présenter aux lymphocytes T spécifiques. Ces informations sont utiles mais ne permettent pas de conclure quant au rôle de ces cellules dans un organisme entier. Le rôle (bénéfique ou délétère) de l’interaction hôte-microbiote ne peut pas être déterminé dans des modèles in vitro ou ex vivo. Le modèle animal est donc nécessaire à ce stade.

Réduction

Nous utiliserons des modèles d’inflammation intestinale chez la souris. Les modèles ont déjà été mis en place, limitant ainsi le nombre d’animaux à utiliser. Le nombre minimum d’animaux qu’il faut utiliser pour répondre aux questions posées a été calculé en utilisant un test statistique. Ce nombre a été calculé pour obéir aux minima nécessaires à des analyses statistiques valides, condition nécessaire pour une interprétation biologique des résultats.

Raffinement

Il y aura une observation quotidienne des animaux, une observation individuelle hebdomadaire à l’occasion des interventions d’entretien (changes de cages etc…) et une observation accrue durant l’inflammation intestinale induite, susceptible d’entrainer de la douleur, de la souffrance ou du stress, et cela plusieurs fois dans la journée pour s’assurer qu’il n’y a pas d’effet délétère. En cas de déshydratation, les souris seront réhydratées par voie intra-péritonéale et un gel hydratant sera placé dans la cage. Nous utiliserons une grille de score pour évaluer de façon objective l’état des animaux et des points limites adaptés aux signes cliniques associés à l’inflammation intestinale. Les animaux seront manipulés sur plusieurs jours avant le début des procédures afin de les habituer aux manipulateurs. Les animaux seront hébergés en isolateur dans des cages standards par groupes de sexe identique (3 par cage). Du papier absorbant à déchiqueter, des buchettes de bois à grignoter et des tunnels en plastique pour se cacher seront ajoutés dans les cages. La litière sera constituée de copeaux stérilisés par irradiation. Les souris recevront ad libitum un aliment standard stérilisé par irradiation et de l’eau autoclavée. Pour le transport, les animaux seront transférés en cage de transport selon leur répartition d’origine afin de ne pas induire un stress supplémentaire dû à l’isolement ou à la cohabitation avec des nouveaux congénères. Les animaux seront transportés dans une boite de transport stérile à laquelle sera rajoutée de la litière, de l’enrichissement et de la nourriture provenant de leur cage d’hébergement. Le transport se fera dans un véhicule agréé et climatisé.

Choix des espèces

La souris est l'espèce dans laquelle les lymphocytes T ont été largement étudiés (en dehors de l’humain) et pour laquelle nous disposons d’outils moléculaires et génétiques permettant leur étude. La souris est également le modèle de choix pour l’étude de l’inflammation intestinale du fait de l’existence de modèles bien définis, de la similarité de la flore intestinale, et de la parenté génétique avec l’humain. Les souris seront utilisées à l’âge adulte car nous souhaitons que les souris aient un système immunitaire mature.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 164
Souffrances
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Devenir
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 164

Une greffe intracérébrale de quarante-cinq minutes, au moins dix injections pour l'imagerie de bioluminescence, dix séances de radiothérapie et douze administrations du composé testé. 164 souris immunodéprimées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Le projet évalue si la surexpression d'une protéine ralentit la croissance d'un glioblastome humain greffé dans leur cerveau et améliore la réponse aux traitements standards. Les souris sont choisies immunodéprimées pour qu'elles ne rejettent pas le greffon tumoral humain, et quarante-huit d'entre elles, dites "satellites", sont tuées plus tôt pour l'analyse de leurs tissus, les autres l'étant dès qu'un point limite est atteint, perte de poids et troubles de la motricité surtout.

Objectifs

Ce projet vise à comprendre comment l'augmentation de la quantité d'une protéine affecte la croissance des tumeurs cérébrales chez les souris, et favorise leur réaction aux traitements anticancéreux habituels. L'objectif final est d'appliquer cette méthode aux patients. Des études précédentes sur des données de patients ont montré que plus cette protéine est présente, meilleure est la survie des patients, surtout chez les femmes. En laboratoire, nous avons aussi observé que lorsqu'on augmente la quantité de cette protéine, le nombre de cellules tumorales diminue de moitié. De plus, nous avons constaté qu'un activateur de cette protéine a un effet antitumoral sur des tumeurs greffées sous la peau de souris, qu'elles soient mâles ou femelles. Notre objectif est maintenant d'étudier comment une augmentation de la quantité de cette protéine combinée à son activation par une molécule spécifique affecte la croissance tumorale et la réponse aux traitements anticancéreux standards dans un modèle de tumeur intracérébrale chez la souris (qui se rapproche de la réalité chez l'humain). Ce projet se déroule dans 2 Etablissements Utilisateurs différents.

Bénéfices attendus

Les résultats attendus de ce projet constitueront une base pour comprendre le rôle de la protéine étudiée dans l’augmentation de la survie des patients et éventuellement proposer l'utilisation de l'activateur de cette protéine pour le traitement des glioblastomes chez les patients dont la tumeur présente une forte quantité de cette protéine. Cette étape est indispensable pour soutenir le transfert clinique de nos travaux en lien avec une thèse de doctorat et les financements de la Ligue contre le cancer et du CNRS. En effet, ce projet innovant (très peu décrit dans la littérature) permettrait à terme de mieux comprendre les processus responsables des différences d'apparition des glioblastomes et de réponse au traitement entre les hommes et les femmes. En cas de résultats probants, cela permettrait d'apporter de nouvelles voies thérapeutiques pour la recherche clinique, notamment en employant des inducteurs (qui augmentent la quantité) et des activateurs (qui augmentent la fonctionnalité) de cette protéine dans le cas du traitement de tumeurs chimiorésistantes marquées par un échec thérapeutique (chimio-sensibilisation).

Procédures

- greffe intracérébrale (1 seule itération à J0) : durée=45 min (EU1) - Imagerie bioluminescence (au minimum 10 injections) : durée 15 min (EU2) - Traitement par radiothérapie (10 itérations) : durée 10 min pour chaque session (EU2) - Traitement par le composé d'intérêt (12 itérations) combiné ou nonà la chimiothérapie (10 itérations) : durée 1 min par traitement (EU1). - Test d'éviction d'obstacle (3 fois par semaine ) : durée 5 min (EU1)

Impact sur les animaux

La première nuisance attendue sur les animaux est liée à l'implantation même du glioblastome (apparition d'une tumeur cérébrale avec des effets délétères attendus non réversibles). Puis, le schéma de traitement par radiothérapie (itérations répétées) et l'imagerie par bioluminescence (2 ou 3 fois par semaine selon le timing dans le projet) nécessitent un transport et une anesthésie répétés des animaux. Lorsque les sessions de bioluminescence sont le même jour que la radiothérapie, une seule anesthésie sera réalisée, l'irradiation et l'imagerie se faisant sur le même site où est hébergé l'irradiateur. Une accoutumance liée à la répétition des anesthésies chimiques peut être observée, nécessitant une augmentation des volumes administrés : ce phénomène est maitrisé par le laboratoire. Une attention toute particulière sera portée aux animaux notamment en optimisant au maximum les conditions de transport des animaux. Les administrations quotidiennes de l'activateur de la protéine conduisent à un dérangement journalier des animaux, le cycle jour/nuit de l'animalerie étant inversé, la gêne occasionnée sera faible, les animaux étant ainsi manipulés durant leur phase d'activité. Le site d'injection dans le péritoine sera alterné chaque jour (gauche-droite) pour éviter les réactions liées à l'injection et des aiguilles très fines seront utilisées pour l'injection.

Devenir

Toutes les souris seront mises à mort à l'issue des procédures. Ainsi 164 souris au maximum seront mises à mort dès lors de l'atteinte d'un point limite (étude efficacité/survie : 58 souris femelles et 58 souris mâles) ou plus précocement à l'issue du schéma de traitement de chaque groupe (48 souris "satellites" : 24 souris femelles et 24 souris mâles ). La mise à mort des souris "satellites" à la fin du schéma de traitement est justifiée de part la nécessité de réaliser une analyse des tissuss pour pouvoir caractériser l'impact de chaque modalité de traitement.

Remplacement

Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n'est dans ce contexte clairement pas possible puisque le développement et la réponse à un traitement de tumeurs cérébrales dépend de phénomènes biologiques complexes. De plus, la mise en place d'une tumeur est un phénomène multifactoriel impliquant différents types cellulaires. En outre, la réponse d'une tumeur traitée par un médicament dépend de la quantité de médicament qui parvient à la tumeur. De plus, notre projet est directement associé à l'impact du statut hormonal engendré par le sexe des animaux. L'ensemble de ces facteurs complexes ne peut être appréhendé qu'in vivo sur un modèle animal. Il est donc primordial de conforter ces résultats sur un modèle "in vivo" de façon à se rapprocher le plus possible de la réalité clinique.

Réduction

Chacune des 3 étapes sera d’abord réalisée chez des animaux femelles puisque la surexpression de la protéine d'intérêt est de bon pronostic essentiellement chez les femmes, puis éventuellement testée chez des animaux mâles pour évaluer la pertinence de cette modulation hormonale pour les hommes. Dans le cadre de ce projet, les expérimentations seront menées étape par étape, tout d’abord en réalisant l’étude sur les animaux "femelles" associés à l'étape 1 qui concerne la comparaison in vivo de la croissance tumorale de cellules avec une forte quantité de protéine par rapport à des cellules tumorales ayant une quantité modéré de la protéine étudiée. Nous implanterons d'abord la concentration habituelle de cellules : si cette dernière offre un bon taux de prise tumorale et une croissance tumorale acceptable cette concentration sera validée et les animaux du groupe suivant ne seront pas utilisés. A l'inverse, si cette concentration s'avère insuffisante, les souris du groupe 3 seront greffées avec une concentration double. La concentration "optimale" retenue sera celle utilisée dans le reste de l'étude. Notre démarche consistera à réaliser successivement plusieurs séries d’animaux. Concernant le nombre de souris satellites, il s’agira de comparer, indépendamment chez les mâles ou les femelles, l’effet des traitements par rapport au groupe contrôle par l’analyse de marqueurs dans les tissus prélevés : ces analyses sont fiables et ne nécessitent qu’un effectif réduit pour révéler un effet, s’il existe. Ainsi on estime -à priori- que même si l’effet des traitements est faible, un effectif de 6 souris / groupe sera suffisant pour assurer une puissance statistique suffisante (simulation par logiciel de calcul de puissance). Concernant le nombre de souris en suivi de croissance tumorale, la comparaison se fera aussi indépendamment chez les mâles et les femelles. Ainsi, sur la base de nos précédentes études, on estime que l’effet des traitements aura un effet faible sur la croissance tumorale. Au minimum 6 mesures d'imagerie seront réalisées en suivi de traitement. Le nombre minimum d’animaux nécessaires par groupe est ainsi trouvé 10 animaux par groupe pour assurer une puissance statistique suffisante.

Raffinement

Une attention toute particulière sera portée aux animaux, d'une part lors de l'implantation de la tumeur (réalisée sous anesthésie chimique, désinfection plaie, chirurgie aseptique, suivi post opératoire rigoureux) puis à la suite de la greffe (pesée 3 fois/semaine, observation quotidienne du comportement, vérification de l'alimentation et de l'hydratation, suivi de la croissance tumorale). Une vigilance accrue sera également menée lors de l'administration des traitements (pesée quotidienne, vérification du comportement et de l'état sanitaire individuel des animaux, conditions de transport de façon à éviter au maximum stress des animaux). Un suivi quotidien garantissant le bien-être optimal des animaux sera mené (température d'hébergement optimale, eau de boisson et nourriture ad libitum, enrichissement sous forme de sopalin et de bâtonnets en bois à ronger). Quel que soit le groupe, nous réaliserons la mise à mort dès que les points limites définis apparaitront (perte de poids et problème de motricité essentiellement).

Choix des espèces

Dans les études menées pour comprendre le développement des cancers, les modèles animaux utilisés sont majoritairement les modèles murins (souris et rats). Les souris constituent l'espèce de référence compte tenu de leur accessibilité et de leur facilité de manipulation. Les souris immunodéprimées sont classiquement utilisées dans le cas de greffes de cellules tumorales humaines, car du fait de leur immunodéficience, il n'y a pas de réaction de rejet du greffon tumoral implanté. Les souris mâles ou femelles seront âgées de 7 semaines au moment des greffes (20 à 26g), les animaux jeunes étant plus adaptés au développement de tumeurs cérébrales. L'intérêt lié au choix de cette tranche d'âge est également lié au fait que les animaux ont atteint leur maturité sexuelle et que leur système hormonal est fonctionnel.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
Souris : 298
Souffrances
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Devenir
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La veille de la chirurgie, les 298 souris passent des tests comportementaux dont le porteur ne précise pas la nature, répétés chaque jour du premier au quinzième jour. À J0, le crâne est ouvert pour injecter du NMDA dans le striatum et déclencher une réaction excitotoxique, puis un cathéter posé dans la queue sert à administrer le traitement, toujours sous anesthésie. Le lendemain vient une IRM sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. À la fin, chaque animal est ouvert du ventre au thorax pour une ponction de sang dans le cœur, puis tué par perfusion transcardiaque qui fixe le cerveau avant son prélèvement.

Objectifs

Cette étude vise à déterminer l’effet neuroprotecteur de thérapeutiques potentiels sur la mort neuronale induite par la stimulation de la voie excitotoxique par l’administration du traitement de référence face aux accidents vasculaires cérébraux ischémiques, l’activateur tissulaire du plasminogène, en utilisant un modèle de lésion cérébrale via l’injection de N-méthyl-D-aspartate au sein du striatum cérébral chez la souris.

Bénéfices attendus

Chez l’Homme, l’accident vasculaire cérébral (AVC) est une pathologie neurologique survenant après l’occlusion d’une artère irriguant le cerveau. Actuellement, la prise en charge des patients à la phase aigüe de l’infarctus cérébral est réalisée par l’injection intraveineuse de l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA) associée ou non à la thrombectomie. Toutefois, seule une faible proportion des patients (

Procédures

Les animaux réaliseront différents test comportementaux (à J-1, J+1 jusqu’à J+15 post chirurgie) visant à quantifier et à observer des différences (et donc d’observer une récupération fonctionnelle ou pas) entre les différents groupes sur des déficits sensoti-moteurs induits par la lésion cérébrale générée par le modèle de chirurgie. A J0, ils seront soumis à une chirurgie au niveau de la tête afin de pouvoir injecter du NMDA, provoquant ainsi une réaction excitotoxique au sein du striatum. Cette chirurgie sera suivie de l’administration d’un des différents traitements par voie intraveineuse après la pose d’un cathéther caudal, toujours sous anesthésie générale. A J+1, ces mêmes animaux seront passés à l'IRM sous anesthésie générale. Enfin, à la fin du projet, les animaux seront soumis à une laparo-thoracotomie pour accéder au coeur. Un prélèvement de sang par ponction intracardiaque sera réalisé avant perfusion transcardiaque permettant la fixation du cerveau avant prélèvement. Les procédures douloureuses (chirurgie, perfusion transcardiaque) seront réalisées sous anesthésie générale associée à une couverture analgésique.

Impact sur les animaux

Nous pouvons nous attendre à déceler sur certains animaux des signes de complications et de détresse post chirurgicales tels qu'une absence de réaction aux stimuli, une inactivité de l'animal dans sa cage ou encore une perte de poids suite à un arrêt de la prise alimentaire. Les situations précédemment citées définissent nos points limite à appliquer pour ce projet. Nous surveillerons à ce qu'ils ne soient pas dépassés.

Devenir

A la fin du projet, tous les animaux seront donc mis à mort permettant le prélèvement de sang et du cerveau post fixation pour analyse.

Remplacement

Ce projet correspond à l’étape de validation in vivo qui fait suite aux nombreuses validations réalisées in vitro, et ne nous permet pas d’utiliser d'autres moyens que de tester ces stratégies thérapeutiques chez l'animal. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons dans la littérature font que la souris est un modèle préférentiel pour mener à bien ce projet. En effet, la souris est une des espèces animales les plus étudiées dans le domaine de l’AVC ce qui permettra une analyse comparative et critique des résultats obtenus. De plus, les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes alternatives pertinentes n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information.

Réduction

Les données de la littérature ainsi qu’une étude de puissance statistique en amont permettent de nous assurer que nous utiliserons le nombre minimal d'animaux pour pouvoir conclure d’un effet ou non de nos stratégies thérapeutiques. D’un point de vue statistique, nous avons déterminé que le nombre idéal d’animaux par groupe est de 15. En effet, ce nombre est reconnu pour réduire au maximum le nombre d’individus, tout en conservant la pertinence scientifique et la significativité statistique.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE) et isolés de tous bruits extérieurs. Les souris seront 5 par cage avec plusieurs enrichissements (sizzle-dri kraft, alpha-dri et une bûchette de peuplier), auront de la nourriture et de l’eau ad libitum pendant toute la durée du projet. Leur bien-être sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les week-ends et jours fériés. Les animaux sont réceptionnés au sein de l’animalerie 2 semaines avant la réalisation de l’acte chirurgical pour permettre leur habituation et la diminution de leur stress dû au transport et au changement d’environnement. Pendant les phases chirurgicales, chaque animal sera anesthésié et un analgésique sera administré par voie intrapéritonéale avant incision ou pour l’étape de mise à mort par perfusion intracardiaque. L’anesthésie générale sera maintenue jusqu’au réveil. La température corporelle de l’animal est maintenue grâce à un système de couverture chauffante rétrocontrôlée. Un gel ophtalmique sera appliqué sur les yeux de l’animal pour éviter le déssèchement de la cornée. L’incision de la peau est précédée d’une tonte préalable du pelage, d’une désinfection ainsi que de l’application d’un analgésique local au niveau du site d’incision. Le choix de la technique de sutures se porte sur la méthode des points séparés, offrant une plus grande résistance que le surjet par exemple, et limitant le risque pour l’animal de rompre ses points et donc de déhiscence de la plaie. Lors de la phase de réveil, les gaz anesthésiques sont ramenés à zéro, et le débit d’O2 est élevé pour permettre une meilleure récupération post-opératoire. Même si la surveillance des animaux s’effectuera en continue, elle sera accrue pendant les premières heures de réveil. Les critères d’arrêt de la douleur, de la souffrance et de l’angoisse seront pris en compte. Si en période postopératoire, nous constaterons un dépassement des points limites précédemment fixés, l’animal sera mis à mort par dislocation cervicale. Enfin, une surveillance stricte des souris sera réalisée pendant les jours suivant l’opération.

Choix des espèces

La souris (Mus musculus) est l’espèce animale qui a été la plus étudiée dans le domaine des neurosciences et notamment dans le cadre de développement de stratégies de thérapies pharmacologiques. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier la récupération fonctionnelle ainsi que le devenir des lésions cérébrales induites par le modèle excitotoxique. Les animaux utilisés seront âgés de 10 semaines soit un poids d’environ 35g ou de 25g selon la souche utilisée. Nous effectuerons notre modèle sur des adultes afin de pouvoir comparer les données de cette étude avec la majorité des données déjà disponibles.

  • Recherche appliquée
    • Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Chiens : 4
Cochons : 4
Macaques à longue queue : 4
Souffrances
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Devenir
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Porteurs d'un capteur de télémétrie implanté chirurgicalement, 4 chiens beagle, 4 miniporcs Göttingen et 4 macaques à longue queue appartiennent au "stock d'animaux télémétrés" de l'établissement, où ils sont replacés à la fin de la procédure. Les 12 animaux subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, faites de contentions répétées, d'administrations par sonde gastrique et de prises de sang veineux répétées. La molécule administrée provoque, aux doses élevées, des vomissements et des fèces liquides que le porteur décrit comme rétrocédant en vingt-quatre à quarante-huit heures. L'objet réel est de démontrer que la procédure d'enregistrement de l'électrocardiogramme du site détecte bien un allongement de l'intervalle QT, une validation exigée par l'évolution des lignes directrices internationales et qui permettra aux laboratoires clients de demander une exemption d'essai clinique chez le volontaire sain.

Objectifs

L’objectif du projet est de démontrer que la procédure d’enregistrement de l’électrocardiogramme (ECG) de l’Etablissement est apte à détecter une augmentation de la durée de l'intervalle spécifique mesuré sur un tracé ECG à l'aide d'un capteur de télémétrie implanté chirurgicalement. Cet intervalle est celui entre l'onde Q et l'onde T d'un complexe ECG, appelé intervalle QT. La prolongation de l'intervalle QT (appelé ci-après "risque QT") sera évaluée après administration d'un produit de référence chez le miniporc Göttingen, le chien Beagle et le macaque Cynomolgus. Cette évaluation sera conduite dans les mêmes conditions expérimentales que celles adoptées pour évaluer le risque QT chez l'animal (risque QT préclinique) d'un candidat-médicament (CM). En effet, la prolongation de l'intervalle QT peut prédisposer un individu sain ou malade à une arythmie cardiaque mortelle. On doit donc s'assurer, avant de tester un CM chez l'Homme, que celui-ci n'a préalablement pas démontré de risque QT chez l'animal (risque QT préclinique négatif). Afin de renforcer la prédictivité de ces données de risque QT de l'animal à l'Homme, les lignes directrices ICH E14 (évaluant le risque QT chez l'Homme dans des essais cliniques dédiés) et ICH S7B (évaluant le risque QT préclinique chez les miniporc, chien et macaque) ont récemment évolué. Ainsi, les Autorités de Santé ont édicté des bonnes pratiques de conduite des études et exigent un renforcement de la prédictivité de l'évaluation du risque QT préclinique. Ce nouveau contexte législatif a été entériné par l'Industrie Pharmaceutique et les sociétés de sous-traitance préclinique, dont l'Etablissement. Ce renforcement de la prédictivité repose sur une plus grande robustesse statistique des données ECG précliniques. En particulier, la sensibilité des études précliniques est à démontrer, c’est-à-dire leur capacité à mettre en évidence le risque QT préclinique dans les mêmes conditions expérimentales que celles utilisées pour évaluer le risque QT clinique. Ceci est effectué par administration d'une molécule de référence. Ainsi, si un CM démontre un risque QT préclinique négatif (= absence de prolongation de l'intervalle QT) dans les mêmes conditions expérimentales que celles utilisées pour démontrer le risque QT préclinique positif de la molécule de référence, alors ce risque QT préclinique négatif sera considéré comme réel et non pas comme traduisant une incapacité de l'étude préclinique à démontrer ce risque QT.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet sont les suivants: La démonstration de la sensibilité de la procédure d’enregistrement de l’ECG par télémétrie implantée à l'aide d'une molécule de référence permettra, à terme, de réduire le nombre d’animaux utilisés dans les études préclinique d’évaluation du risque QT d'un CM en développement. En effet, l’inclusion d’un groupe d’animaux traités par cette molécule de référence ne sera pas nécessaire. L'amélioration de la prédictivité du risque QT clinique sur la base du risque QT préclinique permettra au laboratoire développant un CM de demander une exemption de conduite de l'essai clinique TQT chez le volontaire sain; cette disposition permettra ainsi de mettre plus rapidement sur le marché des molécules thérapeutiques offrant un service médical rendu prometteur.

Procédures

4 chiens Beagle, 4 macaques Cynomolgus et 4 miniporcs Göttingen seront inclus dans ce projet. Quelle que soit l'espèce, les nuisances seront similaires et consisteront en: - Plusieurs occasions de contention des animaux, durant de quelques secondes à quelques minutes, pour les traitements et les prises de sang veineux, - Plusieurs occasions d'administrations - par intubation gastrique à l'aide d'une sonde adaptée - de formulations liquides de traitement, durant quelques secondes, - Des prises de sang veineux répétées, durant quelques secondes, à l'aide d'une aiguille et d'un dispositif de collecte adapté.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables sont connus, communs aux 3 espèces, et généralement observés aux doses élevées de la molécule de référence: épisodes occasionnels de vomissements et/ou de fèces liquides, sans atteinte de l'état général. Ces signes rétrocèdent généralement spontanément dans les 24 à 48 heures après traitement.

Devenir

Au terme de la procédure, les animaux seront replacés dans le stock d'animaux télémétrés de l'Etablissement.

Remplacement

Il n’existe actuellement pas de modèle in vitro ou modélisables par ordinateur (modélisation "in silico") permettant de reproduire la procédure d’enregistrement de l'ECG par télémétrie sur des animaux implantés avec un capteur et traités préalablement avec une molécule de référence dans les conditions environnementales de l’Etablissement. En effet, cette procédure vise à détecter un changement de l'activité électrique cardiaque d'un animal en réponse à l'activité pharmacologique d'une molécule de référence administrée dans certaines conditions environnementales. Ce changement est capté par un système complexe d'électrodes ECG, reliées à un implant préalablement positionné chirurgicalement et un système Bluetooth de transmission du signal vers un ordinateur. L'ensemble des paramètres, leur interaction et la réaction pharmacologique de l'animal ne peuvent pas être reproduits in vitro ou in silico

Réduction

Le traitement des animaux télémétrés selon un carré latin est le design d'étude permettant la plus grande réduction du nombre d'animaux testés car il fournit la puissance statistique la plus élevée par rapport à d'autres designs d'études (traitement par groupes parallèles ou selon des doses croissantes). Ceci est dû au fait que chaque animal reçoit le placebo et plusieurs doses de la molécule de référence, et est donc son propre contrôle. Ce design permet de diminuer la variabilité interindividuelle et d'augmenter ainsi la sensibilité de la réponse de l'intervalle QT à la molécule de référence (c’est-à-dire que la probabilité de détecter un risque QT préclinique positif est augmentée). Sur la base de données statistiques pour les designs d'études de télémétrie en carré latin, 4 animaux seront inclus dans chaque procédure.

Raffinement

Compte-tenu des nuisances induites par les contraintes environnementales et techniques liées aux études de télémétrie et les effets indésirables (et anticipés) liés à l'administration de la molécule de référence, les mesures suivantes seront prises: - Zootechniques: hébergement des animaux en groupes sociaux, programme d'enrichissement adapté à chaque espèce, distribution de récompenses alimentaires après interventions contraignantes, habituation à la contention et à la procédure d’administration à plusieurs occasions, séances dédiées et régulières de regroupement des chiens ("courettes") avec interactions chien-techniciens animaliers. - Cliniques: évaluation quotidienne de l'état général des animaux, examen physique ou détaillé, vidéomonitorage des animaux dans les salles d’hébergement, observations cliniques en direct et rapprochée des animaux après traitement, suivi vétérinaire. - Médicales: mise en vigueur de soins médicamenteux et/ou sanitaires en cas de troubles gastro-intestinaux si ceux-ci ne régressent pas spontanément et tout soin adapté en cas d'altération notable de l'état général des animaux.

Choix des espèces

Le choix de l'espèce incluse dans les études évaluant de risque QT préclinique avec un CM est dicté par la capacité de ce modèle animal à prédire ce risque chez l'Homme. Cette prédiction repose sur des caractéristiques telles que la pharmacocinétique, le métabolisme et la cible pharmacologique du CM. Un autre critère de choix plus récent est lié à la grande diversité de structure chimique des CM testés, de la nouvelle entité chimique à la molécule biologique tels que les anticorps monoclonaux. L'ensemble de ces critères de choix converge pour indiquer qu'une seule espèce ne peut prétendre, à elle seule, prédire le risque QT chez l'Homme. Par ailleurs, les lignes directrices E14 et S7B récemment actualisées dans le cadre de l'évaluation du risque QT préclinique et clinique recommandent de choisir l'espèce animale la plus appropriée, sur la base des effets pharmacodynamiques du CM, et de la relation entre ces effets et l'exposition plasmatique à un CM; il est également attendu à ce que cette espèce soit la même que celle incluse dans les études de toxicologie précliniques réglementaires conduites avec ce même CM. L’étude de télémétrie implantée destinée à évaluer le risque QT préclinique d'un CM peut donc être réalisée sur le miniporc, le chien et le primate non humain. Par conséquent, dans le cadre de ce projet, la validation du risque QT par la molécule de référence sera effectuée chez ces trois espèces. Les animaux seront de jeunes adultes ou des adultes afin que leurs fonctions vitales (dont l'électrocardiogramme) soient matures.