Procédures modérées

2 500 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles passent le test de la barre, qui mesure la catalepsie par l'incapacité de l'animal à quitter une position imposée, pour vérifier qu'un candidat médicament ne provoque pas cet effet indésirable. Le porteur indique que toute souris atteignant un point limite est aussitôt mise à mort, et que les prélèvements sanguins se font par ponction cardiaque ou par décapitation à la guillotine sous anesthésie. Le cerveau est ensuite prélevé pour analyse.

Objectifs

La catalepsie se caractérise par une rigidité musculaire et par une perte des mouvements volontaires. C'est un des effets indésirables que peuvent provoquer certains médicaments psychotropes. L'objectif de ce projet est de vérifier qu'un médicament candidat n'induit pas de catalepsie. Celle-ci est mesurée par le test de la barre. Le principe de ce test repose sur l’incapacité d’un animal à se libérer d’une position imposée par l’expérimentateur. Le temps mis par l’animal pour quitter cette position est alors utilisé pour évaluer l’intensité de la catalepsie. Plus le temps mis par la souris pour revenir à une position « normale » est important et plus la catalepsie est sévère.

Bénéfices attendus

Les antipsychotiques, tel que l’halopéridol, utilisé dans le traitement de la schizophrénie et d’autres troubles psychiques, engendrent des effets secondaires extrapyramidaux tel que la catalepsie. La catalepsie induite par l'halopéridol est due au blocage des récepteurs dopaminergiques et à une réduction de la transmission dopaminergique.C'est pourquoi, la mesure des effets cataleptiques potentiels est importante dans la recherche de nouveaux médicaments antipsychotiques, afin de limiter les effets secondaires de ces derniers.

Procédures

La collecte de sang et le prélèvement de cerveau sont des demandes fréquentes dans les études de recherche préclinique. Ils permettent de réaliser des mesures de paramètres biochimiques. Les différents prélèvements (sang + cerveau) sont effectués à la fin du test comportemental ; juste avant la mise à mort de l’animal. Selon les directives du donneur d’ordre les prélèvements de sang sont réalisés : 1) soit en intracardiaque sous isoflurane pour un prélèvement sanguin compris entre 0.5 ml à 1 ml maximum ; 2) soit par décapitation, sous anesthésie générale, avec une guillotine dans le cas d’une nécessité de prélèvement sanguin important (supérieur à 1 ml). A la suite, du prélèvement sanguin, le cerveau de l’animal est prélevé.

Impact sur les animaux

Au moment du test, l’état général des animaux est également évalué selon notre grille de surveillance. De ce fait, si un animal atteint à un moment donné de l'expérience, un de ces points limites définis, il sera immédiatement mis à mort. Une grille de score, comprenant les points limites prédictifs, est remplie chaque jour de test et 24h après. Des paramètres supplémentaires ont été rajoutés, ils concernent les effets indésirables potentiels qu’un traitement pourrait provoquer. L’expérimentateur doit alors noter l’intensité de chacun de ces paramètres.

Devenir

A la fin du test de la catalepsie, les animaux seront soumis: 1) à un prélèvement de sang en intracardiaque sous anesthésie générale ou par décapitation, sous anesthésie générale, avec une guillotine dans le cas d'une nécessité de prélèvement sanguin important et 2) à un prélèvement de cerveau.

Remplacement

A ce jour, il n'existe pas de méthodes alternatives permettant d’évaluer les effets cataleptiques potentiels des médicaments. Le recours à l’animal de laboratoire s’avère donc nécessaire.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés pour chaque étude est fonction du nombre de groupes et du nombre d’animaux par groupe nécessaire pour l’obtention de résultats statistiquement exploitables. Il correspond généralement à ce qui est classiquement utilisé en expérimentation animale. Les données sont présentées en moyenne ± SEM. La différence entre les groupes est évaluée à l'aide de tests paramétriques : t de Student et de l'analyse de la variance (ANOVA). Une valeur de p < 0,05 est considérée comme statistiquement significative. NB : Les tests paramétriques sont utilisés en première intention car présentant une puissance statistique supérieure aux tests non paramétriques c’est-à-dire permettant la mise en évidence d’une différence avec des effectifs plus faibles. Ces analyses statistiques ont montré qu’un nombre de 10 animaux par groupe est nécessaire pour l’obtention de résultats fiables et reproductibles.

Raffinement

Nous portons une attention particulière au raffinement des conditions d’hébergement (enrichissement du milieu, soin aux animaux) et d’expérimentation (méthode de manipulation, durée du test), afin d’assurer à nos animaux des conditions de vie les meilleures possibles. Les animaux seront pesés et leur état général évalué quotidiennement selon notre grille de surveillance pour détecter des signes éventuels de douleurs. De ce fait, si un animal atteint à un moment donné de l'expérience, un de ces points limites définis, il sera immédiatement mis à mort.

Choix des espèces

Les rongeurs sont des modèles simples à élever et leur reproduction est relativement bien contrôlée. Dans ce projet : - Les lignées de souris utilisées sont : C57Bl/6 J (consanguine) et SWISS (non consanguine). - Une lignée de souris transgénique-KO est également utilisée : GPR88-KO (pas de phénotype dommageable) Stade de développement : 6-7 semaines au moment du test (âge adulte). Les produits testés sont destinés à des patients adultes.

3 888 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Maintenues à 85 % de leur poids par restriction alimentaire et isolées en cage individuelle, elles passent un test d'impulsivité dans un labyrinthe en T, avec administration de candidats médicaments par gavage, pour modéliser un trouble de l'attention avec hyperactivité. Le porteur indique que toute souris atteignant un point limite est mise à mort immédiatement, et que les prélèvements de sang se font par ponction cardiaque ou par décapitation à la guillotine sous anesthésie. Il précise qu'aucun traitement curatif du trouble n'existe à ce jour.

Objectifs

Le trouble d'hyperactivité avec déficit de l'attention (TDAH) est un trouble complexe du développement cérébral caractérisé par l'hyperactivité/l'impulsivité et l'inattention. Les médicaments les plus couramment prescrits pour le traitement du TDAH modulent les systèmes dopaminergiques et noradrénergique. Deux grandes classes pharmacologiques de médicaments sont utilisées : les psychostimulants (ex : Méthylphénidate, d-amphétamine) et les inhibiteurs non stimulants du recaptage de la noradrénaline (ex : Atomoxétine) Dans ce projet, seul un des symptômes centraux du TDAH sera étudié : l'impulsivité. Le test du labyrinthe en T, qui sollicite la capacité à attendre, permet d’étudier l’impulsivité (incapacité à attendre) et de mesurer les effets d’agents pharmacologiques sur ce comportement. Il permet de mettre en évidence des améliorations de l’impulsivité par des traitements destinés au TDAH. Ce test constitue donc un modèle préclinique pour l’étude de substances destinées au traitement du TDAH. L’objectif de ce projet sera dans un premier temps la mise en place de ce modèle chez la souris puis d’étudier une potentielle efficacité de plusieurs candidats médicaments sur l’impulsivité.

Bénéfices attendus

A ce jour, il n’existe aucun traitement curatif, seul des médicaments modulant les transmissions aminergiques tels que les psychostimulants (ex : Méthylphénidate, d-amphétamine) et non psychostimulants (ex : Atomoxétine) sont utilisés actuellement comme pharmacothérapies. Ces médicaments augmentent les transmissions dopaminergiques et noradrénergiques; ces systèmes de neurotransmission sont les cibles privilégiées dans la recherche de nouveaux traitements. Ce modèle animal est donc un outil précieux pour étudier les mécanismes comportementaux du TDAH et pour étudier une potentielle efficacité de plusieurs candidats médicaments sur l’impulsivité.

Procédures

La collecte de sang et le prélèvement de cerveau sont des demandes fréquentes dans les études de recherche préclinique. Ils permettent de réaliser des mesures de paramètres biochimiques. Les différents prélèvements (sang + cerveau) sont effectués à la fin du test comportemental ; juste avant la mise à mort de l’animal. Selon les directives du donneur d’ordre les prélèvements de sang sont réalisés : 1) soit en intracardiaque, sous anesthésie générale, pour un prélèvement sanguin compris entre 0.5 ml à 1 ml maximum ; 2) soit par décapitation, sous anesthésie générale, avec une guillotine dans le cas d’une nécessité de prélèvement sanguin important (supérieur à 1 ml). A la suite, du prélèvement sanguin, le cerveau de l’animal est prélevé.

Impact sur les animaux

1- Le régime alimentaire et la mise en cage individuelle : Dans ce modèle, les animaux seront soumis à une restriction alimentaire tout au long de l’expérience afin que leur poids corporel soit maintenu à environ 85 % de leur poids corporel en alimentation libre. Cette restriction alimentaire est nécessaire pour maintenir un niveau de motivation constant tout au long de l'expérience. Ainsi, pour éviter tout risque d’agressivité des souris les unes envers les autres et pour contrôler l’évolution de leur poids; lors de leur arrivée, les souris sont placées en cage individuelle dans un environnement régulé (température, 22±1°C, cycle lumière/obscurité de 12:12 heures, lumière allumée à 7 heures) avec de l'eau en libre accès. Durant la période d’acclimatation qui dure entre 6 et 10 jours, les animaux sont manipulés tous les jours afin de limiter le stress dû à l’isolement. Par ailleurs, les animaux sont pesés chaque jour pour suivre l’évolution de leur poids et leur état sanitaire est évalué quotidiennement selon notre grille de surveillance. De ce fait, si un animal atteint à un moment donné de l’expérience, un de ces points limites définis, il sera immédiatement mis à mort. 2- Administrations : Les administrations sont réalisées une seule fois par jour avant le test et chaque jour de test à partir de la « phase de test ». Le mode et le nombre d’administrations des solutions sont déterminés en fonction des caractéristiques pharmacologiques des produits. La voie orale (gavage) est généralement privilégiée pour administrer le ou les produits étudiés parce que c’est celle qui sera prescrite chez l’homme. Le cas échéant (produit destiné à être administré par d’autres voies chez l’homme, ou biodisponibilité nécessitant un autre mode d’administration) les voies intrapéritonéales, sous cutanée, intraveineuse ou intranasale peuvent être choisies. L’administration de nouveaux candidats médicaments peut entraîner certains effets indésirables tels que les crampes abdominales ou la sédation qui peuvent apparaître après administration. Ainsi pour vérifier une éventuelle toxicité et en limiter les risques, les animaux sont suivis après injection. L’état général des animaux est évalué selon notre grille de surveillance pour détecter des signes éventuels de douleurs. De ce fait, si un animal atteint, à un moment donné de l'expérience, un de ces points limites définis, il sera immédiatement mis à mort.

Devenir

Pour des mesures de paramètres biochimiques, les animaux seront soumis à la fin du test comportemental à un prélèvement de sang et de cerveau.

Remplacement

A ce jour, il n’existe pas de méthodes alternatives pour évaluer TDAH. Le recours à l’animal de laboratoire s’avère donc nécessaire.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés pour chaque étude est fonction du nombre de groupes et du nombre d’animaux par groupe nécessaire pour l’obtention de résultats statistiquement exploitables. Il correspond généralement à ce qui est classiquement utilisé en expérimentation animale. Les données sont présentées en moyenne ± SEM. La différence entre les groupes est évaluée à l'aide de tests paramétriques : t de Student et de l'analyse de la variance (ANOVA). Une valeur de p ≤ 0,05 est considérée comme statistiquement significative. NB : Les tests paramétriques sont utilisés en première intention car présentant une puissance statistique supérieure aux tests non paramétriques c’est-à-dire permettant la mise en évidence d’une différence avec des effectifs plus faibles.

Raffinement

Nous portons une attention particulière au raffinement des conditions d’hébergement (enrichissement du milieu, soin aux animaux) et d’expérimentation (méthode de manipulation, durée du test), afin d’assurer à nos animaux des conditions de vie les meilleures possibles. Les animaux seront pesés et leur état général quotidiennement évalué selon notre grille de surveillance pour détecter des signes éventuels de douleurs. De ce fait, si un animal atteint à un moment donné de l'expérience, un de ces points limites définis, il sera immédiatement mis à mort.

Choix des espèces

Le répertoire comportemental des souris correspond aux domaines de recherche abordés, contrairement à des espèces présentant un système nerveux central moins développé. De plus, les rongeurs sont des modèles simples à élever et leur reproduction est relativement bien contrôlée. Dans le cas de ce projet, la proximité clinique entre le modèle de souris et la maladie humaine fait de celui-ci le modèle le plus fiable pour étudier l’effet des traitements sur cette maladie dans toute sa complexité. Les lignées utilisées sont : la souris C57Bl/6J, BTBR 3-7 semaines au moment du test. Etant donné que le TDAH affecte principalement les enfants/adolescents, il est pertinent d’étudier les psychostimulants/molécules candidats sur des animaux juvéniles.

1 200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Porteuses d'une modification génétique, elles sont soumises à des tests comportementaux d'anxiété, de dépression et d'activité motrice, dont le test de la nage forcée où l'animal est placé dans un bécher d'eau. Le porteur indique que si une souris met la tête sous l'eau elle est aussitôt retirée, et qu'une souris atteignant un point limite est mise à mort immédiatement. Le projet cherche des effets comportementaux d'une modification génétique dont ce n'était pas la cible, le cerveau des souris étant prélevé en fin d'étude.

Objectifs

L'objectif du projet est d'étudier les changements comportementaux induits par une modification génétique sur l’anxiété, la dépression et l’activité motrice des animaux.

Bénéfices attendus

Ce projet permet de mettre en évidence des déficits ou améliorations comportementales suite à une modification génétique dans le domaine de l’anxiété, de la dépression et de l’activité motrice des animaux. Certaines modifications génétiques qui n’ont à l’origine pas ces cibles (ici : anxiété, dépression et activité locomotrice) peuvent quand même avoir des effets. Il est donc nécessaire d’étudier ces effets pour aider à la compréhension de mécanismes cellulaires et/ou neuronaux encore méconnus.

Procédures

A la fin de l’étude, juste avant la mise à mort, le cerveau de l’animal est prélevé. Cette procédure est réalisée sous anesthésie générale et elle dure en moyenne 15 minutes (dans sa totalité). Le prélèvement de cerveau est une demande fréquente dans les études de recherche préclinique. Cela permet de réaliser des mesures de paramètres biochimiques.

Impact sur les animaux

Dans ce projet, il s'agit d'étudier les potentiels changements comportementaux induits par une modification génétique sur l’anxiété, la dépression et l’activité motrice des animaux. Les animaux reçoivent aucune administartion. Ils sont manipulés et pesés au moment des différents tests comportementaux. Au cours de l'étude, l’état général des animaux est quotidiennement évalué selon notre grille de surveillance. De ce fait, si un animal atteint à un moment donné de l'expérience, un de ces points limites définis, il sera immédiatement mis à mort. Durant le test de la nage forcée, si la souris met la tête sous l’eau, elle est immédiatement retirée du bécher et placée dans une cage contenant un linge pendant 10 minutes pour retourner ensuite dans sa cage d’origine.

Devenir

Pour des mesures de paramètres biochimiques, les animaux seront soumis à la fin de l'étude à un prélèvement de cerveau, sous anesthésie générale.

Remplacement

A ce jour, il n’existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer une modification du niveau d’anxiété, de dépression ou de déficit moteur, le recours à l’animal de laboratoire s’avère donc nécessaire.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés pour chaque étude est fonction du nombre de groupes et du nombre d’animaux par groupe nécessaire pour l’obtention de résultats statistiquement exploitables. Il correspond généralement à ce qui est classiquement utilisé en expérimentation animale. Les données sont présentées en moyenne ± SEM. La différence entre les groupes est évaluée à l'aide de tests paramétriques : t de Student et de l'analyse de la variance (ANOVA). Une valeur de p ≤ 0,05 est considérée comme statistiquement significative. NB : Les tests paramétriques sont utilisés en première intention car présentant une puissance statistique supérieure aux tests non paramétriques c’est-à-dire permettant la mise en évidence d’une différence avec des effectifs plus faibles. Ces analyses statistiques ont montré qu’un nombre de 12 animaux par groupe est nécessaire pour l’obtention de résultats fiables et reproductibles.

Raffinement

Nous portons une attention particulière au raffinement des conditions d’hébergement (enrichissement du milieu, soin aux animaux) et d’expérimentation (méthode de manipulation, durée du test), afin d’assurer à nos animaux des conditions de vie les meilleures possibles. Les animaux seront pesés et leur état général quotidiennement évalué selon notre grille de surveillance pour détecter des signes éventuels de douleurs. De ce fait, si un animal atteint à un moment donné de l'expérience, un de ces points limites définis, il sera immédiatement mis à mort.

Choix des espèces

Le répertoire comportemental des souris correspond aux domaines de recherche abordés, contrairement à des espèces présentant un système nerveux central moins développé. De plus, les rongeurs sont des modèles simples à élever et leur reproduction est relativement bien contrôlée. Dans le cas de ce projet, la proximité clinique entre le modèle de souris et la maladie humaine fait de celui-ci le modèle le plus fiable pour étudier l’effet des traitements sur cette maladie dans toute sa complexité. Les lignées utilisées dans ce projet sont : IP3R1 (fl/fl) et C57BL6/J Entre 7 et 15 semaines au moment des tests. Le Sponsor souhaite comparer certains résultats obtenus précédemment sur ces animaux à ceux obtenus dans ce projet.

64 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur pose quatre biomatériaux sous la peau par chirurgie, avec un suivi au microscanner toutes les deux semaines pendant deux mois, pour tester un nouveau support destiné à la régénération osseuse. Le porteur n'attend comme seul effet indésirable qu'une réaction inflammatoire qu'il juge "peu probable". Le résumé décrit le réveil des rats après l'opération sans indiquer leur sort final, que le tableau du RNT classe pourtant comme une mise à mort, cohérente avec l'analyse des implants.

Objectifs

La consolidation des pertes de substance osseuses lors des reconstructions osseuses représente un problème majeur dans les domaines de la chirurgie orthopédique, de la traumatologie et de la chirurgie maxillo-faciale. Ces troubles peuvent nécessiter l’utilisation d’une greffe osseuse afin d'obtenir une consolidation osseuse. Bien que la greffe osseuse soit toujours considérée comme la référence pour les reconstructions osseuses, elle est associée à un taux important de complication au niveau du site de prelevement de la greffe. En outre, les quantités d'os disponibles pour un seul patient sont limitées. Par conséquent, les substituts osseux ayant une composition aussi proche que possible de celle de l'os natif offrent des alternatives intéressantes. Parmi eux, l'allogreffe ainsi que les céramiques représentent les substituts osseux les plus utilisés. Outre la greffe osseuse ou les substituts osseux, l'un des moyens les plus efficaces pour améliorer la formation et la reconstruction osseuses est la thérapie protéique, qui consiste en l'application locale de facteurs de croissance favorisant la production osseuse, tels que les protéines morphogéniques osseuses (BMP). Actuellement, la BMP-2 et la BMP-7 sont utilisées en pratique clinique et ont donné des résultats prometteurs. Ces BMP ont besoin d’un support afin d’être déposé sur le site chirurgical. Les supports utilisés aujourd’hui sont des éponges ou des pâtes de collagène. Néanmoins, la BMP a une faible faible affinité pour le collagène, ce qui nécessite des doses très importantes de BMP entrainant un risque de complication plus important et un coût beaucoup plus élevés. Dès lors, afin d'augmenter les applications cliniques de la BMP, il est indispensable de disposer de différents types de supports présentant une forte affinité pour le BMP. Le but de cette étude, est l’étude d’un nouveau support pour la BMP.

Bénéfices attendus

Cette étude va permettre de montrer que le film réticulé avec et sans BMP2 est biocompatible et n'est pas à l'origine de phénomènes locaux ou systémiques néfastes pour la santé du receveur et d'autre part que les tissus du receveur ne sont pas susceptibles d'altérer le matériau au détriment de ses qualités intrinsèques ou au risque de générer des produits de dégradation toxiques. Cette étude servira donc à prouver l'absence vraisemblable d'effet délétère du film et de la BMP2, et d'autre part, accumuler des données prédictives du comportement in vivo du matériau.

Procédures

1 seule procédure sera réalisée sur les 64 rats : - Mise en place de 4 implants en sous cutanés (4 incisions). Fermeture de la plaie à l’aide d’un surjet intradermique avec un monofilament 4-0 (polyglecaprone 25). L’intervention durera 15 minutes.

Impact sur les animaux

Les seules nuisances ou effets indésirables de cette étude sur les animaux seraient une réaction inflammatoire anormale ce qui semble peu probable au vu des tests préalables.

Devenir

A l’issue de l’intervention chirurgicale d’implantation, les rats seront reveillés dans une cage à induction chauffée et seront ensuite remis avec ses congénères une fois réveillé.

Remplacement

De nombreux modèles in vitro ont été mis en place pour étudier la dégradation d’un matériel. Cependant, les interactions matériel-hôtes sont importantes et nécessitent une étude in vivo. Les données manquantes sur les propriétés anti-inflammatoires, sur la biocompatibilité et la dégradation de matériel ne peuvent être menées que sur l’animal entier vivant : la réaction inflammatoire et hémodynamique sont des processus vivants et dynamiques, mettant en jeu des mécanismes complexes qui ne peuvent être reproduits in vitro. Lorsque les mécanismes biologiques entrent en jeu dans le processus inflammatoire de dégradation, on ne peut vérifier la biocompatibilité que dans un organisme vivant.

Réduction

Des études in vitro ont été menée au préalable afin de sélectionner les formulations d’implants les plus intéressantes à tester in vivo pour réduire au maximum le nombre de tests et le nombre d’animaux. De plus des études bibliographiques ont été menées afin de choisir au mieux le modèle animal et le matériaux contrôles. Afin de réduire le nombre d’animaux, les mêmes animaux seront utilisés pour l’étude de biocompatibilité et l’étude de biodégradation du film.

Raffinement

64 rats seront inclus dans l’étude. Tout le projet sera conduit dans des locaux agrées, avec du personnel dédié et expérimenté. Un protocole précis de prémédication, d’analgésie, d’anesthésie est mis en place. Les rats auront une période d’acclimatation d’au moins une semaine avant l’implantation. Ils seront hébergés dans une animalerie conventionnée, avec eau et alimentation ad libitum, dans des conditions de température et d’hygrométrie contrôlées, avec un cycle jour/nuit de 12h. L’injection d’hydrogel sera réalisé sous anesthésie générale avec analgésie préopératoire et post-opératoire par un vétérinaire. Les animaux seront observés quotidiennement : état général, alimentation, abreuvement, nettoyage, respiration, morbidité et mortalité. En cas d’animal considéré comme anormal, la personne en charge des observations : -manipulera l’animal pour confirmer ou infirmer cet état -Toutes anomalies cliniques seront signalées au vétérinaire pour un examen clinique complet si nécessaire. La douleur et le bien-être sont évalués selon des paramètres précis. En cas de signe de douleur importante, des antalgiques seront administrés jusqu’à disparition des signes. Si une souffrance et/ou une détresse de l’animal est mise en évidence, des mesures seront directement mise en place : fin de la procédure, traitement afin de soulager la souffrance. Les animaux seront hébergés en cage collective, dans un milieu enrichi avec des maisonnettes, de la paille, du coton et des bois à ronger. Différents enrichissements seront proposés en alternance pour introduire de la nouveauté.

Choix des espèces

Le rat est un modèle couramment utilisé pour évaluer l'inflammation et pour étudier le délai de dégradation et l'effet de différentes modalités de traitement. L’évaluation de la dégradation au contact du tissu hôte est primordial dans l’étude des biomatériaux. Cette évaluation a été traditionnellement réalisée dans des modèles d'implantations sous-cutanées, intrapéritonéales et intramusculaires chez les rongeurs (souris et rats). Les modèles murins sous-cutanés, intramusculaires et intrapéritonéaux sont des outils utiles pour évaluer l'effet des médiateurs anti-inflammatoires et inflammatoires. Quelle que soit l'application finale prévue des biomatériaux, les modèles d'implantation sous-cutanée et intramusculaire offrent des informations sur l'effet direct du biomatériau au niveau du site d'implantation. L'application clinique finale étant une implantation osseuse, l'implantation sous cutanée est choisie. Les implants seront insérés dans le tissu sous cutané de rats adultes, conformément aux dispositions de la norme ISO 10993-2. Pour plusieurs de ces raisons, nous avons choisi d'utiliser des rats comme modèle pour réaliser l'étude de dégradation et de biocompatibilité du film enrichi en BMP-2.

1 425 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur greffe des lignées de cellules cancéreuses puis on leur injecte deux fois par semaine des anticorps, des inhibiteurs immunitaires ou des chimiothérapies, pour tester une thérapie ciblée contre les cancers de la cavité orale. Le porteur indique que le développement tumoral altère la prise alimentaire des animaux. Il revendique un "avantage éthique" à faire pousser les tumeurs sous la peau plutôt que dans la bouche, ce qui facilite le suivi, toutes les souris étant tuées en fin d'expérience.

Objectifs

Les cancers de la cavité orale et du pharynx sont un problème de santé publique puisqu'ils se situent au 5eme rang les cancers les plus fréquents chez l'homme avec 20000 nouveaux cas pour l'année 2018 en France. Les principaux facteurs de risque sont le tabac et l'alcool. Le cancer de la cavité orale peut se développer à partir de lésions orales pre-malignes dont la plus fréquente est la leucoplasie orale. Cependant, nous n’avons pas aujourd’hui assez de connaissances pour prédire quelles lésions vont se transformer en cancer et nous ne disposons pas de traitement pour prévenir/empêcher cette transformation cancéreuse. L'objectif notre projet est d’étudier l’effet d’une thérapie ciblée seule ou en association avec des inhibiteurs de point de contrôle sur le développement des cancers de la cavité orale dans des modèles murins. Ceprojet se déroulera selon quatre procédures.

Bénéfices attendus

Les travaux présentés dans ce projet permettront une meilleure compréhension du fonctionnement d’un candidat médicament anctuellement en essai clinique. Ils permettront également de mieux définir le profil des patients éligibles au traitement et susceptibles d’y répondre. Les modèles générés à partir des différentes lignées cellulaires seront également à la disposition de la communauté scientifique. Même s’ils sont complémentaires du modèle originel 4-NQO (évaluation de l’initiation tumorale et de la progression vs croissance tumorale), Ils présentent un avantage éthique par la possibilité de réaliser certains tests in vitro préalables à des investigations chez l’animal et les tumeurs se développent de manière visible en sous-cutané (non dans la cavité buccale), ce qui permet un meilleur suivi des affections potentielles des animaux.

Procédures

Injections intrapéritonéales d'anticorps ciblés (2 injections par semaine sur toute la durée du suivi tumoral) et/ou inhibiteurs de point de contrôle (selon 3 injections espacées de 4 jours) ou Chimiothérapies (une injection par semaine sur toute la durée du suivi tumoral). Injection sous-cutannées de lignées cellulaires (une seule fois). Toutes les injections sont réalisées dans un volume de 100μL qsp. PBS.

Impact sur les animaux

Altération de la prise alimentaire due au développement tumoral dans la cavité bucale.

Devenir

Tous les animaux sont porteurs de tumeurs, ils seront donc mis à mort en fin de procédure expérimentale.

Remplacement

Le modèle 4-NQO est un modèle intégré qui récapitule les phases précoces du développement cancéreux. La présence de tous les acteurs micro-environnementaux est nécessaire à la compréhension des mécanismes biologiques qui impliquent notre cible thérapeutique dans la procédure 1. Il n'existe pas de modèles d'étude in silico ou in vitro permettant l'évaluation de l'efficacité des inhibiteurs de point de contrôle car ils nécessitent la présence d'un système immunitaire fonctionnel (procédure 3). Des expériences in vitro seront menées sur les lignées générées en procédure 2 pour déterminer la sensibilité des cellules aux agents de chimio thérapie. Ces résultats conditionneront le maintien ou non des bras de traitement avec ces agents dans la procédure 4 et peuvent conduire à une réduction.

Réduction

Nous avons calculé le nombre minimal de souris à inclure, en prenant en compte notre expérience, les études déjà publiées utilisant ce modèle ainsi que pour de disposer de suffisamment de matériel biologique pour rendre nos résultats interprétables. Pour la procédure 1) D'après notre expérience (75% de tumeur semaine S32), nos objectifs (réduction 30% tumeurs observées avec le traitement), le nombre de souris nécessaires est 30/groupe. Procédure 2) Un nombre de 5 souris est suffisant pour évaluer la prise de greffe des différentes lignées cellulaires. Pour les procédures 3 et 4) D'après notre expérience la variabilité des modèles de greffes syngéniques traitées avec ces composés ne permet pas de voir l'effet de ces drogues seules ou en combinaison au-dessous d'un effectif de 12 souris. Compte tenu des aléas de prise tumorales combinés au fait que nous ne connaissons pas encore l'efficacité de prise de ces modèles, nous envisageons des groupes de 15 souris. Une réduction a été opérée dans la procédure 3 en mutualisant les bras contrôle pour plusieurs lignes de traitement. Une réduction sera opérée dans la procédure 2 sur la base des réponses aux chimiothérapies observées in vitro.

Raffinement

Tout au long de notre expérience, le suivi rigoureux des animaux permettra la recherche de tout signe de souffrance. Dans la procédure 1, les tumeurs se développant dans la cavité buccale, nous prêterons un soin particulier à la prise alimentaire des animaux. Le poids des animaux sera évalué 2 fois par semaine. En cas de perte de poids, des aliments liquides/semi-solides seront mis à disposition dans les cages. En cas de signe de morbidité trop importante, ceci conduira à l'arrêt anticipe de la procédure. Dans les procédures 2 à 4, le volume tumoral sera évalué 2 à 3 fois par semaine avec un pied à coulisse. Le poids des animaux sera évalué 1 fois par semaine. Pour l’ensemble des procédures, les signes de souffrance (prostration, propreté, cachexie, isolement social) seront sur veillés à chaque mesure tumorale ou pesée soit 2 à 3 fois par semaine plus les visites de l’animalerie pour le change et les surveillances de week-end.

Choix des espèces

Certaines de ces molécules sont des anticorps dirigés contre les molécules de souris. Par conséquent, les modèles de souris immunocompétentes tels que les souris C57b6 sont nécessaires à la réalisation de cette étude. Le modèle de carcinogenèse par 4-NQO est un modèle immunocompétent établi dans la littérature et représentatif des conditions humaines (similitudes de mécanismes physiopathologiques et moléculaires), et est le plus utilise pour tester des agents thérapeutiques de chimio prévention. Il a récemment été utilisé pour tester l’effet d'une immunothérapie sur la prévention de progression maligne des lésions prémalignes. Nous l’avons également déjà utilisé dans le cadre d’une précédente étude. Par ailleurs, dans les conditions du projet, il s’agit d’une espèce de laboratoire usuelle et dont le génome a été complètement séquencé. Les expérimentations seront effectuées sur des souris adultes (âge supérieur à 7 semaines) conformément au modèle établi.

672 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur injecte des cellules tumorales dans une glande mammaire, puis des traitements deux fois par semaine pendant six semaines, avec des séances d'imagerie répétées, pour tester des anticorps contre un cancer du sein triple négatif, seuls ou combinés à de l'eau "riche en hydrogène". Le porteur indique que le traitement peut faire nécroser les tumeurs et que les anesthésies et imageries répétées seront une source de stress. Les bénéfices annoncés pour les patientes restent au conditionnel, l'étude servant à valider des résultats obtenus en éprouvette, les souris étant tuées par dislocation cervicale.

Objectifs

Le cancer du sein constitue le cancer le plus fréquent chez la femme et la première cause de décès par cancer chez la femme en France. Il s’agit d’une maladie hétérogène constituée de plusieurs sous-types dont la réponse aux traitements diffèrent fortement. Le cancer du sein triple négatif (TNBC) constitue l’un des plus agressifs du fait de sa résistance aux traitements actuellement disponibles et de son taux de rechute élevé. Ce projet a pour but d’évaluer le potentiel anti-tumoral d' anticorps dans le cadre du développement de nouvelles immunothérapies, utilisées seules ou en combinaison avec de l'eau riche en hydrogène. Au travers de la réalisation de cette étude, nous déterminerons quels sont les anticorps susceptibles de devenir des anticorps thérapeutiques et parmi les plus efficaces, si la combinaison avec l'utilisation d'eau riche en hydrogène potentialisent leurs effets.

Bénéfices attendus

Le TNBC est insensible aux hormonothérapies et aux thérapies ciblées. Les avancées récentes dans le domaine de l’immunothérapie démontrent que l'utilisation d' anticorps spécifiques pourrait améliorer la survie chez les patientes atteintes d'un TNBC. Les bénéfices attendus avec l'utilisation des anticorps qui seront testés dans ce projet sont une diminution de la croissance tumorale et/ou une augmentation de la réponse immunitaire et/ou une diminution de la vascularisation tumorale. L'utilisation de l'eau riche en hydrogène devrait apporter un effet additif à l'immunothérapie. La réalisation de ce projet d’expérimentation animale nous permettra de valider les résultats in vitro obtenus précedement et confirmera la pertinence de la stratégie thérapeutique basé sur l'utilisation de nouveaux anticorps thérapeutiques pour le traitement du TNBC.

Procédures

-Identification des souris par tatouage au niveau de la queue (durée: moins d'1 min) sous anesthésie générale par inhalation de gaz anesthésique (1 fois). Injection de cellules tumorales au niveau de la 4ème glande mammaire sous anesthésie générale par inhalation de gaz anesthésique (1 fois, durée: moins de 5min) -Injection de traitement (durée< 1min) 2 fois par semaine pendant 6 semaines. - Injection de sondes fluorescentes et injection de produit de contraste sur animaux anesthésiés . - Examen d'imagerie préclinique (1 fois/semaine/20 min) soit 6 fois au maximum sur la durée totale du protocole.

Impact sur les animaux

Etant donné que le traitement anti-CD160 peut induire un effet anti-angiogénique, il est possible que les tumeurs nécrosent. Les anesthésies, les manipulations et les expériences d'imagerie répétées (1 fois par semaine ) pourra être source de stress chez les animaux.

Devenir

A l’issue de la procédure, les animaux seront euthanasiées par dislocation des vertèbres cervicales sous anesthésie générale (isoflurane 3%)

Remplacement

Il n’existe pas d’alternative non animale validée pour étudier l'évaluation d'anticorps anti-tumoraux dans les TNBC. Les modèles de tumoroides, trop simples, ne permettent pas de fournir une réponse pertinente. Seuls les modèles in vivo impliquant un organisme complet peuvent le faire.

Réduction

Le nombre d'animaux qui seront utilisés dans cette procédure été déterminé grâce au calcul de la puissance statistique nécessaire pour pouvoir observer une efficacité des traitements (regression d'au moins 20% du volume tumoral). Une logique de non démarrage de la deuxième partie de la procédure sera mise en place si les anticorps n'indusient pas de regression du volume tumoral d' au moins 30%.

Raffinement

Lors de leur arrivée à l'animalerie, une période de quarantaine d’une semaine sera appliquée afin que les souris s'acclimatent à leur nouveau lieu d'hébergement. Les cages seront enrichies avec des igloos et des tubes en carton. Les animaux seront anesthésiés pour le tatouage, l'injection des cellules tumorales, les séances d'imagerie, afin de limiter le stress et la douleur. Une observation quotidienne des souris sera réalisée afin de garantir leur bien-être et détecter d’éventuels signes de douleur ou de stress. Une attention particulière sera portée à l’observation des points limites fixés tout au long du projet afin d’éviter toute souffrance non soulagée par les soins apportés, auquel cas l’animal sera mis à mort. Des outils d’imagerie non invasifs seront utilisés dans cette procédure.

Choix des espèces

La souris représente le modèle de mammifère le plus décrit dans la littérature pour l'étude du cancer mammaire. Par ailleurs, la souris étant un animal de petite taille, son hébergement en groupe sociaux de plusieurs individus est facilité au sein de notre établissement utilisateur en regard du matériel à disposition. Dans le but de se placer dans des conditions expérimentales les plus représentatives de la réalité physiologique rencontrée en médecine humaine, les souris utilisées seront des souris adultes âgées de 8 semaines à l’initiation de la procédure.

120 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur ponctionne l'artère fémorale pour emboliser les artères du rein et du foie à travers un cathéter, avec des contrôles répétés à deux, sept et vingt-huit jours et sous anesthésie générale, pour tester de nouvelles particules d'embolisation résorbables. Le porteur signale des douleurs rénales possibles et un risque d'insuffisance rénale, qu'il dit prévenir en ne traitant qu'un seul rein. Il présente ces données précliniques comme "nécessaires" à la constitution d'un dossier réglementaire pour un dispositif à haut risque, les porcs étant tués pour prélever les organes embolisés.

Objectifs

Les microsphères d’embolisation sont des particules polymériques synthétiques sphériques et calibrées, d’une taille allant de 100 µm à 1 mm. Elles sont utilisées dans le traitement des tumeurs hypervasculaires telles que les fibromes utérins, les méningiomes ou les tumeurs hépatiques primaires ou secondaires, ainsi que dans les hémorragies. Leur action est principalement mécanique, elles agissent comme agent occlusif vasculaire soit pour couper l’apport vasculaire des tissus en aval dans le cas des tumeurs, soit pour arrêter le saignement dans le cas de l’embolisation d’hémostase. La prochaine génération de microsphères sera dégradable. Le caractère temporaire du produit permettra d’assurer l’élimination et la bonne tolérance de l’implant, de récupérer une perméation des vaisseaux après un certain temps pour éventuellement répéter le traitement, voire de libérer localement des principes actifs chargés dans les microsphères de façon contrôlée en jouant chimiquement sur le temps de dégradation des particules. L’objectif du projet est d’évaluer les effets locaux de nouveaux agents d’embolisation, plus précisément les performances occlusives et la tolérance de ces produits à court et moyen terme. Plusieurs études seront réalisées comparant différentes particules d’embolisation pour leur composition chimique, leur taille, leur caractère dégradables ou non, etc. Ces études sont de 2 types : des études de performances pour vérifier que le produit occlut (les bons vaisseaux, pendant combien de temps…) et des études de tolérance pour vérifier essentiellement la biocompatibilité locale. Le nombre d’études, de groupes par étude ou encore leur ordre n’est pas fixé à l’avance et dépendra des données accumulées par le fabricant des produits ainsi que de ses besoins. A titre d’exemple, l’annexe 1 détaille les études prévues pour un premier projet sur une microsphère calibrée résorbable à court terme. Les produits seront administrés par cathétérisme des artères rénales et hépatiques chez des porcs. Les animaux seront soit mis à mort à la fin de la procédure soit réveillés et suivis pendant 1 mois selon que l’on évalue les performances en aigu ou en chronique des particules.

Bénéfices attendus

Les agents d’embolisation particulaires appartiennent aux dispositifs médicaux de classe III, la classe présentant le risque le plus élevé. Des données précliniques sont donc nécessaires pour la constitution du dossier règlementaire.

Procédures

Les animaux vont subir une ponction percutanée de l'artère fémorale qui permettra l'accès vasculaire et l'embolisation des artères rénales et hépatique à travers un cathéter. Des contrôles angiographiques seront faits ultérieurement après l’embolisation (J2, J7 et J28) par une ponction percutanée de l'artère fémorale pour vérifier, à l'aide d'un produit de contraste, la perméabilité des vaisseaux. Des prélèvements de sang seront effectués par la ponction de la veine jugulaire. Toutes les procédures sont effectuées sous anesthésie générale.

Impact sur les animaux

Les complications per-opératoires sont rares. Elles consistent essentiellement en un spasme artériel qui peut généralement être levé en retirant le cathéter et en attendant quelques minutes. Les complications post-opératoires potentielles consistent en des douleurs rénales. On cherche à prévenir les douleurs par des traitements analgésiques pré et post-opératoires systématiques. On cherche à prévenir l’insuffisance rénale en ne traitant qu’un seul rein, les insuffisances ne survenant habituellement que lorsque >75% du parenchyme rénal est lésé. Ces complications ne sont néanmoins jamais survenues dans l’expérience de l’équipe.

Devenir

Les animaux seront mis a mort pour prelever les organes embolisés (foie et rein) et pour évaluer par examen nécropsiques des eventulles lésions sur les organes à distance. Les paramètres histologiques évalués sur les prélèvements nécropsiques concernent la réaction tissulaire autours des particules.

Remplacement

Un certain nombre de conditions du vivant ne peuvent être modélisées dans des systèmes in vitro : contact avec le sang, déformation des vaisseaux, réaction tissulaire et dégradation des produits, ré-ouverture des vaisseaux, ce qui implique le recours à l’animal vivant.

Réduction

Les normes qui décrivent les tests d’implantation pour les dispositifs médicaux (10993:6) préconisent un minimum de 10 échantillons par type d’implant issus de 3 animaux différents pour prendre en compte la variabilité interindividuelle. On prévoit 4 animaux par type de particules testé au cas où l’un des animaux devrait être exclus de façon précoce. Les évaluations (angiographiques et histologiques) seront répétées dans différents territoires pour chacun des animaux pour diminuer le nombre total d’animaux utilisés

Raffinement

La procédure d’embolisation est réalisée sous anesthésie générale. Des analgésiques et des antibiotiques seront administrés systématiquement au moment des procédures et occasionnellement pendant la période de suivi de 28 jours si l’état de l’animal l’impose. Un protocole de suivi des animaux avec observation quotidienne et des analyses sanguines sont utilisés pour évaluer et réduire au maximum la douleur animale. Les animaux sont logés en cases individuelles avec des cloisons ajourées pour qu’ils puissent se voir et l’enrichissement du milieu sera réalisé à l’aide d’une quantité de paille suffisante pour qu’ils puissent jouer avec.

Choix des espèces

L’utilisation d’un animal de grande taille est imposée par le calibre des particules injectées (>1mm). Le modèle porcin présente des similitudes vasculaires avec l’homme (anatomie générale, calibres des vaisseaux, flux sanguins), permettant de réaliser une embolisation artérielle selon la même procédure et avec le même matériel que chez l’homme. Le modèle d’embolisation de l’artère rénale sur des grands animaux a été largement utilisé pour évaluer la distribution, la durée d’occlusion et reperfusion de différents types d’agents d’embolisation (coils, solutions gélifiantes, particules) . Le modèle d’embolisation de l’artère hépatique a été décrit essentiellement chez le porc avec les mêmes objectifs et permet également d’évaluer la tolérance locale du matériau. En effet, l’irrigation du parenchyme se fait principalement par la veine porte. L’occlusion de la seule artère hépatique par un agent occlusif n’entraîne pas de dommages ischémiques, ce qui permet d’évaluer les modifications tissulaires associées au seul implant. Porc Large White de plus de 25 kg ayant atteint une taille permettant réaliser les procédures de cathétérisme et embolisation avec le même matériel que chez l’homme. Le poids doit être inférieur à 50kg pour des raisons de contraintes d’hébergement.

348 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le jour de leur naissance elles reçoivent une injection intracérébrale sous anesthésie, subissent à trois semaines un traumatisme crânien présenté comme léger, puis une batterie de tests comportementaux répétés à un, trois et six mois (open field, poutre et échelle, sensibilité tactile de von Frey, labyrinthe surélevé, boîte clair-obscur, labyrinthe de Barnes) et des IRM sous anesthésie. Le porteur choisit des souris de 21 jours pour représenter un enfant de 4 à 6 ans, présenté comme plus vulnérable. Il affirme qu'une fois réveillé l'animal "ne montre aucun signe de douleur" et que les conséquences à long terme ne sont "pas anxiogènes ou douloureuses".

Objectifs

Les études cliniques, et pré-cliniques chez les rongeurs, ont clairement montré que le traumatisme crânien (TC) est suivi d’un processus neurodégénératif dépendant d’une inflammation chronique au niveau du cerveau, entrainant des effets secondaires tels que formation d’œdème, modifications de la perfusion cérébrale, perméabilisation de la barrière hémato-encéphalique et mort neurale. Dans le cadre de cette étude, nous allons chercher à mieux caractériser les processus de neuro-inflammation et de dégénérescence au niveau du système nerveux central en se focalisant sur le rôle neuroprotecteur des cavéolines. Spécifiquement nous testerons l’effet neuroprotecteur de la protéine Cav-1 dans les astrocytes, cette protéine étant impliquée dans la régulation de la perméabilité de la barrière hématoencéphalique. Dans la mesure où les jeunes enfants sont des populations particulièrement vulnérables au TC et plus sensibles à l’inflammation, nous allons mener nos études sur un modèle juvénile de TC léger, réalisé sur des souris 21 jours après la naissance correspondant chez l’humain à un âge de 4 à 6 ans.

Bénéfices attendus

Les mécanismes physiopathologiques découlant d’un traumatisme survenant pendant l’enfance sont encore assez peu connus. Ainsi on ne sait pas pourquoi seule une partie des enfants souffrant d’un traumatisme crânien léger vont développer à plus ou moins long terme des symptômes tels que des maux de tête, pertes d’équilibre, problèmes de concentration ou retards d’apprentissage… De plus il n’existe à ce jour aucun traitement efficace pour prévenir les conséquences d’un traumatisme crânien survenant chez l’enfant. Notre étude permettra de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à ces traumatismes et devrait permettre de mieux cerner les conditions propices au développement de symptômes post-trauma (notamment l’influence du sexe de l’individu). D’autre part ce projet déterminera si la protéine CAV1 représente une cible thérapeutique intéressante dans le cadre du développement de traitements post-trauma chez l’enfant.

Procédures

Les 348 animaux subiront tous les procédures non-terminales suivantes : 1. injection unique (virus inactivé non-pathogène) intracérébrale le jour de naissance sous anesthésie générale courte (moins de 15 minutes) adaptée à ce stade de développement. 2. traumatisme crânien léger unique sous anesthésie générale courte (5 minutes) pour moitié des animaux et anesthésie générale courte seule pour l’autre moitié (animaux contrôles dits « sham ») à 3 semaines après la naissance. 3. Exploration comportementale sur animal vigile répétée à 1 mois, 3 mois et 6 mois après le trauma. Chaque série comportementale comprendra 1 test d’exploration de 5 minutes (Open Field), 2 tests de coordination motrice sur poutre et échelle (Beam walk et Foot Fault) d’environ 5 minutes chacun, 1 test de sensibilité tactile (Von Frey test) d’environ 5 minutes, 2 tests d’évaluation de l’état anxieux (Elevated Plus Maze et White/Black box) de 5 minutes et un test d’apprentissage spatial (Barnes Maze) qui nécessite des sessions quotidiennes de 5 minutes sur 5 jours. Chaque test sera effectué à un jour différent, ainsi chaque série comportementale comprendra 11 tests quotidiens d’environ 5 minutes répartis sur 2 semaines. 4. Exploration d’imagerie fonctionnelle par IRM réalisée sous anesthésie générale d’environ 1 heure répétée à 1, 3 et 6 mois après le trauma, un jour après le dernier test comportemental.

Impact sur les animaux

Notre projet repose sur l’utilisation d’un modèle léger de traumatisme crânien chez l’animal juvénile. Le traumatisme est réalisé chez l’animal anesthésié, et une fois réveillé l’animal ne montre aucun signe de douleur, il reprend immédiatement un comportement normal. Comme il s’agit d’un traumatisme léger, les conséquences à long terme ne sont pas anxiogènes ou douloureuses pour l’animal. Ces conséquences sont principalement des retards/défauts d’apprentissage et une légère altération de la coordination motrice, sans altération de la mobilité de l’animal. De plus, le modèle murin utilisé n’engendre pas de phénotype dommageable.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de la procédure, soit 348 animaux.

Remplacement

Le projet vise à caractériser les atteintes du tissu cérébral suite à un TC ainsi qu’à évaluer l’intérêt d’une cible thérapeutique sur la récupération post TC. À ce jour, aucun modèle in vitro ou informatique ne permet de simuler la complexité des interactions cellulaires mise en jeu, tant nos connaissances demeurent encore superficielles en la matière. Notre recherche sur des bases de données (PubMed, Web of science, …) permet d’affirmer qu’à notre connaissance, il n’existe pas d’autre modèle expérimental que l’animal afin d’étudier ces réactions tissulaires dans leur ensemble. Par conséquent, notre projet ne peut pas se passer de l’expérimentation animale.

Réduction

Le projet concerne 348 souris mais permet de réduire le nombre d'animaux utilisés sans compromettre les objectifs du projet en effectuant un suivi longitudinal non invasif par imagerie. Nous planifions des groupes expérimentaux correspondant au nombre minimal permettant l'utilisation de tests statistiques visant à comparer les différents groupes : analyses multi-ANOVA avec répétition / analyses de régression entre les différents paramètres mesurés pour des tests comportementaux / IRM (voir annexes pour le plan expérimental).

Raffinement

Le projet permet de raffiner l'expérimentation animale en utilisant un modèle pertinent par rapport à la situation chez l'homme, en s'appuyant sur la mise en place d'une démarche de suivi des animaux permettant de limiter et traiter la souffrance éventuelle des animaux, et en employant les méthodes d'imagerie les plus sensibles disponibles actuellement. L'ensemble des procédures mises en place dans le projet sera assuré par des personnes qualifiées en expérimentation animale. Le stress des animaux sera limité à son maximum, avec un sevrage mis en place à 25 jours post-natal, et des conditions d'hébergement enrichies (matériels de nidification) et permettant les interactions sociales en adéquation avec les directives européennes. La réalisation du projet repose sur l'établissement de points-limites et de pratiques permettant de minimiser au maximum le stress, la détresse et la souffrance des animaux. La procédure chirurgicale d’injection stéréotaxique chez le nouveau-né sera réalisée avec des protocoles d’anesthésie/analgésie permettant de supprimer toute douleur durant et après la procédure. Les traumatismes crâniens seront réalisés sur animal anesthésié en utilisant des impacts calibrés. De plus, la cage de réveil est placée sur un tapis chauffant afin de prévenir toute hypothermie. Lors de la réalisation des tests comportementaux, les animaux ne se retrouveront isolés que peu de temps : 5mn pour la plupart des tests et 1h au maximum. Les protocoles expérimentaux s'appuient notamment sur l'utilisation d'un agoniste opioïde, la Buprénorphine, afin de prévenir ou traiter la manifestation de douleurs.

Choix des espèces

Le système nerveux central de la souris est parmi les mieux connus et les plus étudiés. Son organisation est aussi très proche de celle du cerveau humain. Les résultats obtenus permettent ainsi de proposer des hypothèses de dysfonctionnement du cerveau humain suite à un traumatisme crânien et de proposer des pistes thérapeutiques pour leur traitement. Dans ce projet, les souris seront injectées en intracérébral le jour de la naissance afin de permettre une transfection robuste 3 semaines plus tard. Les traumatismes crâniens seront donc réalisés sur des souris juvéniles à 21 jours post natal, ce qui nous permet de modéliser les effets d’un TC en pédiatrie chez des enfants de 4 à 6 ans. Nous conserverons les animaux jusqu’à 6 mois après le TC afin d’évaluer les conséquences à moyen terme.

390 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent des injections stéréotaxiques dans le cerveau, la pose de pompes osmotiques et l'injection d'une toxine destinée à détruire certains neurones, pour étudier la propagation d'agrégats de protéines liés à des maladies neurodégénératives. Le porteur affirme que les produits injectés ont un impact "très limité" sur le comportement et une symptomatologie "très réduite", les effets attendus étant surtout moléculaires. Les retombées annoncées, mieux connaître ces maladies, restent générales et renvoyées au long terme, l'objectif immédiat étant de tester si la mort provoquée de neurones libère les agrégats.

Objectifs

Certaines pathologies neurodégénératives sont caractérisées par l'apparition d'agrégats intracellualires de synucléine au sein de certaines cellules nerveuses, comme par exemple les neurones, et par l'augmentation progressive "en tache d'huile" des régions cérébrales atteintes. Cette évolution "en tache d'huile" correspondrait à une transmission de ces agrégats entre les neurones. Nous souhaitons à travers cette étude nous intéresser aux mécanismes cellulaires de dispersion et de transmission de ces agrégats dans des zones cérébrales de plus en plus éloignées et de plus en plus étendues, 1/ en utilisant un modèle de maladie neurodégénérative induite chez la souris, modèle maîtrisé par notre institut, 2/ en provoquant la libération massive des agrégats contenus dans les neurones atteints, grâce à l’utilisation d’une toxine (l’acide 3 nitripropionique) largement utilisée pour détruire certains neurones dans les régions cérébrales d’intérêt (substances noire, striatum). En pratiquant de telles injections au niveau de la substance noire et de l’aire tegmentale ventrale, nous avons observé une apparition progressive d'agrégats intraneuronaux localement au site d'injection, mais aussi plus tardivement à distance et latéralement opposé au site d’injection. Cependant, au bout de 4 mois ces agrégats contenus dans un type neuronal particulier du striatum (MSNs pour medium spiny neurones) apparaissent stationnaires et ne se propagent absolument pas aux neurones corticaux, qui pourtant ont des connexions avec le striatum. Il semblerait donc que la propagation interneuronale du processus d'agrégation par transfert de fragments amyloïdes d'un neurone à l'autre n'ait pas lieu. La propagation longue distance observée entre le site d'injection, la substance noire, et le striatum, quant à elle, pourrait simplement s'expliquer par la progression intracellulaire du processus d'agrégation de la terminaison vers le corps cellulaire. En revanche, l'absence de transmission secondaire aux étages corticaux laisse penser que la libération de fragments amyloïdes par les MSNs n'a pas lieu. Nous souhaitons donc savoir si la mort provoquée des MSNs porteurs d'agrégats pourrait provoquer la libération extracelllulaire complète de ces agrégats et ainsi de provoquer une transmission secondaire au niveau du cortex dans le même hémisphère cérébral mais aussi dans l’hémisphère opposé.

Bénéfices attendus

A court terme : Ce projet permettra peut-être d’améliorer la voie d’administration d’une toxine pour l’utilisation d’un modèle animal de destruction de neurones. A plus long terme : Ce projet permettra de mieux connaître les mécanismes de transmission des agrégats entre les neurones distants et parfois même dans l’hémisphère cérébral opposé. Ainsi, ce projet s’inscrit dans la thématique de notre institut et contribuera à améliorer les connaissances sur la mise en place moléculaire des pathologies neurodégénératives.

Procédures

Les animaux sont soumis à des procédures chirurgicales : 1/ injection stéréotaxique de composé (durée 30 min maximum par animal) pour une partie des groupes 2/ pose de pompe osmotique pour une partie des groupes 3/ Les deux types de chirurgie, mais à 1 mois d'intervale, pour une partie des groupes Il seront aussi soumis à des injections intrapéritonéales (répétées pendant 7 jours à raison de deux fois par jour espacées de 12heures)

Impact sur les animaux

Les nuisances et effets indésirables sont ceux liés aux chirurgies réalisées sur les animaux ainsi qu'a la fréquence d'injection intrapéritonéale. A contrario, que ce soit les produits injectés dans le cerveau ou en intrapéritonéal, ceux-ci ont un impact très limité sur le comportement (moteur par exemple) et ont une symptomatologie très réduite, car les effets attendus sont moléculaires, concernent peu de neurones et sont liés à la méchanistique de la pathologie.

Devenir

Le sacrifice des animaux permet de récupérer le cerveau pour réaliser une étude histologique des zones cérébrales impliquées dans la pathologie.

Remplacement

Nous souhaitons étudier et caractériser des modèles mimant la pathologie chez l’humain nécessitant ainsi l’utilisation de modèles animaux.

Réduction

Modèle : la souris C57BL6/JR a été choisie car nos études antérieures ont montré une bonne stabilité et reproductivité, permettant ainsi de limiter le nombre d’animaux pour réaliser ces études. De plus, le statut sanitaire des animaux étant maîtrisé, la stabilité du modèle est éprouvée. Enfin, nous testerons l’utilisation de pompe Alzet, pour essayer de s’affranchir d’une administration répétée par ip.

Raffinement

Acclimatation : une période de deux semaines permet une bonne acclimatation des animaux à leur nouvel environnement. Hébergement : les animaux sont hébergés dans des conditions veillant au respect de leur bien-être (en fratrie) et avec un milieu enrichi afin de limiter leur stress. Les animaux sont suivis quotidiennement afin de détecter tout inconfort ou souffrance. Une étroite collaboration entre le personnel de l'animalerie et notre équipe d'expérimentateurs, permet d'intervenir immédiatement sur les animaux en cas de nécessité. Contention : les animaux sont manipulés avec soin par un personnel formé qui maitrise des méthodes de préhensions douces, les animaux sont attrapés soit par la peau du dos soit dans des tubes, afin de ne pas les manipuler par la queue. Chirurgie : une attention particulière est apportée pour un maintien de l'aseptie pendant la période opératoire. Formation : une grande maîtrise technique est demandée à nos expérimentateurs qui sont régulièrement formés au sein de l'institut pour le bien-être animal.

Choix des espèces

Les modèles de neurodégénérescence induite chez la souris sont bien établis au sein de notre institut. Ces travaux d'étude des maladies neurodégénératives en utilisant la souris comme modèle sont largement decrits dans la littérature ce qui nous donne une base solide pour valider nos résultats. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte qui est compris entre 8 et 12 semaines.