Procédures modérées
Etude de marqueurs dans l’évaluation des hémorragies pulmonaires chez le Trotteur Français.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
9 chevaux Trotteurs Français vont être utilisé·es dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis rendus à leur propriétaire et revendus. Chaque cheval subit un test d'effort sur tapis roulant, huit prises de sang, huit endoscopies avec lavage broncho-alvéolaire sous sédation et cinq biopsies pulmonaires transcutanées, pour chercher un marqueur sanguin des hémorragies pulmonaires induites à l'exercice chez le cheval de course. Le porteur décrit une fatigue, des boiteries après le tapis, une toux pendant les prélèvements et une douleur locale après biopsie, avec un risque de pneumothorax. Il affirme qu'aucun modèle in vitro, ex vivo ou numérique ne reproduit cette pathologie et conclut que le remplacement n'est pas réalisable.
Objectifs
Les hémorragies pulmonaires induites à l'exercice touchent de 40 % à 80 % des chevaux de course selon les études, et peuvent être responsables d’intolérance à l’effort (fatigue anormale, temps de récupération allongée, etc). A l'heure actuelle aucun traitement n'est disponible en France et la prise est charge comprend surtout une période de repos qui est difficile à déterminer et à mettre en place (persistance d’une inflammation dans les poumons, temps de cicatrisation des vaisseaux sanguins nécessaire inconnu, etc.). Le diagnostic se fait en pratique par une endoscopie de la trachée après un exercice, et une note de saignement est attribuée (de 0 à 4). Cette méthode présente plusieurs défauts : mauvaise évaluation de la sévérité réelle du saignement, fenêtre pour la réalisation uniquement après un exercice (le sang disparaissant quelques heures après), etc. En complément, des lavages broncho-alvéolaires peuvent être utilisés pour le diagnostic, ils sont plus précis mais nécessitent une sédation pour être réalisés. La mise en évidence d’un biomarqueur sanguin corrélé à la sévérité de l’Hémorragie Pulmonaire Induite à l’Exercice et permettant d’évaluer la cicatrisation pulmonaire suite à un épisode de saignement serait un outil très utile dans la prise en charge de cette affection pour les vétérinaires et diminuer les risques de récidives. L’objectif de cette étude est donc d’identifier des biomarqueurs permettant d’évaluer finement la sévérité du saignement et le temps de cicatrisation des Hémorragies Pulmonaires Induites à l’Exercice chez le Trotteur Français.
Bénéfices attendus
Ces travaux pourraient donc permettre d'identifier des biomarqueurs associés à la sévérité des Hémorragies Pulmonaires Induites à l’Exercice et d'évaluer des biomarqueurs associés au temps de cicatrisation suite à une hémorragie pulmonaire. La finalité clinique est de développer un outil diagnostique permettant d'améliorer l'évaluation de la sévérité d'une hémorragie. Actuellement c'est le scoring du saignement trachéal qui fait office de "gold standard” avec une fiabilité relative, et non pertinente si l’examen est réalisé le lendemain d’une course contre-performante. Peu d’endoscopies de contrôle sont réalisées en pratique laissant l’entraîneur sans information quand à l’évolution du système respiratoire suite à un épisode de saignement ce qui entraîne de nombreuses récidives chez le cheval si la reprise de l’entraînement est trop rapide. Le développement d’un biomarqueur sanguin lié à la cicatrisation pulmonaire permettrait d’adapter le temps de repos nécessaire et de diminuer le risque de récidive lors de la course suivante.
Procédures
Chaque cheval sera soumis vigil à : - des prises de sang (8, durée 1 min), - un test à l'effort sur tapis roulant (1, durée 25 min) - la mise en place d'un cathéter intraveineux et la perfusion intraveineuse de Ringer-lactate à 20 mL/kg (durée 10 min) Chaque cheval sera soumis sous sédation à : - des endoscopies avec lavage broncho-alvéolaire (8 au total répartis sur 8 semaines, durée 10 min) - des biopsies pulmonaires stériles transcutanées : 5 total réparties sur 8 semaines (durée 15 min)
Impact sur les animaux
Fatigue/raideur/boiterie suite aux séances sur tapis roulant. Stress lié à la pose d'un cathéter et aux prises de sang. Endoscopie/lavage broncho-alvéolaire : toux pendant le prélèvement. Biopsie pulmonaire transcutanée : douleur locale transitoire.
Devenir
Les chevaux une fois le projet fini sont retournés au fournisseur (et propriétaire). Ils sont ensuite revendus à des particuliers.
Remplacement
Il n’existe pas de modèle in vitro, ex vivo, ou de modélisation numérique permettant de reproduire une Hémorragie Pulmonaire Induite à l’Exercice du cheval. La pathophysiologie est encore incertaine mais tent vers une augmentation de la pression sanguine dans les capillaires pulmonaires pendant un effort intense dépassant les capacités de résistance de la barrière entre les alvéoles et les capillaires sanguins et causant une fuite des globules rouges dans les alvéoles. Il est également rapporté une importante composante chronique récidivante probablement lié à une fibrose tissulaire causée par les multiples saignements et l’inflammation qui en découle. Le remplacement par un autre modèle n’est donc pas réalisable.
Réduction
Nous estimons avec les données de la littérature disponible sur la recherche de biomarqueurs avec des analyses de métabolomique chez le cheval que l'utilisation de 9 chevaux devrait être suffisante. L'utilisation d'un test à l'effort standardisé permettra de diminuer la variabilité des hémorragies pulmonaires et d'utiliser moins de chevaux pour les mêmes résultats.
Raffinement
Pour la phase d’habituation du tapis roulant pour cheval, les chevaux seront entraînés un jour sur deux pendant 2 semaines pour être prêts à réaliser un test à l’effort. Pour minimiser les risques de chute les chevaux sont tenus par une personne de chaque côté avec une longe et une personne est derrière avec une chambrière pour ne pas que le cheval mette un pied dehors. Une fois le test fini (d’une durée de 20 min), les chevaux sont marchés et douchés pour se détendre puis remis au box. Les prélèvements respiratoires (lavage broncho-alvéolaires) sont réalisés, sous sédation et anesthésie locale avec l’utilisation d’un gastroscope pour cheval. L’utilisation d’un endoscope permet également d’être plus rapide grâce au contrôle visuel (comparativement à la méthode à l’aveugle). Les biopsies pulmonaires sont réalisées stérilement avec anesthésie cutanée locale. Pour prévenir le risque de pneumothorax, le site d’entrée de la pince est biopsie est suturée et recouvert d’un pansement collant. L’analgésie sera réalisée avec l’administration d’une dose d’anti-inflammatoires. La surveillance sera réalisée par des examens cliniques complets deux fois par jour en surveillant particulièrement la respiration et la température rectale. Le site de ponction sera également surveillé pour détecter une infection locale. Les conditions d'hébergement pendant le protocle sont adaptées aux standards exigés pour les chevaux (taille des boxs 12 m2, foin à volonté, eau propre à dispostion, enrichissement de l'environnement avec des jouets et grattoirs, etc). Les chevaux sont également sortis deux fois par jour avec accès à un paddock en sable en liberté.
Choix des espèces
Hormis le cheval, les hémorragies pulmonaires induites à l’exercice sont rapportées chez les chiens de course. De par sa taille, les prélèvements respiratoires sont facilement réalisables sous sédation chez le cheval et l’utilisation du cheval nous paraît donc le modèle le plus pertinent. Les chevaux utilisés seront adultes, en capacité de réaliser un test à l'effort sur tapis roulant. La limite d'âge supérieure est fixée à 15 ans, la limite inférieure à 3 ans.
Impact du stress néonatal de séparation maternelle dans les neuropathies induites par constriction chronique du nerf sciatique.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
120 rats vont être utilisé·es, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La moitié est séparée de sa mère trois heures par jour du deuxième au douzième jour après la naissance, puis une partie subit la pose d'un manchon autour du nerf sciatique sous anesthésie, avant huit semaines de tests comportementaux quotidiens non précisés, pour étudier si un stress précoce aggrave une douleur chronique. Le porteur indique que la chirurgie provoque une douleur chronique et de possibles comportements anxieux et dépressifs, et tue les animaux en fin d'étude parce que leur état anxieux les rend inutilisables ailleurs. Il affirme qu'aucun modèle in silico ou in vitro ne reconstitue les réseaux neuronaux impliqués et que la séparation maternelle ne peut être reproduite que sur un modèle vivant.
Objectifs
Les données cliniques suggèrent que la prématurité impacte le développement du système nerveux, modifiant plusieurs paramètres neurologiques à l’âge adulte. La séparation maternelle néonatale (SMN) chez le rongeur est un modèle de stress reflétant la prématurité humaine et induisant des altérations nociceptives, une anxiété accrue, ainsi que des troubles des comportements sociaux. Cependant, l’impact de la SMN sur le développement de douleurs chroniques reste méconnu. Nous faisons en effet l’hypothèse que la SMN constitue un facteur aggravant dans le cas de douleurs chroniques, aussi bien au niveau des symptômes sensoriels qu’émotionnels et cognitifs. Dans ce contexte, nous caractériserons à l’âge adulte les réponses sensorielles, les comportements anxieux et dépressifs et les capacités cognitives des animaux SMN suite à l’établissement d’une neuropathie. Ce modèle n’a encore jamais été étudié chez des animaux ayant subi au préalable une SMN. La mise en place d’une douleur chronique suite à un stress précoce pourrait en effet favoriser l’apparition de comorbidités anxio-dépressives aggravées et d’ordinaire non détectables chez des rats contrôles soumis à ce modèle de neuropathie.
Bénéfices attendus
Le modèle de séparation maternelle néonatale a permis de décrypter nombre de mécanismes et d’altérations du système nerveux qui sont retrouvés chez les enfants prématurés humains. Dans ce cadre, cette étude permettra de mieux comprendre l’impact d’un stress néonatal (i.e. une séparation précoce avec la mère) associé à une neuropathie au niveau des réponses sensorielles, comportements anxieux et dépressifs et des capacités cognitives. Ce modèle n’a encore jamais été étudié chez des animaux ayant subi au préalable une SMN. La mise en place d’une douleur chronique suite à un stress précoce pourrait en effet favoriser l’apparition de comorbidités anxio-dépressives aggravées et d’ordinaire non détectables chez des rats contrôles soumis à ce modèle de neuropathie.
Procédures
La moitié des animaux seront soumis au protocole de SMN et seront séparés de leur mère 3 heures par jour du deuxième au douzième jour postnatal. Une partie des animaux subiront une chirurgie de 5 à 10 minutes sous anesthésie générale et analgésie. Afin d’évaluer l'évolution des animaux, ils passeront des tests de comportements dont la durée varie entre 5 et 30 minutes, une fois par jour pendant 8 semaines.
Impact sur les animaux
Le modèle de SMN chez le rat est un modèle classique de stress psycho-social et a donc des conséquences sur le comportement des animaux. La SMN induit également au niveau comportemental une anxiété accrue chez la mère. La chirurgie du cuff provoque le développement d'une douleur chronique chez l'animal, ainsi que de potentiels comportements anxieux et dépressifs. Les tests de comportements prévus sont courts (de 5 à 30min) et n’induisent qu’un stress mineur chez l’animal.
Devenir
A la fin de l’étude les animaux utilisés seront mis à mort car leur état anxieux n’est compatible ni avec une autre étude ni avec un replacement. Les animaux surnuméraires des portées seront utilisés pour d’autres projets de l’équipe.
Remplacement
Les comportements sociaux, cognitif et la douleur étant des processus intégrés impliquant différentes composantes sensorielles, cognitives et émotionnelles, ce projet nécessite l’étude d’un système intégré et mature, il est donc actuellement impossible de se passer de sujets vivants dotés d’un cortex développé. Il n’existe pas encore de modèles alternatifs in silico ou in vitro capable restaurer les réseaux neuronaux impliqués dans le comportement observé. La séparation maternelle ne peut être mimer qu’en utilisant un modèle animal.
Réduction
Le nombre d’animaux prend en compte les risques liés à la chirurgie et les variabilités entre les animaux nécessitant un certain nombre pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Nous chercherons également à mettre en évidence des différences entre les mâles et les femelles, qui ont été démontrées pour les réponses à la douleur et dans différents modèles de stress précoce.
Raffinement
A leur arrivée, les femelles gestantes sont laissées 1 semaine dans l'animalerie pour acclimatation. Durant la SMN, les ratons sont placés sous lampes chauffantes afin d’éviter toute hypothermie. Les animaux sont hébergés encages collectives afin de préserver les interactions sociales avec leurs congénères et ont constamment à disposition de la frisure pour un nid, un bâton à ronger et un tunnel. Les animaux sont suivis quotidiennement afin d’être alertés dès les premiers signes de dégradation du bien-être animal en portant une attention particulière à tout changement de l’état général ainsi qu’à l’état comportemental. Dans ce cas, des aliments humides seront mis à disposition dans les cages pour faciliter la prise alimentaire. Les chirurgies se feront sous anesthésie avec une analgésie pré- et post-opératoire, et les animaux seront observés quotidiennement en respectant les points limites fixés avant de la chirurgie et en portant une attention particulière à tout changement de l’état général ainsi qu’à l’état comportemental des animaux. Les tests nociceptifs sont effectués après une semaine d’habituation afin de réduire le stress.
Choix des espèces
Nos précédentes études étant réalisées sur le rat, nous conserverons ce modèle qui est bien caractérisé sur le plan comportemental. Le modèle de séparation a déjà été bien décrit et caractérisé chez cette espèce, permettant ainsi de confirmer la robustesse des résultats obtenus. La séparation maternelle aura lieu du deuxième au douzième jour postnatal. La procédure commencera quand les animaux seront adultes donc à partir du quarantième jour postnatal.
Rôle de l’irradiation de la zone intestinale à faible dose dans la réponse tumorale au blocage de PD-L1
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Toutes tuées à l'issue pour des analyses de leurs tissus et organes, 1 620 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une prise de sang par ponction sous anesthésie générale, une injection de cellules tumorales et jusqu'à cinq injections de traitement sous anesthésie locale, certaines deux gavages, et une partie d'entre elles une irradiation localisée à faible dose sous anesthésie générale, que le porteur dit sans "nuisance". L'hypothèse vient d'un essai clinique de l'équipe associant radiothérapie et immunothérapie, où les patients dont l'intestin avait reçu une irradiation non voulue comptaient davantage de survivants à long terme, et le projet cherche chez la souris si cette irradiation renforce l'immunothérapie en modifiant le microbiote intestinal. Pour le choix de l'espèce, le porteur décrit les souris comme "génétiquement proches de l'Homme" et de "parfaits organismes-modèles", du fait de "leur petite taille, leur reproduction rapide et leur espérance de vie" plus courte.
Objectifs
Les principales méthodes de traitement du cancer sont la chirurgie, la radiothérapie, la chimiothérapie et l'immunothérapie. La radiothérapie tue les cellules cancéreuses en provoquant directement des dommages définitifs à l'ADN. Elle peut également déclencher une réponse immunitaire anti-tumorale. La combinaison de la radiothérapie et de d'une immunothérapie pourrait donc avoir un effet antitumoral synergique. Cette nouvelle combinaison thérapeutique a d'abord été testée dans des modèles précliniques, puis validée dans quelques essais pionniers chez l'Homme avec des résultats prometteurs. Depuis, des centaines d'essais ont été lancés pour examiner cette combinaison thérapeutique dans divers cancers. Toutefois, il convient de noter que seuls 10 à 30 % des patients participant à ces essais ont présenté une réponse objective à ce traitement. Les mécanismes qui sous-tendent la résistance des patients au traitement restent insaisissables. De nouvelles stratégies sont nécessaires pour améliorer les résultats pour les patients. Nous avons mené un essai clinique de phase II pour évaluer l'efficacité thérapeutique d'un type de radiothérapie en combinaison avec l'immunothérapie dans le cancer métastatique. Le suivi à long terme suggère qu'environ 20 % des patients bénéficient du traitement avec une survie globale supérieure à 24 mois. L'objectif du projet est de tenter de déterminer les mécanismes de résistance mis en cause et d'améliorer la proportion de patients répondant bien au traitement.
Bénéfices attendus
L'étude de l'ADN des échantillons fécaux des patients traités indique que les répondeurs sont associés à un enrichissement de l'abondance des espèces bactériennes immunogènes. En outre, la moitié des patients recrutés dans cet essai ont subi une exposition hors cible de la zone intestinale à l'irradiation lorsque l'irradiation a été administrée à des métastases hépatiques. Il est frappant de constater que le nombre de patients ayant une survie à long terme est plus élevé dans le sous-groupe des patients ayant subi une irradiation non voulue que dans le sous-groupe des patients n'en ayant pas subi (38 % contre 5). Notre hypothèse est que cette irradiation pourrait stimuler la réponse des patients à l'immunothérapie en modulant la composition du microbiote intestinal. L'étude de cette irradiation pourrait fournir des indications importantes sur le traitement personnalisé du cancer et ouvrir la voie à de nouvelles thérapies. Nous nous attendons à trouver que la combinaison de cette irradiation et une immunothérapie conduisent à un effet synergique sur le contrôle de la tumeur. Cette étude fournira donc des informations importantes sur le traitement individualisé du cancer pour les patients et aidera à développer de nouvelles thérapies pour améliorer leurs résultats.
Procédures
Nous prélèverons le sang des souris par ponction (1 fois) sous anesthésie générale, durée une minute. Les souris recevront également une injection de cellules tumorales (1 fois, durée une minute), les souris recevront jusqu'à 5 injections pour traitement (durée 1 minute), sous anesthésie locale. Certains animaux auront des administrations par gavage (n=2), durée 1 minute. Les souris recevront une irradiation localisée sous anesthésie générale (durée 5 minutes).
Impact sur les animaux
Dans certaines procédures les souris seront irradiées localement à faible dose. L'irradation limitée et localisée n'induit pas de nuisance. L'implantation tumorale (1 fois) par injection sous anesthésie locale entraîne une douleur légère et transitoire. Les traitements peuvent entraîner des pertes de poids (assez rare, car selon nos études précédentes, il n'y a pas eu de perte de poids notable). Les administrations orales entraînent une contrainte transitoire de courte durée due à la préhension et au geste lui même.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés pour analyses post-mortem sur tissus et organes.
Remplacement
Il n'y a pas de modèle de remplacement, car il est impossible de récapituler et reproduire toutes les interactions immunologiques dans l'organisme in vitro. Pour la réalisation de ce projet, l’utilisation d’animaux vivants est donc indispensable car seul un animal vivant, entier, peut permettre d’étudier dans leur globalité, l’immunité antitumorale et l’effet des immunothérapies sur la réponse antitumorale dans un cadre de cancer du colon, avec toutes les interactions nécessaires notamment les effets de l'irradiation sur la partie intestinale, impossible à reproduire in vitro. Dans ce projet, nous voulons observer l'effet de l'administration orale d'un composé sur différents organes, sur l'expression de gènes et protéines mais surtout sur la migration de cellules immunitaires entre ces différents organes.
Réduction
Pour la réalisation de cette étude, nous chercherons à regrouper les expérimentations dans le but de réduire le nombre d’animaux contrôles. Le nombre d’animaux est rigoureusement contrôlé afin de respecter la règle des 3R. D Après un calcul de puissance, nous avons pu déterminer le nombre nécessaire et suffisant d'animaux par groupe. Les tests statistiques utilisés pour suivre la croissance tumorale et la survie des animaux ont été préalablement définis. Au vu du nombre d'animaux utilisé par groupe, des tests statistiques non paramétriques seront utilisés.Les concentrations de traitements ont déjà été établies par notre laboratoire et sont donc optimisés pour réduire au maximum les animaux en procédure.
Raffinement
Pour limiter la souffrance liée à la progression tumorale, les animaux seront suivis quotidiennement pour effectuer un examen clinique et observer leur comportement, et dès l'apparition d'un signe de douleur, les animaux recevront un traitement adéquat. Toutes les procédures sont réalisées sous anesthésie générale ou locale pour limiter la douleur et le stress des animaux. Les injections seront réalisées après anesthésie locale (Lidocaïne). Les animaux seront hébergés en groupe dès leur réveil et recevront nourriture et boisson ad libitum. Des point limites adaptés et des critères d'arrêt précoces de souffrance ont été définis et seront strictement appliqués. Lorsque les animaux présentent une faiblesse, un complément alimentaire leur est proposé avec facilité d'accès.
Choix des espèces
Les souris comme les humains font partie des Mammifères, ce qui les rend génétiquement proches de l’Homme. De plus, leur petite taille, leur reproduction rapide et leur espérance de vie étant plus petite, font d'elles de parfaits organismes-modèles. Les modèles tumoraux existants sont issus de lignées cellulaires murines et plus particulièrement avec un fond génétique utilisé. Nous utiliserons des souris âgées de 8 semaines, c'est à partir de cet âge, qu'elles sont catégorisées comme adulte et donc ayant un métabolisme fonctionnel et une immunité normale.
Utilisation du poisson zèbre pour l’étude des métastases
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Pour accroître les connaissances fondamentales sur les premières étapes de la formation des métastases, 1 040 poissons zèbres vont être utilisés, à l'état d'embryons, de larves ou d'adultes, tous tués à l'issue. La déclaration en compte 950 en souffrance modérée et 90 en souffrance sévère. Selon les groupes, les poissons reçoivent une ou deux injections au stade embryonnaire puis jusqu'à une séance d'imagerie par jour d'une à deux heures sous anesthésie pendant quinze jours, les larves étant hébergées seules. D'autres, injectés au stade d'une cellule, sont photographiés sous anesthésie jusqu'à une fois par semaine et imagés sous anesthésie et intubation jusqu'à une fois toutes les deux semaines, de 8 à 52 semaines, et d'autres encore subissent une coupe de nageoire pour génotypage. Le porteur affirme que des points limites ont été établis "pour éviter toute souffrance animale", et décrit chez les adultes porteurs de mélanomes une nage dégradée, des abcès, des œdèmes, des difficultés à respirer ou à se nourrir, et chez les poissons à vieillissement accéléré un amaigrissement et une mort prématurée.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d'étudier les interactions entre les cellules tumorales circulantes et l'endothélium dans le réseau vasculaire, la sortie des vaisseaux de ces cellules et leur croissance métastatique. Il s'attache notamment à définir la contribution des facteurs sécrétés par les tumeurs et le rôle des cellules non cancéreuses (endothéliales, fibroblastiques et immunitaires) dans ces processus . L'embryon de poisson zèbre permet de visualiser les étapes précoces de la formation des métastases: sortie des vaisseaux sanguins (extravasation), invasion, prolifération dans l'animal vivant. Nous allons comparer le comportement de lignées de cellules tumorales de différentes origines et ayant différentes propriétés biomécaniques et déterminer leurs interactions avec différents composants de la circulation et de la niche métastatique (vaisseaux sanguins, plaquettes, globules rouges, macrophages, neutrophiles etc..). De plus, nous comptons évaluer le rôle de facteurs secrétés par les cellules tumorales, en particulier les vésicules extracellulaires, dans ces processus. Finalement nous allons déterminer si ces processus se déroulent de la même manière chez des poissons jeunes et chez des poissons ayant un vieillissement accéléré.
Bénéfices attendus
L'objectif principal de ce projet est d'accroitre les connaissances fondamentales sur les étapes précoces de la formation des métastases.
Procédures
Groupe 1: Une injection au stade embryonnaire (48 heures après fécondation). Durée 10 secondes. Imagerie non invasive au maximum une fois par jour. Durée 1 à 2h, sous anésthésie. pendant 15 jours. Groupe 2: Deux injections au stade embryonnaire (48 heures après fécondation). Durée 10 secondes chacune. Imagerie non invasive au maximum une fois par jour. Durée 1 à 2h, sous anésthésie. pendant 15 jours. Groupe 3 Une injection au stade embryonnaire (au stade une cellule). Durée 10 secondes. Photographie une fois par semaine au maximum, sous anésthésie. Imagerie par microscopie avec anésthésie et intubation, jusqu'à une fois toutes les deux semaines. Durée 30 minutes. De 8 à 52 semaines maximum. Groupes 4 et 5: prélèvements d'un petit morceau de nageoire sur animaux anésthésiés pour génotypage.
Impact sur les animaux
Chez l'embryon ou la larves, on peut observer un retard de développement suite à l'injection, mais cela reste très rare. Les larves de moins de 15 jours peuvent souffrir de l'isolement. Chez l'adulte, la formation de mélanomes peut entrainer des changements de comportement généralement associés au stress ou à une maladie. Ceux-ci comprennent : une diminution de la qualité de la nage (moins droite et régulière, moins rapide), la formation d'abcès ou d'oedèmes, des difficultés de respiration (visibles par un rythme anormal de dilatation des branchies) ou de prise de nourriture. Les animaux malades peuvent également s'éloigner de leurs congénères. Le vieillissement accéléré conduit à un amincissement des individus et une mort prématurée.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en fin de procédure afin d'effectuer des prélèvements et pour éviter que les tumeurs ne continuent à croître et entrainent plus de nuisances.
Remplacement
Le modèle animal est indispensable à la réalisation de ce projet car il n'existe pas de modèle permettant de reproduire in vitro toute la complexité du microenvironnement entre le moment où la cellule tumorale quitte la circulation envahit un nouveau tissu et le colonise. Néanmoins, certaines étapes ou certaines interactions sont étudiées in vitro. Nous avons par exemple développé un système de microfluidique permettant de reproduire les interactions entre cellules tumorales soumises à un flux et cellules endothéliales. Nous utilisons également un modèle d'invasion en matrice de collagène in vitro, ainsi que des systèmes de co-culture cellules tumorales-cellules immunitaires. Nous utilisons des lignées de cellules tumorales dérivées de mélanome ou de carcinome mammaire.
Réduction
Nous utilisons des systèmes d'imagerie qui permettent un suivi longitudinal d’un même animal et donc une réduction du nombre total d’animaux nécessaires. Une étude exhaustive des données récentes de la littérature n'a pas permis d'identifier une équipe réalisant des expériences similaires ailleurs dans le monde. Nous avons établi le nombre d'animaux pour obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes.
Raffinement
Des points limites ont été établis pour éviter toute souffrance animale. Les larves en procédure seront hébergés individuellement pour permettre leur suivi longitudinal. Les adultes en procédure seront hébergées en groupe de 10 à 20 pour conserver les interactions sociales essentielles à leur bien être. Les aquariums, en particulier loresque les larves sont isolées, sont enrichis avec des fonds imprimés représentant des cailloux de rivières. De plus larves et adultes seront nourris quotidiennement avec de la nourriture vivante, ce qui induit des comportements de chasse et augmente le bien être. Cet enrichissement est particulièrement important pour limiter le stress dans les rares cas où les animaux doivent être isolés (plaie ou blessure apparente). Tous les animaux utilisés sont obtenus par croisements sur place et sont donc habitués à notre animalerie.
Choix des espèces
Depuis quelques années, il apparait que la progression tumorale chez le poisson zèbre présente d'importantes similarités avec l'homme, d'un point de vue génétique et histologique. Par ailleurs, le poisson zèbre présente l'avantage, notamment par rapport à la souris, de permettre l'observation des tumeurs par imagerie non-invasive dans l'animal vivant. Nous avons récemment montré que des cellules de mélanomes de poisson zèbre sécrètent des vésicules extracellulaires très semblables à celles sécrétées par des lignées de mélanomes humaines (en morphologie et en contenu protéique). Nous avons également montré que nous pouvions suivre ces vésicules extracellulaires marquées par fluorescence dans l'embryon vivant. Nos expériences portent majoritairement sur les stades embryonnaires et larvaires, mais aussi sur les adultes pour certaines investigations.
Travaux Pratiques de pharmacologie : étude des effets de molécules anti-hypertensives chez le rat mâle et femelle
- Enseignement supérieur
392 rats vont être utilisé·es dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, une partie tuée à l'issue et 180 réutilisés dans d'autres protocoles. Les rats reçoivent des molécules antihypertensives par voie orale, subissent des mesures répétées de pression artérielle par contention en tube et des piqûres à la queue pour la glycémie, non pour produire des connaissances mais pour entraîner des étudiants se destinant aux métiers de l'expérimentation animale. Les rats témoins sont tués en cours de séance pour une étude sur organe isolé, les autres à la fin. Le porteur affirme qu'il n'existe aucune méthode de remplacement permettant une formation technique équivalente sur l'animal vigile.
Objectifs
Cette séance de travaux pratiques (TP) chez le rat est destinée à des étudiants dont la formation peut conduire à des métiers en lien avec le domaine de l’expérimentation animale. Dans ce contexte, les étudiants doivent acquérir un savoir-faire pour participer aux essais chez l’animal vigile et être en mesure de réaliser entre autres les traitements et les observations cliniques des animaux afin de pouvoir candidater sur les postes proposés par les organismes publics ou privés de recherche et par les industriels. Cet enseignement pratique participe à une meilleure orientation de nos étudiants par la découverte concrète des exigences et responsabilités liées à l’utilisation de l’animal. Les objectifs pédagogiques de ces travaux pratiques sont de plusieurs ordres : - D’un point de vue pharmacologique : mettre en évidence les effets de différents médicaments sur le système cardiovasculaire (Pression artérielle et fréquence cardiaque chez le rat vigile - D’un point de vue éthique (raffinement) : montrer l’intérêt du renforcement positif aux étudiants en mettant en place un système de récompence chez les animaux ; mettre en pratique un système de mesure de la pression artérielle / fréquence cardiaque non invasif chez le rat - D’un point de vue expérimental chez l’animal : former à la réalisation d’une administration par voie orale chez le rat ; apprendre à utiliser le système de mesure de la pression artérielle / fréquence cardiaque au niveau de l’artère caudale chez le rat ; savoir recueillir des données expérimentales de façon exhaustive afin de répondre à l’objectif de l’étude (sensibilisation à la nécessité de préparer une étude afin d’en tirer les résultats attendus sans avoir besoin de les reproduire).
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but d’apprendre à nos étudiants à réaliser des expérimentations in vivo de pharmacologie. En effet, les enseignements de ce diplôme sont définis selon un programme pédagogique national. Les étudiants doivent acquérir 5 compétences durant leur formation, et notamment la compétence « mener des études à l’échelle du vivant ». En troisième année, la validation de cette compétence implique de savoir « Participer à l’évaluation de l’efficacité de nouvelles approches thérapeutiques ». Il est également précisé que la mise en pratique de l’étude des médicaments des grandes fonctions, dont les médicaments du système cardiovasculaire, se fait in vivo et/ou in vitro. Ainsi ce TP s’inscrit parfaitement dans ce cadre et les bénéfices attendus pour les étudiants seront les suivants : - consolidation de l’apprentissage de la manipulation des rats vigiles : contention, administration par voie orale, mesure de la pression artérielle / fréquence cardiaque - mise en oeuvre d’une étude en pharmacologie in vivo : constitution des lots d’animaux après randomisation, identification des animaux, utilisation d’un logiciel dédié, recueil de données et traçabilité, analyse et interprétation des résultats - mise en pratique des éléments vus en cours théoriques sur l’éthique en expérimentation animale, notamment mise en évidence du respect du bien-être des animaux au cours du TP. L’enseignant s’assure tout au long du TP du respect de l’éthique et interroge régulièrement les étudiants sur les éléments indispensables au respect des regles de bien-être animal dans ce TP.
Procédures
Les animaux pour l'entrainement à la voie orale suivront cette administration par voie orale 2 fois au maximum par animal (2 fois, car 2 séances d'entrainement par session). Les animaux du protocole expérimental seront soumis à trois interventions: 1. Injection par voie orale du véhicule ou molécules antihypertensives. L'administration par voie orale sera réalisée 2 fois maximum par animal (2 traitements car 2 séances d'étude par session). Chaque administration dure quelques secondes. 2. Mesure non invasive de la pression artérielle et de la fréquence cardiaque au niveau de la veine caudale. Cette mesure sera réalisée 4 à 8 fois par animal (réparties sur 2 jours consécutifs puis 2 jours après sur 2 jours consécutifs, 1 à 2 mesures par jours). En effet il arrive que les résultast obtenus ne soient pas exploitables, si l'animal bouge par exemple lors de la prise de mesure, dans ce cas une nouvelle prise de pression artéreille est réalisée à distance de la précédente dans la même demi-journée. Chaque mesure de pression artérielle/fréquence cardiaque dure environ 2 minutes et nécessite 7 minutes d'habituation pour sytabiliser la température de mesure. 3. Mesure de la glycémie après piqure au niveau de la veine caudale. Cette intervention sera réalisée 4 fois en 4 jours par animal et durera quelques secondes à chaque fois.
Impact sur les animaux
Les manipulations (contention, administration par voie orale, mesure de la pression artérielle et fréquence cardiaque) génèrent du stress chez les animaux. Le prélèvement d'une goutte de sang au niveau de la veine caudale entraîne une légère douleur.
Devenir
Tous les animaux ayant servi pour l'entraînement à la voie orale seront gardés en vie jusqu'à leur utilisation dans des protocoles hors champ, car cette procédure est légère. Pour la procédure expérimentale, les animaux du lot témoin seront mis à mort au cours des sessions de TP afin de réaliser une étude sur organe isolé. Les autres animaux seront mis à morts à la fin de chaque session. En effet, nous considérons que, bien que les gestes techniques effectués soient faiblement invasifs, le fait qu'ils soient effectués par des étudiants peut augmenter le stress des animaux. C'est pourquoi nous proposons que cette procédure soit considérée de gravité modérée. Dans ces conditions la mise à mort des animaux à la fin des séances est adaptée à la procédure. Les animaux surnumraires n'ayant pas été inclus dans l'étude pourront être utilisés pour des procédures hors champ.
Remplacement
Dans la formation de nos étudiants le programme pédagogique national prévoit, en pharmacologie, l’évaluation in vivo des effets de molécules de référence par la mise en œuvre de protocoles expérimentaux. Ce TP doit permettre d’illustrer les effets de traitements des pathologies cardiovasculaires et notamment la classe des médicaments ciblant le système adrénergique . Il n’existe à l’heure actuelle aucune méthode de remplacement permettant une formation appropriée de nos étudiants sur le plan technique (manipulation de l’animal vigile, administration des substances chez l’animal vigile, mesure de l'activité cardiovasculaire…). Toutefois, afin de favoriser l'apprentissage des étudiants et de limiter le nombre d'animaux d'entraînement ainsi que la durée de manipulation de ceux-ci, des vidéos présentant la réalisation des gestes techniques (préhension, contention, administration VO) leur seront présentées. De plus, les étudiants pourront au cours du TP s'entraîner à réaliser les injections en manipulant des seringues/sondes dédiées sur un support inerte.
Réduction
Ce TP aura lieu sur 2 sessions comportant chacune deux séances d'étude sur 3 jours de protocole, pour 12-15 étudiants par séance (annexes 2 et 3). Deux groupes de 15 étudiants maximum participeront à chaque session d'étude, pour un total de 52 étudiants par an. Pour chaque séance, chaque étudiant sera en charge du traitement et du suivi d’un animal. Pour chaque session, les 4 animaux témoins seront utilisés pour une séance d'étude d'organe isolé et ne seront donc pas réutilisés à la seconde séance d'étude. Les 8 à 11 animaux restant seront utilisés pour la séance d'étude suivante, avec 4 nouveaux animaux témoins (annexe 3). Le même nombre d'animaux sera utilisé pour la session suivante. Soit un total de 34 animaux + 3 animaux surnuméraires par session soit 34+3+3=40 animaux par an pour 52 étudiants et 200 animaux pour 5 ans pour 260 étudiants. A ces animaux s’ajoutent la première année les 12 animaux nécessaires à l’étude préliminaire soit 212 animaux au total. Une semaine avant la séance d'étude, les étudiants s'entraineront à la réalisation de la VO sur des rats issus du surplus d'élevage, à raison d’1 rat par étudiant. Ces rats serviront aussi pour l'apprentissage des étudiants de la seconde séance d'étude d'une même session. Ainsi pour une session de 26 étudiants en moyenne, il sera prévu 13 animaux+ 5 animaux surnuméraires, c'est-à-dire pour un an et deux sessions, un total de 26+10=36 rats par an et pour 52 étudiants. Ainsi au total sur 5 ans, 212 + (36 x 5)= 392 rats pour 260 étudiants.Ce chiffre sera bien évidemment indexé chaque année sur le nombre réel d’étudiants inscrits à notre formation. Afin de garantir une formation de qualité aux étudiants, il n’est pas possible de diminuer le nombre d’animaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupes socialement harmonieux et en présence d’un enrichissement comprenant au moins 2 éléments (tunnel en plastique noir, bâtonnet en bois et noix à ronger). Afin de limiter le stress des animaux lors de la manipulation, mais également lors de la mesure de la pression artérielle et fréquence cardiaque, qui s’effectue à l’aide de tubes à contention, les animaux seront habitués à la préhension/contention et à ces mesures quotidiennement pendant la semaine précédant le début des travaux pratiques. Cette habituation se fera via un système de récompense (pop corn, gâteau sec, vers séchés, mélange de fruits légumes et graines, mini-gouttes de yaourt séché, billes de céréales…). Tout animal présentant des signes de stress ou de maladie tels que: poil hérissé, stéréotypie, comportement agressif ou absence de prise de poids tel qu'attendu à l'âge de ces animaux ne sera pas inclus dans le TP. Enfin, le site de piqure pour le prélèvement de la goutte de sang (nécessaire à l'analyse de la glycémie) sera noté pour chaque rat et modifié à chaque mesure pour limiter la sensibililté.
Choix des espèces
Le rat est une espèce très souvent utilisée pour les études de pharmacologie. C'est notamment une espèce de choix pour l’étude de la fonction cardiaque, notamment en pharmacologie de sécurité. C'est donc un modèle de choix pour l'étude des effets de médicaments agissant sur la fonction cardiovasculaire. Pour voir l'effet des médicaments utilisés des animaux jeunes adultes sont couramment utilisés dans les essais de pharmacologie. Les animaux seront utilisés à deux stades différents en fonction du sexe: - 8 à 12 semaines pour les mâles - 14 à 18 semaines pour les femelles Ces stades sont choisis d'une part pour que les animaux aient un poids permettant l'utilisation des tubes de contention fournis dans le système de mesure de la pression artérielle et fréquence cardiaque et d'autre part afin que les mâles et femelles utilisés puissent provenir des mêmes portées de notre élevage. Quant aux animaux utilisés pour l'apprentissage de la voie orale, ils seront de tout âge (> 7 semaines) selon les disponibilités du surplus d'élevage.
Imagerie fonctionnelle de la partie intracrânienne du nerf optique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
132 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit une chirurgie crânienne d'une heure pour implanter une lentille au-dessus du nerf optique, une partie recevant en plus des injections dans l'œil ou dans le péritoine, puis elles sont observées éveillées ou anesthésiées jusqu'à dix fois sur un an sous stimulation visuelle, avant d'être tuées pour prélever le cerveau, afin d'étudier le couplage entre activité nerveuse et flux sanguin dans le nerf optique. Le porteur signale une douleur postopératoire de trois jours, une inflammation possible de l'œil après l'injection virale et un stress lié à l'imagerie chez l'animal éveillé. Il affirme que l'étude du flux sanguin exige un "animal entier" et que les données in vitro se sont révélées inutilisables faute de circulation.
Objectifs
L’hyperémie fonctionnelle est un réflexe déclenché par l’activation neuronale qui aboutit à une augmentation locale du flux sanguin. Ce réflexe, qui est à la source de l’imagerie fonctionnelle cérébrale de type fIRM chez l’Homme, met en cause un ensemble de mécanismes impliquant différentes cellules: les cellules endothéliales, les cellules musculaires lisses, les astrocytes et les neurones. Le poids des différentes voies de signalisations mises en jeu reste controversé. S’il a été particulièrement étudié au niveau de la substance grise, très peu de données expérimentales concernent la substance blanche. Le nerf optique, dans sa partie intracrânienne, est un modèle de substance blanche complètement inexploré. Le but du projet est d’analyser les bases cellulaires de l'hyperémie fonctionnelle dans le nerf optique. Nous souhaitons plus précisément caractériser les différents types cellulaires participant à la régulation de ce phénomène. Pour cela, nous irons étudier dans le nerf optique de souris, les liens entre les réponses cellulaires et vasculaires, suite à des stimulations visuelles.
Bénéfices attendus
Notre projet permettra de caractériser le signal de sortie des cellules ganglionnaires au niveau de la partie intracrânienne et myélinisée du nerf optique in situ. Nous étudierons 3 paramètres quantitatifs du nerf, jusqu’alors inaccessibles : la propagation électrique du signal nerveux, le couplage neurovasculaire et la réponse métabolique du nerf au cours d’une stimulation visuelle physiologique. Cette approche, jamais tentée précédemment, sera établie chez l’animal normal, aboutissant à l’établissement d’un nouvel outil préclinique. Ceci pourra amener, dans un deuxième temps et dans le cadre d'une nouvelle demande, à utiliser cet outil pour comparer le fonctionnement du nerf optique intracrânien normal et pathologique.
Procédures
Une partie des animaux (44souris) recevront 3 injections intrapéritonéales rapides pour induire le modèle (1/jour pendant 3 jours). L'injection ne dure que quelques secondes. Tous les animaux subiront une seule procédure chirurgicale d’une heure sous anesthésie gazeuse et en conditions stériles. La procédure consistera en l’implantation d’une fine lentille au-dessus du nerf optique. Pour cela les animaux recevront des doses d’analgésiques avant et après la chirurgie. Une partie des animaux (48 animaux) recevra une unique injection virale intravitréenne de virus adéno associés (AAV) dans un seul œil, sous anesthésie gazeuse. La procédure d’injection dure environ 10 minutes. Les animaux seront observés en microscopie biphotonique éveillés, sédatés ou anesthésiés. Les animaux observés éveillés effectuent au préalable une habituation progressive de plusieurs jours au poste d’enregistrement. Les sessions d’enregistrements durent au maximum 2 heures. Les animaux reçoivent juste avant l’enregistrement une injection de colorants en intra veineux. Durant les sessions, les animaux peuvent être soumis à des stimulations visuelles de 1 à 30secondes : grille contrastée sur un écran placé devant l’œil de l’animal. Les animaux seront observés jusqu’à 10 fois selon les observations, durant l’année qui suit la procédure chirurgicale. Après les sessions d'imagerie, une partie des animaux (12 souris) est euthanasiée par une méthode réglementaire sous anesthésie pour pouvoir prélever leurs cerveaux. A la fin du projet tous les animaux sont euthanasiés.
Impact sur les animaux
L'injection intrapéritonéale pourra induire une perte de poids (rarement supérieur à 10% du poids initial, après le dernier jour d’injection) ainsi qu'un stress et une douleur au point d'injection. L'acte chirurgical pourra provoquer une inflammation locale au niveau du site opéré (crâne) ainsi qu'une douleur durant les trois jours suivants la chirurgie. L'injection de virus adéno associés dans le vitré de l'œil peut entrainer une inflammation de l’œil. L'imagerie peut provoquer un stress durant le temps de l'expérience particulièrement chez l'animal éveillé. Il existe un faible risque de mauvaise réaction à l’anesthésie.
Devenir
Les animaux sont tous euthanasiés à la fin du projet, selon différentes méthodes en fonction des besoins expérimentaux, pour vérifier l'exactitude des données obtenue en imagerie.
Remplacement
Jusqu’à présent, le nerf optique a été étudié in vitro. Toutes études métaboliques et celles s’attaquant à la régulation du flux sanguin nécessitent de travailler chez l’animal entier et normal. En effet, une grande partie des données obtenues in vitro se sont révélées non utilisables en recherche clinique puisqu’il qu’il n’y a plus de flux sanguin sur les modèles in vitro.
Réduction
Le nombre de 132 animaux a été estimé sur la base d’expérimentations similaires effectuées précédemment au sein de notre équipe ainsi que par des logiciels de statistique. Par ailleurs, nous nous engageons à réduire l'utilisation d'animaux autant que possible en observant plusieurs fois les mêmes animaux et en développant des analyses statistiques robustes pour une interprétation fiable des résultats.
Raffinement
Durant notre projet, nous prêterons attention à raffiner la méthodologie utilisée : - en améliorant les conditions expérimentales par l'administration d'anesthésiques et analgésiques chaque fois que nécessaire - en introduisant des points limites à chaque acte expérimental qui permettent d'éviter toute souffrance à l'animal et son euthanasie lorsque celle-ci ne peut être prise en charge - en garantissant des conditions d'hébergement appropriées aux animaux (ajouts d'enrichissements dans les cages et contrôle stricte des paramètres environnementaux) - en effectuant une surveillance quotidienne du bien-être des animaux, par un personnel formé et une surveillance régulière par un membre de la structure du bien être animal.
Choix des espèces
Il n'existe pas de méthode alternative possible à l'utilisation d'animaux vivants dans l’étude du couplage neurovasculaire. La souris est la seule espèce de mammifère chez laquelle il est aisé de générer des animaux transgéniques. Les souris seront utilisées entre P45 et 2 ans. Il est nécessaire d’utiliser des animaux chez lesquels les processus régulant le couplage neurovasculaire sont matures. Les souris sont identifiées par tatouage aux pattes et génotypées après une biopsie de l’extrémité distale de la queue.
Mise au point d’un dispositif expérimental externe et non-invasif pour la mesure de paramètres physiologiques chez la souris
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
72 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes réutilisées à l'issue. Rasées et anesthésiées à plusieurs reprises, elles sont équipées d'un textile connecté porté jusqu'à vingt-quatre heures, parfois isolées, pour mettre au point un dispositif de mesure cardiorespiratoire présenté comme une alternative aux capteurs implantés par chirurgie. Le porteur reconnaît que les souris peuvent chercher à retirer le dispositif et se blesser en se grattant, que l'isolement les stresse et que le rasage provoque hypothermie et inflammation. Il affirme que des modèles 3D précèdent la phase animale mais que le recours à la souris reste un "passage obligé" pour évaluer le comportement et la tolérance.
Objectifs
Lors d’études scientifiques, le bien-être des animaux peut être altéré par l’utilisation de dispositifs de mesure (électrocardiogramme, volume respiratoire), essentiel à la compréhension des fonctions physiologiques. Malgré leurs performances de mesure, ils nécessitent d’être implantés dans l’animal (par chirurgie) ou l’isolement des animaux. Outre les contraintes liées à leurs utilisations, (soins pré et post chirurgicaux,…) la chirurgie et l’isolement induisent des stress physiologiques pouvant altérer la qualité des résultats des études menées. Des dispositifs externes, développés chez les grands mammifères (singe, chien, porc…), permettent le recueil de données, sans chirurgie, sur des animaux éveillés et libres de leurs mouvements. Ces dispositifs ont permis l’amélioration du bien-être des animaux et contribuent à leur réutilisation et leur réduction dans les études. Grâce aux progrès de miniaturisation de la technologie, ces dispositifs ont été dernièrement adaptés aux petits mammifères de laboratoire (rat ou cochon d’inde), mais aucun dispositif de la sorte n’a été développé chez la souris notamment dû au challenge qu’elle représente (taille, comportement, manipulation…). Ce projet est initié pour aider les acteurs de la recherche à pallier cette situation dans les études nécessitant de mesurer des paramètres physiologiques chez la souris que ce soit pour évaluer les effets (bénéfiques ou néfastes) d’une molécule avant les premiers essais chez l’Homme ou comprendre les mécanismes de maladies et identifier de nouvelles pistes de traitements. L’objectif est de mettre au point un système chez la souris à partir d’un dispositif externe permettant la mesure de paramètres cardiorespiratoires dans le milieu d’hébergement habituel et avec ses congénères, sans chirurgie préalable. Un tel dispositif ayant pour seule contrainte le port d’un textile connecté, rend possible un suivi totalement indolore et plus respectueux des animaux. Ce dispositif participera à l’amélioration du bien-être des animaux et la qualité des résultats obtenus en permettant l’enregistrement de données plus pertinentes. Le projet se déroule comme suit : ● Des mesures morphométriques seront relevées afin de confectionner des prototypes du dispositif ● Des tests préliminaires des différentes formes de prototypes seront effectués sur des modèles 3D de souris Les prototypes seront évalués sur des animaux vivants, en conditions individuelles puis collectives et sur des durées progressives.
Bénéfices attendus
L’adaptation d’un dispositif de mesure externe à la souris, permettra de proposer aux acteurs de la recherche biomédicale (recherche fondamentale, appliquée, translationnelle…) un outil innovant d’investigation des paramètres physiologiques. Les bénéfices de ce projet sont donc : ● De remplacer les méthodes impliquant des actes de chirurgie (capteurs implantables) pour mesurer les paramètres physiologiques de l’espèce cible : la souris. Une alternative à ces méthodes permettra d’éviter le stress et la douleur ainsi qu’un suivi accru avant et après l’opération nécessitant des soins médicamenteux systématiques. Il permettra également le suivis de constantes physiologiques chez des animaux fragiles (génétiquement modifiés, modèle de maladie cardiaque et/ou respiratoire) ne supportant pas la chirurgie. ● D’améliorer les conditions d’hébergement lors du suivi, en rendant possible la mesure des paramètres physiologiques de l’animal directement dans sa cage d’hébergement, réduisant drastiquement le stress induit par l’isolement et permettant donc un suivi de ces paramètres sur une période longue. ● De collecter des données plus pertinentes ; le lien entre résultats et bien-être animal étant lié, l’amélioration des conditions de mesures physiologiques permettra des résultats plus précis et la diminution du nombre d’animaux utilisés dans les études.
Procédures
Les souris subiront une anesthésie de maximum 10 minutes pour effectuer différents gestes : ● Raccourcissement des griffes ● Tonte ou rasage ● Équipement ● Dé-équipement Spécifiquement pour la procédure d’évaluation des prototypes, les animaux seront maintenus jusqu’à 30 minutes sous anesthésie, afin de réaliser des mesures morphométriques pour alimenter la base de données, préalablement à l’équipement estimé, lui, à 10 minutes. Le temps total estimé est donc de 40 minutes. Les animaux pourront être amenés à être équipés plusieurs fois lors de chaque procédure selon leur comportement face aux différents prototypes. Par ailleurs l'anesthésie ne sera pratiquée que pour l’équipement et le dé-équipement des animaux soit 2 fois par jour et par individus. Lors de la procédure d’évaluation, les animaux seront équipés du dispositif pendant 90 minutes maximum. Avant la procédure de validation, les animaux seront équipés pendant 90 minutes le premier jour, et 150 minutes le deuxième jour, afin d’être habitués au dispositif. Lors de la procédure de validation, les animaux seront équipés pendant 3 heures maximum, en hébergement par 2 et par 4 individus. Puis ils seront équipés pendant 24 heures maximum (par 1, 2 ou 4 individus, en fonction des résultats de l’étape précédente) Au-delà de 2 jours sans équipement, les animaux seront ré-habitués au port du dispositif par un équipement de 150 minutes.
Impact sur les animaux
Une fois équipé du dispositif, il est possible que l’animal cherche à retirer son prototype. Ce phénomène qui a été décrit avec d’autres dispositifs externes et pour d'autres espèces, peut conduire à une irritation et des lésions dues à des grattages excessifs. Les animaux seront hébergés individuellement pour une durée limitée à 150 minutes. Si l’hébergement collectif est impossible lors de la phase de validation de 24h maximum, les individus subiront également un hébergement individuel. L’isolement d’individus peut provoquer un stress mais aucune donnée bibliographique ne présente la possibilité d’utiliser un dispositif externe chez la souris, en hébergement collectif. Afin de permettre la pose optimale de capteurs et d’assurer le maintien du dispositif sur l’animal, en amont de l’expérience, les souris seront soit rasées soit tondues. Le rasage de l’animal peut entraîner une légère hypothermie et une inflammation locale.
Devenir
À l’issue de ces procédures légères, à condition que leur santé et leur bien-être ne soient pas compromis, tous les animaux pourront être réutilisés dans d’autres projets, contribuant à réduire le nombre d’animaux requis à des fins scientifiques.
Remplacement
Afin de s’approcher au plus de la morphologie des souris, des modèles de souris 3D permettront, en amont de la phase sur animaux vivants, de tester les différents modèles de prototypes conçus, pour vérifier la bonne adaptation à la morphologie de la souris (forme du dos, périmètre du cou, diamètres des pattes etc…). Cette démarche permettra d’effectuer une première sélection des prototypes, et la mise en place des dispositions nécessaires pour équiper l’animal. Cependant, le recours au modèle animal reste, dans ce projet, un passage obligé étant donné que certains critères d’évaluations, tels que le comportement ou la tolérance de l’animal ne peuvent être déportés sur un modèle alternatif.
Réduction
Des calculs statistiques ont permis de déterminer le nombre d’animaux nécessaires par lot pour la réalisation de cette étude, à partir des courbes de croissances des fournisseurs et du premier jeu de mesures morphométriques obtenu sur des souris mortes issus d'autres études. Ces calculs tiennent aussi compte de la marge d’erreur de fabrication, d’un éventuel retrait des animaux de l’étude, et du schéma expérimental (équipement par 2 ou par 4 etc…). Des groupes de taille similaire ont été utilisés dans différentes publications rapportant l’utilisation de dispositif externe chez la souris (entre 5 et 9 animaux par groupe). Ce nombre d’animaux suffisait pour observer les avantages et inconvénients des dispositifs lorsque les animaux étaient équipés. Lors de la procédure d’évaluation, si plusieurs itérations doivent être réalisées, le même lot d’animaux sera équipé plusieurs fois afin de limiter au maximum l’utilisation de nouveaux lots d’animaux. Lors de la procédure de validation, le lot d’animaux sera équipé des plusieurs formes de prototypes ayant atteint cette phase. Cette méthode permettra de limiter le nombre total d’animaux requis afin de limiter au maximum l’utilisation de nouveaux lots d’animaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans la même salle où auront lieu les procédures. Ils effectueront une semaine d’acclimatation avant le début de l’étude. Seul un déplacement de cage sera opéré afin de réaliser l’anesthésie dans une autre salle, prévue à cet effet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards, avec de la nourriture (standard) et de la boisson en accès libre. De l’enrichissement compatible avec le port d’un dispositif sera utilisé (litière, matériel de nidification). Les souris seront manipulées avec toutes les précautions requises et des interactions fréquentes sont prévues avec l’expérimentateur, afin de réduire le niveau de stress lié à la manipulation au cours des procédures. 24 heures avant la pose du prototype sur l’animal, une familiarisation au textile composant le prototype, similaire au protocole existant chez d’autres espèces, sera réalisée, diminuant le stress et maximisant les chances de succès de l’hébergement collectif. Une anesthésie légère sera effectuée facilitant l’équipement et le dé-équipement des souris minimisant le stress et éviter une contention des animaux éveillés. Sous anesthésie, l’hypothermie sera limitée par un tapis chauffant. Les griffes seront raccourcies. Si malgré ces précautions, des lésions ou des irritations apparaissent, des soins adaptés seront réalisés et une observation accrue de l’animal sera effectuée préalablement à sa réintégration au protocole. Les souris seront habituées progressivement à porter ce dispositif en se basant sur les protocoles d’habituation existants pour d’autres espèces. Un renforcement positif après les anesthésies sera mis en place en donnant quelques gouttes de lait concentré aux souris. Lors de la procédure d’évaluation, un test de prototype par jour par animal aura lieu pour limiter le mal être et les biais sur les résultats. Pour la procédure de validation, afin de limiter un biais éventuel dû à la présence du manipulateur dans la salle d’expérimentation, le manipulateur surveillera le comportement des souris via un suivi par vidéo, depuis une salle adjacente. Des points de contrôle seront réalisés à des temps réguliers. Chaque étape constituant la procédure de validation sera séparée par un temps de repos d’au moins une nuit. Si un des points limites prédéfinis est atteint (perte de poids importante, déshydratation, isolation dans un coin, automutilation, altération de la respiration etc…), la procédure sera arrêtée pour cet animal.
Choix des espèces
La souris représente environ 60% des modèles animaux utilisés à des fins scientifiques en France en 2021. Ce modèle est utilisé de manière importante dans des domaines nécessitant d’avoir accès aux constantes physiologiques des animaux pour répondre aux différentes thématiques de recherche ou pour suivre l’état des animaux au cours des expérimentations. Les souris seront utilisées à 10 semaines d’âge, le premier jour de l’expérience. Les animaux, à cet âge, sont les plus utilisés en recherche, et sont considérés comme adultes. Ceci permettra donc de toucher la plus grande gamme de souris utilisée dans le domaine de la recherche.
Etude de pharmacocinétique et évaluation de la tolérance locale chez le chat aprés une administration sous cutanée
- Recherche appliquée
- Maladies animales
16 chats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous gardés vivants et réutilisés à l'issue. Chaque animal reçoit une injection sous-cutanée d'un produit puis quinze prélèvements sanguins étalés sur cinq jours, avec une évaluation répétée du site d'injection, pour mesurer la pharmacocinétique et la tolérance locale d'un futur médicament vétérinaire anti-vomitif. Le porteur signale un inconfort lié à la contention, une douleur aux prélèvements et de possibles gonflements, indurations et érythèmes au point d'injection. Il affirme qu'aucune méthode ne reproduit la diffusion d'un produit dans le sang et qu'il est "indispensable" de recourir à l'animal entier.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont de déterminer les paramètres pharmacocinétiques de deux produits tests différents aprés une simple administration sous cutanée et d'évaluer la tolérance locale au site d'injection.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont de pouvoir démontrer que les paramètres pharmacocinétiques de la molécule testée dans les deux formulations tests différentes sont similaires et que ces formulations tests sont bien tolérées par l'animal. Dans ce projet, le chat est l'espèce cible. Le bénéfice est de générer un nouveau médicament aux propriétés anti vomitives.
Procédures
Les animaux auront une seule administration en sous cutanée volume administré d'environ 0.1 mL/kg. Temps estimé pour une administration : environ une trentaine de secondes. Pendant l'administration et les 5 minutes suivantes, les mouvements de tête, le grattage, les vocalisations, le comportement et la notion d'inconfort seront particulièrement observés chez tous les animaux. Des prélèvements sanguins seront réalisés. Les prélèvements de sang se feront avant administration (jour -3), et 15min, 30min, 1h, 2h, 4h, 6h, 9h, 12h, 24h, 36h, 48h, 72h, 96h et 120h aprés administration pour les deux groupes. Temps estimé pour un prélèvement de sang : environ une trentaine de secondes. Une évaluation de la tolérance locale sera effectuée à 1h, 4h, 9h aprés l'injection au jour 1 puis une fois par jour jusqu'au jour 5. Le gonflement, la douleur, la chaleur, l'induration, l'érythème, le grattage seront particulièrement observés et évalués via un système de scoring. Une contention trés légère pour faciliter l'observation du site sera faite à l'animal. Temps des observations de l'ordre de la minute, peut être plus longue en fontion des réactions aux sites d'injections. Les observations et les manipulations des animaux seront faites par un personnel formé pour éviter tout stress à l'animal.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les animaux seront soumis à des administrations souscutanées. Cela peut générer de l'inconfort par rapport à la contention. Des prélèvements de sang sont également prévus. Cela peut générer de la douleur au site de prélèvement , du stress, de l'inconfort liée à la contention au moment du prélèvement sanguin. Il est possible d'observer des gonflements, de la douleur à la palpation, de l'induration, de la chaleur , de l'érythème, du grattage au niveau du site d'injection.
Devenir
Dans ce projet, les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins et à une observations des sites où les éléments tests seront administrés. Il n'y a pas d'effet secondaire particulièrement attendu. Cela justifie le fait que tous les animaux seront gardés en vie à la fin de cette procédure.
Remplacement
Aucune méthode alternative ne permettant actuellement de reproduire la diffusion d’un produit dans le sang des animaux, ni de mimer la tolérance locale des produits administrés, il est indispensable de recourir à l’animal entier. Les essais in vitro sont des tests de cinétique de dissolution et de désagrégation d'un produit. Les essais ex vivo sont des tests qui s'effectuent directement sur des organes ou tissus isolés. Ces techniques de remplacement ne peuvent pas être appliquées dans ce projet.
Réduction
Ce projet fait suite a un précédent projet où les groupes expérimentaux étaient de 8 animaux. Il est donc prévu d'inclure un total de 16 animaux dans ce projet. C'est le nombre d'animaux minimal pour avoir des résultats interprétables entre ces deux projets. Pas d'approche statistique prévue.
Raffinement
Les chats seront hébergés par groupe de 2 (2 males et 2 femelles si possible par groupe pendant la periode d'acclimatation de 7 jours). De l'enrichissement (exemple: griffoir, coussin) sera présent dans chaque box autant que possible conformement aux procédures internes. Pour réduire au maximum les nuisances sur les animaux, les animaux seront manipulés par un personnel formé. Les animaux ont été sensibilisé aupréalable à la contention pour l'administration sous cutanée et pour le prélèvement sanguin. Un suivi quotidien (voir plusieurs fois par jour) sera mis en place pour l'observation générale des animaux et la détection précoce de signe clinique pour une prise en charge rapide d'éventuels effets secondaires (par exemple: hypersalivation, vomis, comportement anormal, anorexie ...). Si besoin un traitement adapté (anti vomitif, analgésie par exemple) pourra être prescris par le vétérinaire responsable et selon l'intensité des signes observés l'animal pourra être exclu du projet. Dans ce projet les points limites sont: - Gonflements trop importants au niveau du site d'injection (supérieure ou égale à 10 cm de diamètre). Le vétérinaire responsable pourra prendre la decision d'exclure l'animal du projet et d'administrer un anti inflammatoire si cela est nécéssaire. - Forte douleur à la palpation au niveau du site d'injection entrainant une réaction défensive de l'animal. Le vétérinaire responsable pourra prendre la decision d'exclure l'animal du projet et d'administrer un analgésique si cela est nécéssaire. - Grattage important du site entrainant des saignements au niveau de la zone d'injection. Le vétérinaire responsable pourra prendre la decision d'exclure l'animal du projet et d'administrer un anti inflammatoire si cela est nécéssaire. - Site de prélèvements sanguins douloureux et abîmés. Les sites de prélèvements sanguins seront alternés autant que possible. De la glace pourra être appliquée si necessaire pour réduire les hématomes s'il y en a ou des crèmes analgésiques pourront êtres utilisées si cela est décidé par le vétérinaire responsable.
Choix des espèces
Espèce cible pour ce produit vétérinaire Adulte, age supérieur à 1 an. Animaux de poids supérieur à 2.5 Kg. Nécessaire pour avoir des doses homogènes entre les groupes
Evaluation du potentiel thérapeutique de la modulation de deux gènes pour traiter les dysferlinopathies 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
163 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Porteuses d'une mutation reproduisant une maladie musculaire rare, elles subissent des tests de force et de coordination, une course forcée jusqu'à l'abandon entretenue par de petits chocs électriques, un isolement de douze heures et des prélèvements allant jusqu'à 15 % de leur volume sanguin, avant un test terminal sous anesthésie et la mise à mort pour prélever les muscles. Le porteur signale une faiblesse musculaire dès quatre mois, une angoisse modérée et des douleurs musculaires liées à la course forcée. Il affirme qu'un modèle cellulaire ne suffit pas à évaluer une thérapie et qu'il faut mesurer les effets sur l'ensemble de l'organisme.
Objectifs
Les dysferlinopathies font partie des maladies rares du muscle et regroupent notamment la myopathie distale de Miyoshi et la myopathie des ceintures 2B. Les principaux signes cliniques sont la faiblesse musculaire et une atrophie prononcée des muscles, pouvant mener à des déficiences fonctionnelles sévères. A ce jour, il n'existe aucun traitement pour ces maladies, et aucune preuve de concept thérapeutique permettant de restaurer les fonctions motrices de souris modélisant cette myopathie. L'objectif de ce projet est ainsi d'étudier le potentiel thérapeutique de la modulation de deux gènes jouant un rôle important dans le muscle et s'étant déjà montrée efficace pour d'autres types de myopathies présentant des dérégulations similaires.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but d'évaluer deux potentielles thérapies et pourrait permettre de fournir une première preuve de concept thérapeutique en vue de traiter des patients atteints de dysferlinopathie. En outre, cette étude apportera de nouvelles clés de compréhension sur les mécanismes associés à cette maladie et sur les acteurs impliqués.
Procédures
Des tests de force et de coordination non invasifs réalisés sur un temps court (une minute environ et 5 mins respectivement) seront réalisés trois fois durant la période d'étude des souris (de 4 à 6 mois d'âge). Chaque test sera réalisé trois fois avec un temps de repos de 10 minutes. Un autre test de fonction motrice consistant à faire courir la souris jusqu'à abandon sera réalisé 1 à 3 fois durant la vie de l'animal et durera au maximum 1h40. Les mouvements spontanées de l'animal seront également quantifiés durant 12h en laissant l'animal seul dans une cage. Des prélèvements de sang de 15% du volume total de l'animal seront réalisés toutes les deux semaines au maximum. Un dernier test sous anesthésie précédant l'euthanasie des animaux permettra de mesurer la force musculaire des souris. Ce test durera au maximum une heure, et l'animal sera surveillé.
Impact sur les animaux
Les premiers signes cliniques apparaîssent à 4 mois chez les souris et se limitent à de la faiblesse musculaire au niveau des membres, pouvant induire une angoisse modérée chez l'animal. Les animaux seront euthanasiés à 6 mois afin d'éviter la progression de la maladie et pour réaliser par la suite des analyses moléculaires. Les nuisances causées par les différents tests sont la chute de l'animal dans une cage remplie de litière entraînant une légère peur chez l'animal, l'extension de l'animal par tirement progressif de la queue par l'expérimentateur, l'isolement de l'animal pendant 12 h, la contrainte à la course par délivrance de petits chocs électriques pouvant entraîner des douleurs musculaires sur le court terme et l'anesthésie générale de l'animal.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l'issue des deux procédures afin de récolter les muscles nécessaires aux analyses moléculaires et histologiques. Les animaux issus des accouplements ayant pour but le maintien de la lignée durant la durée du projet seront euthanasiés avant l'apparition des signes cliniques.
Remplacement
Le projet consiste à évaluer l'effet bénéfique de thérapies sur les fonctions locomotrices et la fatigue musculaire. Malheureusement, l'utilisation d'un modèle cellulaire ne suffit pas pour évaluer le potentiel d'une thérapie dans le cas d'une maladie musculaire. En effet, il est nécessaire de pouvoir évaluer les effets sur la contractilité du muscle ainsi que sur l'ensemble de l'organisme. Le modèle murin, étant suffisamment proche de l'homme physiologiquement et structurellement, permet de pouvoir étudier la physiopathologie ainsi que les effets d'une thérapie.
Réduction
Les tests phénotypiques prévus sont faiblement invasifs et permettent donc un suivi longitudinal des souris, ce qui réduit fortement le nombre de souris nécessaires. Les analyses histologiques et moléculaires seront effectuées sur les mêmes animaux après euthanasie. Le nombre d'animaux a été choisi à partir des données présentes dans une étude traitant des déficits moteurs du même modèle de souris et permettant d'observer des différences de démarche, d'activité locomotrice et de poids de muscles entre les souris myopathes et les souris saines dès 15 semaines d'âge.
Raffinement
Les nouveau-nés seront hébergés avec leurs parents jusqu'au sevrage avant d'être hébergés en groupe. Chaque cage sera enrichie avec des nids de chanvre. En cas de difficultés locomotrices des animaux, la nourriture sera placée dans la cage. Lors des mesures in situ, le stress et la douleur liés à la procédure seront éliminés par injection intrapéritonéale d'un mélange d'anesthésiants et d'analgésiques. Durant toute l'expérience, la température corporelle de l'animal sera maintenue à sa valeur basale au moyen d'une plaque et d'une lampe chauffante. Un contrôle visuel de sa respiration sera effectué. Les animaux seront pesés deux fois par semaine et observé quotidiennement pour vérifier que leur état ne se dégrade pas. Dès lors qu'une perte de poids est observée, les animaux seront alors pesés quotidiennement. L'animal sera sorti de sa cage par les mains du manipulateur disposées en coupe. Avant chaque test phénotypique, l'animal sera familiarisé avec le matériel pour minimiser son stress.
Choix des espèces
Les souris sont suffisamment semblables à l'homme physiologiquement pour être un bon modèle d'étude des maladies musculaires. Dans notre projet, par exemple, la mutation présente chez les souris provient d'une mutation spontanée d'une lignée murine récapitulant les principaux signes cliniques observés chez l'homme. Les souris seront utilisées entre 4 mois et 6 mois d'âge, i.e. adultes. Cet âge correspond à l'apparition des signes cliniques moteurs chez les souris déficientes en dysferline. Le phénotype dégénère progressivement tout au long de la vie de la souris, il est donc préférable de réaliser les tests phénotypiques le plus tôt possible afin de limiter l'angoisse animale.
Etude de l’effet de différentes molécules ciblant les récepteurs à peptide RFamide sur la modulation de la nociception chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
3 020 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, réparties entre deux établissements. Selon les protocoles, elles reçoivent des injections répétées et subissent des tests de douleur par immersion de la queue dans l'eau chaude, pression sur la queue, filaments de Von Frey ou plaque froide, certaines après une chirurgie de constriction d'un nerf, pour tester des molécules ciblant des récepteurs de l'hypersensibilité à la douleur. Le porteur décrit un abaissement du seuil douloureux, des inflammations aux points d'injection et de suture et des troubles de la locomotion et de l'alimentation. Il affirme que l'évaluation de la douleur n'est "réalisable que sur l'animal entier" et présente la souris comme "incontournable" en neurosciences.
Objectifs
La douleur chronique est un problème de santé publique majeur. Elle diminue la qualité de vie des patients et son traitement a un impact économique considérable. Bien que des progrès importants aient été réalisés dans la compréhension des mécanismes de la douleur, peu de progrès ont été faits dans le développement de nouveaux analgésiques. Dans le cadre d’une douleur modérée à sévère, les opiacés restent à ce jour le moyen le plus efficace de traiter ces douleurs. Par contre, leurs effets indésirables sont nombreux, dont notamment la tolérance analgésique caractérisée par une diminution au cours du temps de l’effet du traitement nécessitant une augmentation des doses pour soulager le patient. La prise chronique d’opiacés entraîne également le développement d’une hypersensibilité à la douleur. Il y a donc des points communs entre l’hypersensibilité induite par les opiacés et le développement de l’hypersensibilité induite par les douleurs chroniques. Nos résultats récents indiquent que les récepteurs à neuropeptides RFamide sont impliqués dans ces phénomènes. Ce projet est un projet de recherche préclinique qui vise à développer de nouvelles voies thérapeutiques analgésiques peu ou pas caractérisées jusqu'à présent. Pour ce faire, nous avons récemment identifié des composés capables de bloquer sélectivement ces récepteurs à neuropeptides RFamide impliqués dans l’hypersensibilité. L’évaluation de l’activité de ces molécules dans différents modèles de douleur chez la souris nous permettra de mieux comprendre le rôle de chaque récepteur dans la modulation de la perception de la douleur et le développement de l’hyperalgésie. Ainsi il nous sera possible d’envisager le développement de nouveaux traitements de la douleur plus sûrs et présentant moins d’effets secondaires que les traitements existants. Le même projet est déposé dans deux établissements utilisateurs pour des raisons de disponibilités d’équipements scientifiques dont le planning des utilisations n’est pas connu à ce jour. Toutefois, le nombre d’animaux annoncé : 3020, sera utilisé sur l’ensemble des deux établissements.
Bénéfices attendus
Dans l’ensemble, les résultats de ce projet, combinés aux résultats obtenus par l’approche génétique, permettront d’affiner le rôle de chacun de ces récepteurs à neuropeptides RFamide et de leurs ligands endogènes (molécules naturellement synthétisées par les neurones pouvant s’y fixer) dans la modulation de la nociception, c’est-à-dire de la perception de stimulus douloureux et dans le développement de l’hyperalgésie induite par les opiacés et les douleurs persistantes. Ils pourraient permettre à terme d’établir de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement de la douleur.
Procédures
Gestes techniques subit par animal selon la procédure et le groupe auquel il appartient : PE1 : Injection composé x5 (10 secondes) / 10 tests Tail Immersion Test (TIT) d’une durée de 30 secondes / 10 tests Tail Pressure test (TPT) d’une durée de 30 secondes PE2 : Injection é x20 (10 secondes) / 15 tests TIT d’une durée de 30 secondes / 15 tests TPT d’une durée de 30 secondes PE3 : Injection x5 (10 secondes) / 10 tests TIT d’une durée de 30 secondes / 10 tests TPT d’une durée de 30 secondes PE4 : Groupe 1 : Injection x6 (10 secondes) / 10 tests TIT d’une durée de 30 secondes / 10 tests TPT d’une durée de 30 secondes Groupe 2 : Injection x9 (10 secondes) / 14 tests TIT d’une durée de 30 secondes / 14 tests TPT d’une durée de 30 secondes PE5 : Groupe 1 : Chirurgie CCI (20 minutes) / Injection x10 (10 secondes) / 15 tests du Von Frey d’une durée de 20 minutes / 15 tests de la plaque froide d’une durée de 5 minutes Groupe 2 : Chirurgie CCI (20 minutes) / Injection x10 (10 secondes)/ 15 tests du Von Frey d’une durée de 20 minutes / 15 tests de la plaque froide d’une durée de 5 minutes PE6 : Chirurgie incisionnelle (5 minutes) / Injection (10 secondes) x7 / 10 tests du Von Frey d’une durée de 20 minutes / 10 tests du plantar d’une durée de 15 minutes PE7 : Groupe 1 : Injection ITH sous anesthésie générale gazeuse (10 minutes anesthésie comprise) / 11 tests TIT d’une durée de 30 secondes Groupe 2 : Injection ICV sous anesthésie générale gazeuse (10 minutes anesthésie comprise) / 11 tests TIT d’une durée de 30 secondes PE8 : Injection composé (10 secondes) x1 / Injection anesthésie générale x1 (10 secondes) / injection analgésie locale x1 (10 secondes) / Ouverture thoracique (30 secondes) / Prélèvement de sang (30 secondes) / Perfusion / Prélèvement du cerveau PE9 : Injection composé (10 secondes) x1 / Prélèvement sanguin sur animal vigile (30 secondes)
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pouvant apparaitre après application de nos procédures, sont l’abaissement du seuil douloureux, l’apparition d’inflammation / œdème / infection au niveau des points d’injection ou des sutures chirurgicales, comportements anormaux, problème de locomotion, d’alimentation. Nous pouvons aussi nous attendre à une amélioration du niveau de douleur pour les molécules qui s’avéreront efficaces.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à l'issue de chaque procédure. Aucune réutilisation d'animaux n'est possible du fait de l'administration de substances pharmacologique et des modèles de douleur subit par les animaux qui mettraient en cause les résultats d'une nouvelle procédure si elle était réalisée.
Remplacement
Les molécules testées in vivo sont au préalable sélectionnées sur la base d’évaluations in vitro afin de déterminer leur affinité et leur activité sur le récepteur d'intérêt ainsi que leurs caractéristiques physicochimiques. Ces expériences permettent de limiter fortement le nombre de molécules à tester sur l'animal. Cependant l'évaluation de leurs effets sur la nociception n’est réalisable que sur l’animal entier ; il n’existe, à ce jour, pas de modèles in vitro permettant de réaliser ce travail. Nous avons choisi la souris pour pouvoir comparer les résultats obtenus avec le phénotype des souris knockout pour les différents récepteurs RFamide disponibles au laboratoire dans les mêmes modèles de douleur.
Réduction
En raison de la variabilité dans les différentes expériences prévues et de nos résultats antérieurs, le nombre d’animaux est limité à 10 par groupe afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables. L’évaluation préalable in vitro de nos molécules permet de réduire grandement le nombre de molécules à évaluer in vivo et par conséquent réduit également fortement le nombre d’animaux nécessaires pour leur évaluation. Les expériences seront menées sur les mâles et étendues aux femelles dans les modèles de douleur les plus pertinents.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en cohorte, dans un milieu enrichi, et observés quotidiennement par l’expérimentateur, ou une personne compétente dans un établissement agréé de façon à maximiser leur confort et limiter une quelconque souffrance. Les souris sont habituées à l’expérimentateur et à l’expérimentation afin de limiter leur angoisse et le stress. Pour chacune des procédures, des points limites adaptés ont été définis selon les directives éthiques indiquées par l’association internationale pour l’étude de la douleur et après concertation auprès de la structure chargée du bien-être animal. Dès que cela est possible, les gestes douloureux sont réalisés sous anesthésie générale, accompagnées d’une analgésie locale et sur tapis chauffant afin d’améliorer le confort de l’animal. Le réveil se fait individuellement en cage propre sous lampe chauffante.
Choix des espèces
Les objectifs du projet consistent à étudier les effets de ligands des récepteurs RFamide sur l’hyperalgésie induite par les opiacées ou associée aux douleurs persistantes. Pour ce faire, il nous est indispensable de travailler sur un modèle entier et complexe prenant en compte les cascades de réactions, les voies de signalisation, la communication entre les organes afin d’être dans des conditions au plus proche de la complexité humaine. Le modèle murin présente une forte homologie structurale du cerveau avec l’Homme le rendant incontournable dans la recherche en neurosciences et notamment dans la compréhension des mécanismes de la douleur. En plus de sa proximité physiologique avec l’Homme, la souris possède également une forte homologie génétique faisant d’elle un bon modèle d’étude de la douleur. L’ensemble de nos expérimentations animales est réalisé sur des souris dont le fond génétique permet de visualiser au mieux le développement de l’hyperalgésie. Par ailleurs, c'est également ce fond génétique que nous avons utilisé pour générer des souris génétiquement modifiées pour les différents récepteurs RFamide, ce qui nous permettra de comparer les conséquences du blocage pharmacologique et génétique de ces différents récepteurs. A leur arrivée au laboratoire, les souris sont âgées de 6 semaines avec un poids allant de 25 à 30 grammes. Les animaux sont soumis aux procédures expérimentales à partir de 8 semaines, ce qui correspond à l’âge de la maturité sexuelle et à un développement complet du système nociceptif.
Effet de l’entrainement physique sur la santé cérébrale
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
140 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles courent sur un tapis pendant quatre à huit semaines pour induire une fatigue physique et mentale, puis subissent huit tests comportementaux non précisés, avant d'être tuées pour prélever leur cerveau, afin de mettre au point un modèle de fatigue cognitive liée au sport. Le porteur reconnaît que l'entraînement fatigue les animaux et que les tests provoquent un stress modéré. Il indique que ce projet mené avec trois industriels servira ensuite à tester un extrait végétal, et affirme que le modèle "ne peut pas être développé in vitro".
Objectifs
L'exercice intense et répété est associé à une fatigue cognitive. Un des objectifs des industriels est de développer des compléments alimentaires qui réduisent la fatigue cognitive associée à la pratique sportive intense et régulière. Ainsi, ce projet s’inscrit dans le cadre d’un partenariat entre 2 laboratoires académiques et 3 industriels afin de démontrer l’efficacité d’un extrait végétal sur les performances cognitives et la fatigue après un entrainement physique intense chez la souris ainsi que les mécanismes d’action. Cette partie de projet dont il est question dans cette demande d'autorisation de projet (DAP) vise à développer un modèle d’entrainement physique en utilisant un tapis de courses qui induit une fatigue physique et mentale. La suite de ce projet (qui sera soumis dans une autre DAP) sera de déterminer si la supplémentation nutritionnelle avec l’extrait végétal améliore ces états.
Bénéfices attendus
Le projet a pour objectif de mettre en place au laboratoire le modèle d’entrainement physique chez la souris afin de tester, par la suite, dans une autre DAP, l’effet d’extraits végétaux sur les paramètres mesurés dans ce projet. Ce projet s’inscrit donc dans le cadre de recherche portant sur la nutrition préventive et personnalisée. Les résultats attendus sont donc une amélioration des symptômes de troubles de la fatigue chez les souris et une amélioration des comportements anxieux et cognitifs. L'objectif général de ce projet est de valider l'efficacité d'un complément alimentaire en vue de réduire la fatigue cognitive associée à la pratique sportive intense et répétée.
Procédures
Les animaux réaliseront un entrainement physique pendant 4 ou 8 semaines après lequel ils effectueront 8 tests comportementaux qui durent au maximum 10 minutes afin d'évaluer leur fatigue physique ou mentale.
Impact sur les animaux
Les tests comportementaux induiront des stress modérés aux animaux le temps de ces dits tests qui ne durent pas plus de 10 minutes. L'entrainement physique des animaux induira une fatigue.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour récupérer le cerveau et réaliser des analyses immunohistochimiques.
Remplacement
Le modèle d’entrainement physique ne peut pas être développé in vitro. L’étude des comportements de type anxieux et dépressif, des performances cognitives et de la fatigue ne peuvent être réalisées que sur des animaux vivants ce qui rend impossible le remplacement de ceux-ci par des modèles in vitro.
Réduction
Le nombre d'animaux sera réduit au mieux en se basant sur des articles scientifiques qui ont montré par le biais de tests statistiques des différences entre plusieurs groupes. D’après les études scientifiques sur l’analyse de marqueurs comportementaux et cérébraux, nous estimons que 10 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour atteindre une signification statistique.
Raffinement
Toutes les précautions possibles seront prises afin de raffiner nos procédures et réduire au mieux la douleur (antalgique et sédation avant mise à mort) et l’inconfort (manipulation régulière et enrichissement de l’hébergement) des animaux. Les tapis de course que nous avons acquis insufflent de l’air pour encourager les animaux à courir et n’induisent pas de choc électrique comme la majorité des tapis utilisés. L’hébergement se fera à 5 souris/cage et l’environnement sera enrichi : igloo et carré de coton. Les expérimentateurs et soigneurs sont titulaires de leur certificat d’expérimentation animale niveau concepteur et/ou opérateur. Les expérimentateurs travaillent avec des animaux depuis de nombreuses années et sont très fortement sensibilisés au sujet du bien-être animal de par leur thématique de recherche (stress, anxiété, bien-être cérébral) et de par le travail de la cellule SBEA. La SBEA procède à des contrôles réguliers de respect des procédures et de bien-être des animaux.
Choix des espèces
Le modèle utilisé dans ce projet est la souris. La souris est un mammifère comme l’Homme, avec des cycles de reproduction rapides. Il est largement utilisé dans le champ de la cognition, ce qui permettra une comparaison de nos résultats avec les études antérieures. C’est un animal sur lequel les évaluations comportementales sont faciles à conduire et maitrisés au sein du laboratoire. Ce sont des animaux de petite taille (faciles à manipuler) et peuvent donc être facilement hébergés au sein de l’animalerie de l’unité. L'objectif du projet est d'améliorer la fatigue cognitive de sportifs adultes. Les souris mâles et femelles arriveront à l’animalerie à l’âge adulte (3 mois).
Etude de la tolérance d’un vaccin ciblant la douleur chez le chien arthrosique.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
6 chiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, quatre réutilisés dans d'autres projets et deux proposés à l'adoption. Chaque animal reçoit trois injections sous-cutanées d'un vaccin sur plusieurs mois et neuf prélèvements sanguins, pour vérifier la tolérance d'une immunothérapie contre la douleur de l'arthrose avant un essai clinique vétérinaire. Le porteur signale un durcissement au point d'injection et un stress lié aux prélèvements, et indique n'avoir observé aucun effet grave chez la souris, le lapin ou le singe. Il précise que la réponse immunitaire du chien ne peut être évaluée in vitro et que les six chiens proviennent d'un projet précédent.
Objectifs
L’arthrose est une maladie courante chez le chien, touchant différentes articulations et ayant un impact significatif. Près de 20% des chiens sont estimés souffrir d’arthrose. Les traitements actuels se concentrent sur le soulagement des symptômes à l’aide d’analgésiques et d’infiltrations. Malheureusement, comme chez l’Homme, la maladie tend à s’aggraver avec le temps. L’immunothérapie active propose une approche alternative en induisant la production d’anticorps contre des protéines du « Soi ». Pour ce faire, des peptides (petites protéines), qui font partie du « Soi » et donc n’induisent pas de réponse immunitaire initialement, sont couplés à une protéine porteuse étrangère. En vaccinant ainsi contre les molécules responsables de l’inflammation ou de la douleur, on peut espérer soulager l’animal durablement. L’objectif de cette étude est de confirmer la bonne tolérance et d’évaluer la réponse immunitaire suite à l’utilisation de cette stratégie de vaccination chez le chien, déjà testée avec succès chez la souris et le lapin, en amont d'un essai clinique vétérinaire. Deux groupes de trois chiens recevront des immunisations avec le vaccin par voie sous-cutanée et la production d’anticorps sera évaluée au fil du temps. Des tests in vitro seront également réalisés pour confirmer la capacité des anticorps à neutraliser leur cible.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'établir des données de tolérance et d'efficacité sur deux doses différentes, indispensables à la préparation d'un essai clinique vétérinaire sur des chiens de compagnie atteints d'arthrose. L’arthrose est une affection prévalente chez les chiens, touchant différentes articulations et ayant une incidence significative. Selon plusieurs études, l’arthrose concerne 20% des chiens et est la cause la plus fréquente de douleur chronique chez le chien. De plus, des chiens plus jeunes peuvent également développer de l’arthrose en raison de contraintes articulaires intenses, comme c’est le cas chez les chiens de course. Les articulations les plus couramment touchées chez les chiens sont celles des membres, du dos ou encore du bassin. Comme chez l’Homme, les traitements reposent sur le traitement des symptômes avec l’utilisation d’analgésiques et des infiltrations. Malheureusement, bien que les traitements visent à atténuer la douleur et à ralentir la progression de la maladie, il est important de noter que l’arthrose chez le chien tend à s’aggraver au fil du temps. De plus, l’administration d’anti-inflammatoires aux chiens est liée à de nombreux effets indésirables tels que des hémorragies gastro-intestinales et des lésions rénales et la gestion de ces effets indésirables demeure difficile. L'approche thérapeutique testée ici consiste à inciter l’organisme hôte à produire son propre traitement en stimulant une réponse immunitaire dirigée spécifiquement contre la cible impliquée dans l’arthrose et la douleur associée.
Procédures
Trois injections sous-cutanées sur chiens vigiles espacées d’un mois puis de 3 mois. Durée 5 minutes environ. Neuf prélèvements sanguins sur chiens vigiles étalés sur 6 mois. Durée 5 minutes environ.
Impact sur les animaux
Lors d’essais réalisés sur les souris, les lapins, les singes et l’Homme, aucun effet indésirable grave n’a été observé. Cependant, un durcissement au point d’injection du conjugué a été observée. Les chiens seront également soumis à neuf prélèvements sanguins ce qui peut constituer une source de stress.
Devenir
Nous ne nous attendons pas à ce que ce ce projet induise de séquelles sur les animaux. Il n’y a donc pas de contre-indication a priori au placement de ces animaux, ni à la réutilisation de certains autres (reproducteurs).
Remplacement
Nous souhaitons développer un vaccin qui, à terme, pourrait traiter l’arthrose inflammatoire ainsi que la douleur associée chez le chien. Après l'avoir testé chez la souris et le lapin, il est nécessaire de confirmer la tolérance et l’efficacité du vaccin chez le chien, ainsi que de valider le schéma vaccinal (calendrier et dose) avant de réaliser un essai clinique plus large sur des chiens souffrant d’arthrose. La réponse immunitaire induite par le vaccin chez le chien, cible du vaccin, ne peut pas être évaluée in vitro.
Réduction
Deux études préliminaires ont été réalisées chez la souris et le lapin afin d’encadrer la dose optimale à injecter pour induire une production d’anticorps chez les animaux. Cet encadrement permet de nous rassurer quant à la tolérance de notre produit. Il s’agit d’un protocole de preuve de concept, le nombre de chien par lot est volontairement réduit au minimum de 3 chiens/lot afin d’évaluer si le protocole est sujet à la variabilité inter-individu. Aucun test statistique ici n’est nécéssaire, pour établir un nombre minimum de chien par lot. Ces données préliminaires serviront aux futurs tests cliniques vétérinaires qui seront réalisés ultérieurement. Suite à l’accord du vétérinaire référent, chaque chien provient d’un projet précédent, cette réutilisation participe ainsi à la réduction du nombre d’animaux.
Raffinement
Une attention particulière sera portée à la minimisation du stress au moment des manipulations : injections et prélèvements. Les chiens seront manipulés avec douceur par des personnes de leur entourage habituel. Le temps sera pris avant le prélèvement pour rassurer le chien. À la fin du prélèvement, une friandise sera donnée au chien, qui sera également félicité par la voix et des caresses. Sur le plan de l'hébergement, les chiens seront hébergés en petits groupes compatibles, sur litière végétale. Ils auront à leur disposition un lieu de couchage (corbeille + tapis), une plateforme et des jouets. Ils bénéficieront d'intéractions quotidiennes avec leurs soigneurs (caresses, jeux), et d'une sortie quotidienne 7j/7 dans des espaces de jeux intérieur et extérieur.
Choix des espèces
Le vaccin testé est composé d’un peptide issu d’une protéine cible couplé à une protéine porteuse. Il a été développé à des fins de traitement chez des chiens arthrosiques. Après deux études pilotes réalisées chez la souris et le lapin, nous souhaiterions tester la tolérance et l'efficacité de ce vaccin dans l'espèce cible : le chien. Le système immunitaire des animaux doit être compétent, ainsi les chiens utilisés seront des chiens adultes, mâle ou femelle.