Procédures modérées

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  • Recherche appliquée
    • Cancers
    • Troubles cardiaques
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système cardiaque
Souris : 192
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Une souris qui perd plus de 20 % de son poids, ou atteint un score de 3 sur la grille clinique, est mise à mort avant la fin du protocole. 192 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue juste après une prise de sang dans le cœur sous anesthésie. Selon les combinaisons testées, elles reçoivent, éveillées, de la doxorubicine trois fois dans la veine, jusqu'à 20 injections de malonate dans l'abdomen en quatre semaines ou des inhibiteurs de BRAF et MEK par gavage, et passent jusqu'à quatre échocardiographies sous anesthésie. Le porteur écrit que "L'objectif même du projet est de travailler sur la toxicité des chimiothérapies" sur le cœur, et attend douleur, perte de poids, inactivité et stress. Les combinaisons étudiées "pourraient fortement modifier" les traitements en cancérologie selon lui, et la protection du cœur qu'il espère montrer reste au conditionnel.

Objectifs

Un grand nombre de traitements utilisés en oncologie sont cardiotoxiques et peuvent aboutir à l’émergence de maladies cardiovasculaires (MCV). Celles-ci peuvent contraindre le corps médical à diminuer voire arrêter le traitement de patients et sont à l’origine de nombreux décès à court et moyen termes. L’amélioration remarquable de la prise en charge thérapeutique de certains cancers a permis une augmentation significative des chances de survie de ces patients. Cela a conduit, pour certains cancers, à ce que les décès liés à la maladie soient dépassés par les décès causés par la cardiotoxicité des traitements. Pour ce projet, nous nous intéresserons à différentes chimiothérapies particulièrement cardiotoxiques utilisées dans de nombreux cancers (leucémies aigues myéloïdes (LAM), pancréas, sein et mélanome). Depuis quelques années, de nombreuses combinaisons thérapeutiques à base de chimiothérapies et d’inhibiteurs métaboliques ont passés le cap des essais cliniques, en particulier dans le cadre des LAM. Ces combinaisons prometteuses semblent permettre une sensibilisation des cellules cancéreuses aux traitements antitumoraux. En parallèle, la recherche sur l’insuffisance cardiaque et les MCV à aussi progressé dans la caractérisation des dépendances métaboliques liés à ces pathologies. Dernièrement, des approches d’inhibition de certaines enzymes du métabolisme ont permis d’obtenir une amélioration des capacités cardiaques dans plusieurs modèles de pathologies aigues ou chroniques. Ce projet a aussi pour objectif de dresser une carte métabolique de la réponse du tissu cardiaque aux traitements antitumoraux afin d’en détailler les dépendances précises. L’objectif final de ce projet est de déceler les dépendances métaboliques communes des cellules cancéreuses et cardiaques afin de sensibiliser les premières au traitement et de protéger les secondes. Pour cela, il est important de comprendre et d’identifier les mécanismes mis en jeux afin de rendre plus favorables la balance bénéfices/risques des traitements antitumoraux.

Bénéfices attendus

Ce projet mêlant la cardiologie à la cancérologie aura plusieurs objectifs susceptibles de bénéficier à long terme aux patients atteints par ces maladies. Dans un premier temps, ce projet a un intérêt fondamental de par la description et la compréhension du métabolisme cardiaque dans le cadre de l’utilisation de ces thérapies cardiotoxiques. Ces traitements entrainent des mécanismes de toxicité pour les cellules cardiaques connues mais dont on ne sait quasiment rien en termes de perturbation du métabolisme. En décrivant les modulations et régulations du métabolisme des cellules cardiaques nous pourrons aussi mieux comprendre les mécanismes impliqués dans l’émergence de stress (induit ou non par une chimiothérapie) pouvant aboutir à une insuffisance cardiaque. Deuxièmement, nous étudierons les effets bénéfiques potentiels des combinaisons thérapeutiques associant chimio²thérapies et inhibiteur métabolique. Ces nouvelles associations de molécules thérapeutiques sont actuellement très étudiées et pourraient fortement modifier les schémas thérapeutiques utilisés en oncologie. Si à travers ce projet nous pourrions montrer un potentiel bénéfice de cardioprotection, nous appuierions alors l’utilisation de ces combinaisons et accélèrerions possiblement leur utilisation en routine. En effet, la validation in vivo de nos hypothèses pourrait bénéficier à de nombreux domaines de la recherche médicale comme en cancérologie ou en cardiologie.

Procédures

Toutes les souris de ce projet seront manipulées de la même manière et uniquement pour des interventions d'intensité légère à modérée (IV, IP, gavage et echocardiographie) de leurs vivant. Un prélèvement de sang sera effectué en terminal, directement suivi par la mise à mort des souris. En détail : - IV = 3 fois par souris vigiles (traitement doxorubicine), durée de 1 à 2 minutes par souris - IP = maximum 20 fois par souris vigiles (traitement malonate de 4 semaines), durée de moins de 1 minute par souris - OG = 3 fois par souris vigiles (traitement inhibiteurs BRAF et MEK), durée de 1 minute par souris - Echocardiographie = maximum 4 fois par souris anesthésiées, durée de 10 minutes par souris environs - Ponction de sang = une seule fois en terminal, durée de 2 à 5 min par souris sous antalgique et anesthésiées - Euthanasie = une seule fois en terminal, durée 1-3 secondes par souris sous antalgique et anesthésiées.

Impact sur les animaux

L’objectif même du projet est de travailler sur la toxicité des chimiothérapies et de leurs combinaisons sur le cœur. Il y aura donc des évènements indésirables, que nous chercherons à réduire à travers l’utilisation des inhibiteurs métaboliques. Ces évènements indésirables, suivis grâce à un scoring rigoureux des souris, peuvent prendre la forme de douleur, de perte de poids, d’inactivité, de stress à la suite des traitement chimiothérapeutiques. Toutefois, les doses de chimiothérapies nécessaires pour obtenir ces résultats sont maintenant bien connues et permettent d’éviter les effets secondaires non voulus en cours d’expérience. Les inhibiteurs utilisés le sont déjà dans de nombreuses publications récentes aux concentrations choisies. Les souris seront uniquement manipulées pour l’injection des traitements et pour la ponction intracardiaque en terminal ; en suivant les recommandations détaillées dans les procédures expérimentales. Pour chaque expérience, nous ferons un suivi quotidien des souris avec un scoring rigoureux permettant de mesurer l’état de santé global des souris. Pour cela, chaque signe clinique sera noté selon l'échelle suivante : (aspect du poil [score 1], posture courbée [score 2], défaut de mobilité [score 3]) et la mesure du poids (perte de poids 20% [score 3]) observés et quantifiés quotidiennement serviront d’une part comme paramètres expérimentaux validant l’efficacité du traitement et d’autre part comme critères d’évaluation objectifs de la souffrance de l’animal. Ceci nous permettra de déterminer un point limite : score≥ 3 et/ou perte de poids > 20% au-delà duquel les animaux seront euthanasiés même avant la fin du protocole expérimental.

Devenir

La mise à mort des souris est necessaire pour obtenir les résultats voulu pour ce projet. Un grand nombre d'organe seront prélevés à la suite de l'euthanasie pour étudier les mécanismes déclanché par les traitement anticancéreux qui pêuvent être toxiques.

Remplacement

Une phase in vitro d’expérimentation a eu lieu avant d’envisager les expériences in vivo. Ces expériences, même si partielles, sont prometteuses et nous motivent à poursuivre nos hypothèses grâce à l’utilisation de modèle murin de cardiopathie induite par des chimiothérapies. Les modèles murins permettent d’avoir un niveau de preuve supérieur de par la complexité d’un organisme vivant en comparaison d’une culture cellulaire maintenue en vie en flasque plastique. Les données que nous mesurerons par échocardiographie sur les souris ne sont pas remplaçables et nécessaires pour démontrer une amélioration des fonctions contractiles du cœur après traitements.

Réduction

Pour chaque combinaison, nous utiliserons un nombre limité de souris (192 au total). Ce nombre reste pourtant élevé de part le domaine de recherche auquel nous appartenons, la cardiologie. En effet, les mesures fonctionnelles faites en échocardiographie nécessitent un nombre assez élevé de souris pour obtenir des résultats robustes et significatifs (8 souris par groupe). En effet, les variations fonctionnelles des paramètres cardiaques mesurés en échocardiographie sont légères (+/-10% parfois) mais ont des conséquences fortes sur l’organisme et peuvent entrainer la mort. Ce nombre de souris necessaire au bon déroulement du projet à été calculé avec l'utilisation d'un logiciel de calcul de cohorte et en utilisant des paramètres rigoureux et des tests statistiques utilisés aussi en clinique. Notre projet vise à étudier l’ajout d’inhibiteurs métaboliques à des traitement chimiothérapeutiques cardiotoxiques. Ces combinaisons sont utilisées dans différents projets d’autres équipes avec qui nous sommes en collaboration. Nous chercherons à mettre en commun certaines expériences pour réduire le nombre de souris engagées dans ce projet. Nous utiliserons au maximum chaque souris et réduirons le nombre de manipulation au strict nécessaire. Chaque souris apportera des données d’échocardiographie, d’histologie mais aussi une analyse complète du sérum et une extraction des cardiomyocytes après traitements. Pour les souris xénogreffées avec des cellules cancéreuses, nous récupérerons aussi les organes touchés par la maladie. Ces analyses s’ajouterons aux expériences initialement prévues par nos équipes collaboratives, permettant d’extraire le plus de données possibles à partir d’un nombre limité de souris.

Raffinement

L’environnement des animaux assurera des conditions d’hygrométrie et de température constantes. Les souris sont hébergées dans des cages à 20-24°C et 30-50% d’hygrométrie, en portoirs ventilés (dans des cages d’une superficie de 500cm2), avec une alternance jour/nuit de 12h/12h. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. Le change de la litière est réalisé 1 fois par semaine. Des lanières de papier cartonné sont ajoutées pour leur permettre de faire un nid. Les animaux ont deux semaines d’acclimatation avant que le protocole ne débute. Les cages possèdent des dômes transparents dans lesquelles les animaux peuvent se cacher et exprimer un comportement propre à leur espèce. Les cages sont teintées en rouge de manière à apaiser les animaux. La surveillance quotidienne permettra de s'assurer que les animaux ne présentent pas des douleurs ou détresses dépassant les points limites ou nécessitant le recours à un traitement antalgique. L'hydratation et l'alimentation seront disponibles ad libitum. Le protocole d’expérimentation sera adapté afin de minimiser la morbidité et la douleur

Choix des espèces

Nous utiliserons des souris C57Bl6 (168), une souche très étudiée en cardiologie et idéale pour l’étude des cancers de par l’existence de modèles in vivo utilisés couramment. Ces modèles xénogréffés seront uniquement généré dans la zootechnie des équipes collaboratives. Nous utiliserons uniquement des souris C57Bl6 adultes de 8 à 10 semaines. Ces souris présentent toutes les caractéristiques nécéssaires à l'étude des fonction cardiaque chez l'adulte et ne necessitent pas d'hébergement longue durée que l'on pourrait avoir pour l'étude de souris agées.

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
Souris : 1720
Souffrances
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1 720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et 980 d'entre elles reçoivent, éveillées, deux injections : un produit qui déclenche une inflammation, puis un candidat médicament. Ce produit, qui agit sur le récepteur TLR4, peut provoquer une perte de poids, une chute de la pression sanguine et des atteintes des reins et du foie, et les souris passent d'abord cinq jours d'habituation à la contention. Une première phase, 440 souris injectées et 100 témoins, vise à caler la dose et le moment de l'inflammation, avant le test des candidats. Le porteur vise des maladies chroniques, la maladie de Crohn, la maladie d'Alzheimer ou des maladies de peau, à partir d'une inflammation aiguë provoquée chez la souris, et le médicament espéré "pourrait être envisagé" seul ou associé à d'autres.

Objectifs

L’inflammation est une réponse de l’organisme face à une menace d’origine exterieure ou intérieure. Il s’agit d’une réaction transitoire mais peut dans certains cas, durer des mois ou des années et donner lieu à une inflammation dit chronique. Dans le cas des maladies inflammatoires dites chroniques, la balance entre l’inflammation et la reconstitution d’une équilibre immunologique est perturbée et peut conduire à des réactions disproportionées de l’organisme. Les traitements actuels sont insuffisants ou inexistants dans certains cas, ce qui rend difficile la prise en charge des patients et impacte leur qualité de vie. De nouvelles cibles sont en cours d’étude pour agir sur la réponse inflammatoire exagérée liée à l’activation de l’inflammation via les facteurs microbiens ou endogènes. Il a été montré que le récépteur TLR4 estimpliqué dans le déclenchement de la réponse inflammatoire et au développement de ces maladies inflammatoires chroniques. Les études menées dans le cadre de ce projet s’appuyent sur le ciblage et l’interaction de ce récepteur avec les candidats médicaments développés dans notre laboratoire pour leur effet anti-inflammatoire. Ce projet repose sur deux objectifs. Le premier objectif est de reproduire chez l’animal un contexte inflammatoire similaire à ce qu’il se passe chez l’homme. L’inflammation est induite chez la souris par l’administration d’un produit qui va agir spécifiquement sur ce récepteur TLR4 et déclencher ainsi une réponse inflammatoire. Le second objectif est de démontrer les propriétés anti-inflammatoires des candidats médicaments administrés chez ce même animal pour lequel l’inflammation a été provoquée. Les candidats médicaments vont reconnaitre spécifiquement le récepteur comme cible sur laquelle agir. L’interaction entre le candidat et la cible permettra de bloquer la réponse inflammatoire et inhiber ainsi les symptômes qui y sont liés. La finalité de ce projet est de démontrer l’efficacité de candidats médicaments ayant une action anti-inflammatoire afin de proposer un nouveau traitement et améliorer la prise en charge des patients atteints de ces maladies inflammatoires chroniques telles que Crohn, Alzheimer, maladies inflammatoires de la peau.

Bénéfices attendus

Les traitements actuels permettent de soulager les symptômes mais ne permettent pas de traiter l’origine de la maladie. Démontrer l’efficacité de ces candidats médicaments nous permettrait de proposer un traitement de fond avec une nouvelle stratégie qui se focalise davantage sur les mécanismes qui favorisent l’inflammation que sur les symptômes uniquement. Ce nouveau médicament pourrait être envisagé seul ou en combinaison avec d’autres traitement existants pour améliorer le potentiel thérapeutique et assurer une meilleur prise en charge et qualité de vie des patients sur le long terme. De plus l’utilisation de ce médicament pourrait être envisagée dans différentes applications cliniques car le mécanisme ciblé dans ce projet provoquant le développement de la réponse inflammatoire, se retrouve dans beaucoup de maladies inflammatoires chroniques.

Procédures

Les animaux seront soumis à une ou deux injections de substance, de façon vigile sur une durée de vingt secondes. Dans la première phase qui correspond à la mise en place du modèle d’étude, 440 animaux recevront une seule injection d’un produit inflammatoire de façon vigile pendant vingt secondes. Dans les groupe contrôles, 100 animaux recevront la solution tampon dans laquelle est dilué le produit inflammatoire. Dans la deuxième phase du projet correspondant à la mise en place d’un traitement anti-inflammatoire, 980 animaux recevront deux injections, l’une avec le produit inflammatoire puis la deuxième avec le traitement. Les deux injections seront réalisées de façon vigile pendant vingt secondes chacune. Dans les groupe contrôles, 100 animaux recevront une seule injection de produit inflammatoire et 100 animaux recevront la solution tampon dans laquelle est dilué le produit inflammatoire. Un seul prélèvement de sang est prévu chez tous les animaux et sera effectué sur animal endormi. Cette intervention durera cinq minutes.

Impact sur les animaux

Les candidats médicaments ont été testés au préalable sur des cellules pour s’assurer de la non toxicité de ces produits et de leur efficacité pour bloquer la réponse inflammatoire. Cependant il s’agit de premières études menées chez les animaux et nous ne pouvons exclure le fait que ces candidats puissent entraîner une toxicité chez l’animal au moment de l’injection se traduisant par les symptômes cutanés suivants : irritation, démangeaison, gonflement ou rougeur passagère. Des nuisances dues au geste technique au moment de l’injection sont également à prendre en compte : ulcération, induration, crampes abdominales. La substance inflammatoire peut entraîner une perte de poids, une baisse de la pression sanguine ainsi que des dysfonctionnements rénaux et hépatiques.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de procéder à des analyses post-mortem.

Remplacement

Des premiers tests ont été réalisés au préalable sur des cellules avant de lancer des études chez l’animal pour vérifier la non toxicité et les propriétés anti-inflammatoires des candidats médicaments. Néanmoins, aucune méthode de remplacement ne permet de reproduire la réponse inflammatoire à l’échelle de l’organisme. La réponse inflammatoire entraîne la libération de molécules qui vont diffuser à travers la circulation jusqu’à atteindre différents organes et provoquer des lésions notamment au niveau du foie, reins, thymus, rate, poumons. Ces interactions ne peuvent pas être modélisées par une méthode alternative et nécessitent de réaliser des études chez l’animal sur lequel on a reproduit la réaction inflammatoire afin d’obtenir des symptômes similaires.

Réduction

Le nombre d'animaux a été calculé pour collecter suffisamment de données qui seront analysées à l’aide d’outils statistiques permettant de répondre aux hypothèses et objectifs scientifiques définis dans ce projet. Cette estimation a été déterminée à partir d’études décrites dans la littérature scientifique ayant déjà utilisées ce modèle d’étude. Néanmoins les paramètres expérimentaux utilisés pour mettre en place le modèle sont variables d’une étude à l’autre. Nous avons donc envisagé une étude pilote pour déterminer les conditions expérimentales optimales afin d’obtenir un modèle d’étude stable sur lequel s’appuyer pour évaluer les propriétés anti-inflammatoires de nos candidats médicaments. Dans cette étude, nous étudierons la réponse inflammatoire au cours du temps et selon la dose de substance inflammatoire injectée. Le nombre d’animaux est défini selon deux critères : la dose et le temps. 4 doses et cinq points de temps ont été déterminés à partir de données issues de la littérature. Suite à cette étude pilote, le modèle sera reproduit pour évaluer le potentiel thérapeutique anti-inflammatoire des candidats médicaments. Le nombre d'animaux a été estimé selon les groupes nécessaires à la réalisation de l’étude. Ces groupes sont définis selon le type de candidats et la dose à laquelle ils seront administrés. Les candidats seront évalués selon 4 doses chacun. Les résultats attendus à l’issue de ces études sont une atténuation de la réponse inflammatoire et une amélioration des symptômes chez l’animal. Ce projet prévoit une répartition équivalente de mâles et de femelles dans chaque groupe pour vérifier un effet sexe potentiel sur la réponse inflammatoire.

Raffinement

L’environnement des animaux sera enrichi de coton, d'abris et d’objet afin de subvenir au bien-être animal. Une période d’acclimatation de sept jours est prévue à l’arrivée des animaux avant le début de la procédure. Une phase d’habituation à la contention sera également faite sur cinq jours consécutifs afin de limiter le stress de l’animal avant une injection. Un suivi quotidien sera effectué pour évaluer l’état de l’animal et l’apparition d’effets indésirables. Une grille d’évaluation basée sur ces observations permettra si nécessaire l’arrêt de la procédure en cours pour éviter toute douleur ou souffrance à l’animal.

Choix des espèces

La souris utilisée dans le cadre de ce projet est une espèce particulièrement adaptée au développement du modèle inflammatoire aigu, notamment dans la phase précoce. Cette réponse inflammatoire se traduit par des phénomènes physiologiques similaires à ceux observés lors de la phase inflammatoire induite après une infection chez l’homme : taux élevé et précoce de cytokines pro-inflammatoires, baisse de la pression sanguine, modification de la fréquence cardiaque, et dysfonctionnements des organes périphériques. Les phénomènes physiologiques observés chez la souris sont autant d’indicateurs pour corréler les bénéfices obtenus chez l’animal à ceux que l’on pourrait obtenir chez l’homme. Cette espèce permet de développer un modèle efficace dans la phase précoce de l’inflammation et de le proposer comme un outil permettant d’évaluer les propriétés anti-inflammatoires des candidats médicaments. Il s’agira de souris adulte afin d’inclure dans ce projet des animaux possédant un système immunitaire mature.

  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 252
Souffrances
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Devenir
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 252

252 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent une blessure musculaire provoquée par électrostimulation sous anesthésie, jusqu'à quatre mesures de force sous anesthésie et jusqu'à quatre injections intraveineuses, pour étudier le rôle des cellules immunitaires dans la régénération du muscle. Le porteur reconnaît un cumul d'actes qui induit du stress, puis les tue pour analyser leurs tissus. Il affirme qu'un "système biologique entier" est requis et écarte les analyses in vitro pour "difficultés méthodologiques".

Objectifs

Le muscle squelettique peut se réparer complètement après une blessure grâce au processus de régénération musculaire. Il a été montré que ce processus dépend de l’implication des cellules immunitaires après une blessure sévère. Toutefois, le rôle de ces cellules est encore inconnu dans le cadre de blessure légère. L’objectif de cette étude est d’évaluer le rôle des cellules immunitaires dans un modèle standardisé de blessure musculaire induit par des stimulations électriques

Bénéfices attendus

Le projet vise à comprendre le rôle des cellules immunitaires dans la réparation du tissu musculaire. A terme, ce projet pourrait permettre d’améliorer la prise en charge des atteintes musculaires associées à plusieurs pathologies (cancer, myopathie…).

Procédures

Les souris sont soumises à un protocole d’électrostimulation (sous anesthésie générale, durée 10-15 minutes), une mesure de force musculaire (4 au maximum, anesthésie générale de 5-10 minutes) et des injections intraveineuses (4 au maximum)

Impact sur les animaux

Des nuisances et effets indésirables légers sont attendus du fait d’un cumul d’actes (injections, anesthésies, blessure musculaire), qui induisent du stress et peuvent diminuer la réponse immunitaire.

Devenir

Les animaux sont mis à mort en vue de réaliser des analyses tissulaires post-mortem.

Remplacement

L’implication et le rôle des cellules immunitaires dans la régénération requiert un système biologique entier pour évaluer leur impact au niveau du fonctionnement du muscle. Des analyses in vitro ne peuvent être considérées en raison des difficultés méthodologiques permettant d’isoler spécifiquement ces cellules. Ces éléments justifient le recours à l’expérimentation animale.

Réduction

L'utilisation des animaux est strictement réduite au nombre nécessaire pour l'établissement des données expérimentales, à l'aide des analyses statistiques effectués précédemment pour ces procédures. Nous utilisons un dispositif expérimental totalement non-invasif qui permet de réaliser des protocoles d’exercice et de mesurer la force musculaire de manière concomitante sur les mêmes animaux rendant les préparations chirurgicales totalement obsolètes et réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés. La réalisation complète du projet est conditionnée à la mise en évidence de la diminution des cellules immunitaires dans le sang lors d’une première phase expérimentale.

Raffinement

Les protocoles les moins invasifs et les moins douloureux possibles sont privilégiés. La procédure expérimentale utilisée inclut un recours systématique à l'anesthésie générale adaptée lors des injections, de l’électrostimulation et de la mesure de la force musculaire.

Choix des espèces

Des travaux précédents ont montré que les processus mis en œuvre au cours de la régénération musculaire chez la souris sont proches de ceux observés chez l'homme. Le projet porte sur le rôle des cellules immunitaires dans la régénération musculaire. Des souris adultes, âgées de 12 semaines, sont donc utilisées.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 168
Souffrances
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Devenir
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 168

168 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont infectées par la bactérie Klebsiella pneumoniae, par voie nasale sous anesthésie ou par gavage, reçoivent un inhibiteur de l'inflammasome, puis sont tuées au cinquième jour pour prélever poumons, intestins, foie, rate et sang. Le porteur indique que l'infection pulmonaire peut provoquer sifflements, écoulements nasaux, insuffisance respiratoire et fièvre, les souris perdant 20 % de leur poids étant mises à mort. Il reconnaît avoir mené des essais in vitro sur cellules mais les juge insuffisants, et conclut à la nécessité d'un organisme complexe.

Objectifs

L’axe intestin-poumons résulte d’une communication croisée entre le microbiote intestinal et la sphère pulmonaire. La survenue d’une dysbiose intestinale favorise un état d’hyper-inflammation, exacerbe les lésions pulmonaires et aggrave les pathologies respiratoires. Les mécanismes sous-jacents sont méconnus, et notamment les liens entre microbiotes et les complexes protéiques de l’immunité innée que sont les inflammasomes qui ont été identifiés comme de puissants modulateurs de l’inflammation. L’ambition de ce projet est de décrypter le rôle de l'inflammasome en lien avec l’interface hôte/microbiote dans l’axe intestin-poumons via un modèle infectieux impliquant le pathogène respiratoire Klebsiella pneumoniae (bactérie opportuniste commensale de l'intestin). Les objectifs sont d’identifier 1) s'il existe une activation differentielle de l'inflammasome dans le tissu pulmonaire et/ou intestinal chez des souris infectées par K. pneumoniae et 2) les conséquences de son activation (ou inhibition) sur le transfert d’informations immunologiques et bactériennes dans l’axe intestin-poumons. Pour cela, deux modèles murins seront développés: un modèle intestinale (modèle de colonisation intestinale par inoculation intra-gastrique de K.pneumoniae) et un modèle pulmonaire (instillation intra-nasale de K. pneumoniae). Dans les deux modèles, un inhibiteur de l'inflammasome sera administré afin d'étudier l'impact de l'inflammasome dans l'inflammation intestinale, pulmonaire et dans l'axe intestin-poumons. Les connaissances générées permettront d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour une approche spécifique du traitement des pathologies pulmonaires.

Bénéfices attendus

Ce projet a deux effets levier majeurs. Le premier est clinique, puisque le projet a pour objectif d’identifier le rôle des inflammasomes dans l’axe intestin-poumons et ainsi de générer des nouvelles pistes diagnostiques et/ou thérapeutiques. L’identification de bactéries commensales immunomodulatrices permettra le développement de bactéries probiotiques ou d’interventions nutritionnelles ciblées chez des patients atteints de pathologies respiratoires infectieuses et/ou inflammatoires. Ce projet vise également à décrire les interactions du microbiote intestinal avec les poumons en réponse à un pathogène. Ce domaine est encore largement méconnu mais il représente un levier majeur pour améliorer les connaissances sur la pathogénie, la persistance et la transmission des pathogènes. Ainsi, les données acquises lors de ce projet permettront d’initier un programme de plus grande envergure qui pourra faire l’objet d’un dépôt dans le cadre d’appels à projets nationaux.

Procédures

Deux modèles d'infection avec le pathogène bactérien seront mis en place pendant 5 jours. Le premier modèle expérimental correspond à la mise en place d'un modèle d'infection pulmonaire dans lequel le pathogène est introduit dans les voies aériennes par inhalation réalisée sous anesthésie légère (moins de 5 min). Cette première procédure nécessitera 3 lots soit 72 souris. Le deuxième modèle sera un modèle de colonisation intestinale dans lequel les animaux (3 lots soit 72 souris) recevront une unique dose de pathogène par voie orale. Dans chaque modèle, un lot de souris recevra en plus un inhibiteur de l'inflammasome (3 injections tous les 2 jours). Des collectes de fécès quotidienne seront réalisés sur les animaux inclus dans le modèle de colonisation intestinale. Aucun prélevement sur animaux vigiles ne seront réalisés sur les animaux inclus dans le modèle d'infection pulmonaire. Les animaux seront mis à mort au bout des 5 jours de procédure.

Impact sur les animaux

Des effets indésirables pourraient etre observés avec les animaux infectés par le pathogène en intra-nasale (modèle d'infection pulmonaire). Ils pourraient montrer des signes respiratoires tels qu'un sifflement pulmonaire, des écoulements nasales ou une insuffisance respiratoire accompagnés de fièvre.

Devenir

Tous les animaux des procédures 1 et 2 seront mis à mort afin d'effectuer des prélements d'organes (poumons, intestins, foie, rate), du sang et du liquide broncho-alvéolaire et permettre des analyses immunologiques afin d'étudier le rôle du pathogènes sur la réponse inflammatoire intestinale et pulmonaire et plus précisement sur l'inflammasome. Des analyses microbiologiques seront également effectuées par le dénombrement du pathogène dans les différents organes prélevés ainsi que dans le sang afin de voir l'impact de l'inflammasome sur les processus de colonisation, translocation et dissémination de la bactérie.

Remplacement

Notre approche expérimentale a inclus une première analyse in vitro avec des cellules eucaryotes en culture, mais elle reste largement insuffisante pour analyser l’implication de l’inflammasome dans la réponse inflammatoire induite par K. pneumoniae, car elle n’englobe que très partiellement la complexité de l’in vivo. Le modèle murin utilisé permettra de reproduire fidèlement dans un organisme complexe ce qui est observé en clinique lors de d’infections pulmonaires à K. pneumoniae et permettra ainsi de mieux caractériser le rôle de l’inflammasome (au niveau pulmonaire ou par l’intermédiaire de l’axe intestin-poumons) dans le développement des processus hyperinflammatoires lors des infections à K. pneumoniae.

Réduction

Les expérimentations seront organisées de façon à obtenir des résultats statistiquement exploitables avec le plus petit nombre d’animaux possible, et chaque expérience sera exploitée au maximum (prélèvement d’un maximum d’organes, prélèvement de sang, réalisation de lavages broncho-alvéolaires...). Le nombre minimal d'animaux nécessaires pour obtenir des résultats significatifs est calculé à partir d’analyses statistiques. Nous utiliserons des lots de 8 souris ; ceci est classiquement utilisé afin de prendre en considération la variabilité/reproductibilité intra-lot. La variabilité inter-lot (entre les différentes conditions) ne peut pas être évaluée. Nous estimons que 3 répétitions par point de mesure pour chaque condition de culture (3 lots de 8 souris) sera suffisant pour prendre en compte la répétabilité inter-lot, et seront suffisantes pour obtenir une puissance statistique recevable. Nos précédentes études nous ont permis de confirmer que l’étude de groupes de 8 animaux permettait d’obtenir des résultats statistiquement significatifs. Des antalgiques seront administrés aux animaux pour réduire la douleur si nécessaire. Si cette douleur devait persister, les animaux seraient euthanasiés pour éviter toute souffrance.

Raffinement

Des échelles cliniques journalières et l’application de critères d’arrêts permettent de veiller au bien-être des animaux. Une grille de score et l'utilisation de points limites adaptés à chaque modèle permettra repérer les signes de stress et de douleur des animaux. Si des signes de douleur sont observés, l’animal concerné sera isolé dans une cage individuelle et des analgésiques lui sera administré. Les animaux présentant une perte de poids supérieure à 20% par rapport à leur poids en début d’expérimentation ou présentant des effets indésirables durant les procédures seront mis à mort immédiatement.

Choix des espèces

Les animaux utilisés seront des souris C57BL/6. Des publications internationales montrent que cette lignée est parfaitement adaptée pour étudier la virulence de K.pneumoniae au niveau pulmonaire et intestinal; le fond génétique C57BL/6 est préférable pour l’étude de l’immunité et des outils moléculaires sont disponibles pour cette espèce. Les animaux seront âgés de 6 semaines, âge où les souris ont un système immunitaire mature et fonctionnel caractérisé par un développement maximal des organes lymphoïdes secondaires et une réponse lymphocytaire complète (présence des différentes populations lymphocytaires matures).

  • Formation professionnelle
Souris : 18
Souffrances
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18 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des stagiaires apprennent sur elles le gavage, des injections et une prise de sang à la veine mandibulaire, avec jusqu'à deux tentatives par geste, lors d'une formation réglementaire de deux heures. Le porteur emploie des mannequins et des planches, mais affirme que les réactions de l'animal vigile restent "indispensables" et que la réglementation impose des animaux vivants. Les souris sont prises sur des surplus d'élevage déjà destinés à l'euthanasie.

Objectifs

L’objectif du projet est la formation initiale des applicateurs de procédures expérimentales, plus précisément la partie travaux pratiques (2h) de cette formation d’une durée totale de 45h. Les formations spécifiques en experimentation animale constituent en effet une obligation réglementaire à laquelle doivent se soumettre tous les acteurs de la recherche in vivo afin d’acquérir les outils nécessaires à la mise en place d’une démarche éthique prenant en consideration la sensibilité animale. Ces formations ont ainsi pour objectif de sensibiliser les personnels impliqués afin de minimiser les contraintes imposées aux animaux lors des procédures expérimentales. Ce projet s’inscrit ainsi dans le cadre de la formation réglementaire et qualification du personnel utilisant des animaux à des fins scientifiques : Arrêté du 1er février 2013 relatif à l’acquisition et à la validation des compétences des personnels des établissements utilisateurs, éleveurs et fournisseurs d’animaux utilisés à des fins scientifiques. Ceci implique notamment un enseignement pratique comprenant une première approche des techniques de contention et de manipulation de l’animal à laquelle s’ajoute l’apprentissage de gestes peu invasifs courants (prise de sang, injection sous-cutanée…). Les travaux pratiques proposés dans cette formation permettent aux personnels d’apprendre à mettre en oeuvre différents gestes de base, encadrés par des formateurs expérimentés. Les séances (2h) se déroulent en petits groupes, avec 1 encadrant pour 6 stagiaires maximum. Ces travaux pratiques seront réalisés sur souris, les espèces les plus utilisées en recherche scientifique.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet sont le bon niveau de formation des personnes travaillant au quotidien sur l’animal de laboratoire, le respect des dispositions réglementaires relatives aux compétences des personnels, ainsi que la diffusion d’une culture de la bientraitance des animaux.

Procédures

Au cours de la séance de 2h de travaux pratiques, quelques techniques simples d’administration de substances et de prélèvement sanguin peuvent être réalisées, selon le niveau de maîtrise des participants : ces gestes ne seront réalisés sur animal vivant que lorsque la contention est parfaitement maitrisée par les stagiaires et validée par l’encadrant. Les gestes qui peuvent alors être appris sont : - le gavage par voie orale (VO), avec 10 mL/kg de sérum physiologique (NaCl 0,9%) - l’injection intra-péritonéale (IP), avec 10 mL/kg de sérum physiologique (NaCl 0,9%) - l’injection sous-cutanée (SC), avec 10 mL/kg de sérum physiologique (NaCl 0,9%) - le prélèvement sanguin (PS) à la veine mandibulaire, dans la limite de 10% du volume sanguin total Chaque geste ne durera que quelques secondes. Chaque animal pourra faire l’objet au maximum d’une administration (gavage ou injection) et d’un prélèvement sanguin. Ainsi, au maximum, pour les 3 animaux dédiés à un participants, il peut y avoir : - Animal 1 : gavage VO + PS - Animal 2 : injection IP + PS - Animal 3 : injection SC + PS En cas d’échec lors d’une administration ou d’un prélèvement, un second essai peut être autorisé par l’encadrant sur le même animal, mais pas au-delà. (Nombre de tentatives = 2 maximum)

Impact sur les animaux

Les effets indésirables possibles pour les animaux sont : - le stress lié à une préhension et contention d’un manipulateur non expérimenté - la souffrance pouvant être liée à une administration de produit ou prise de sang incorrectement réalisées La durée de ces effets est au maximum de 2h, durée de la seance de travaux pratiques. Si un animal présente des signes de stress ou souffrance, la procédure en cours sera immédiatement interrompue et l’encadrant prendra la décision adéquate pour l’animal

Devenir

Les animaux euthanasiés sont utilisés pour réaliser les gestes techniques n’ayant pas pu être pratiqués sur animal vigile, lorsque la contention n’est pas suffisamment maîtrisée.

Remplacement

Diverses méthodes ont été mises en œuvre au cours de notre formation pour remplacer l’animal. Ainsi, les travaux dirigés d’anatomie sont exclusivement réalisés à l’aide de planches anatomiques et d’un puzzle 3D inerte. Les méthodes d’identification par pose de bague auriculaire et emporte-pièce sont enseignées sur des morceaux de carton. Un mannequin ou une peluche sont utilisés pour les démonstrations de contention. Néanmoins, pour l’apprentissage de l’approche de l’animal, de sa contention et des gestes techniques, les réactions comportementales de l’animal vigile ne peuvent être reproduites par des méthodes alternatives et restent indispensables pour finaliser une formation efficiente et pour permettre aux participants d’aborder les animaux dans les conditions les plus proches de leur réalité quotidienne. La réglementation et la Commission Nationale de l’Expérimentation Animale imposent d’ailleurs l’utilisation d’animaux vivants pour cette partie pédagogique de l’enseignement dans les formations initiales en expérimentation animales. C’est pourquoi le remplacement de l’animal n’est pas envisageable pour ces travaux pratiques.

Réduction

Afin de réduire le nombre total d’animaux utilisés à des fins scientifiques, nous utilisons uniquement des animaux de surplus d’élevage, qu’il est prévu d’euthanasier dans la semaine, issus majoritairement soit de l’élevage de l’établissement d’accueil, soit éventuellement d’un éleveur agréé. Nous réduisons également au maximum le nombre d’animaux utilisés pour chaque stagiaire. Néanmoins, afin de limiter le nombre de gestes appliqués à chaque animal (au maximum : contention, 1 administration et 1 prélèvement sanguin), 3 animaux par participant sont nécessaires. Afin de limiter églement le nombre de participants, nos formations ne sont dispensées qu’aux personnes ayant l’obligation réglementaire de la suivre du fait de leurs missions professionnelles.

Raffinement

En termes de raffinement, nous nous efforçons toujours de limiter au maximum le stress des animaux en commençant les travaux pratiques par une approche douce. Une grande importance est donnée à l’observation des animaux, la détection et la prise en compte de tout signe de stress de l’animal afin de préserver son bien-être. Pour la contention, les différentes méthodes montrées sont parmi les moins stressantes pour l’animal. Les notions d’entrainement des animaux, de bientraitance, de raffinement des techniques sont enseignées. Pour des raisons éthiques, les gestes techniques ne sont réalisés sur animal vivant que lorsque la contention est parfaitement maitrisée par les stagiaires, avec validation de l’encadrant. Enfin, l’encadrant veille tout au long de la séance de travaux pratiques au respect de l’éthique et de la bientraitance des animaux, il sensibilise en continu les stagiaires au raffinement des techniques.

Choix des espèces

La formation réglementaire dispensée comprend un module général (13h) et un module spécifique des rongeurs et lagomorphes (32h). Les animaux utilisés pour cette formation sont donc spécifiquement des rongeurs ou lagomorphes. Les participants travaillant au quotidien sur rongeurs, ce qui correspond à la grande majorité de nos participants puisque les rongeurs sont les animaux les plus utilisés en recherche, sont orientés vers des travaux pratiques réalisés exclusivement sur rongeurs (en grande majorité des souris), tels que ceux que nous souhaitons organiser chez le client. Les animaux sont au stade adulte, à partir de 8 semaines ou au delà, leur âge n’a pas d’importance pour ce projet.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 900
Souffrances
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▲ -
▲ 900
▲ -
Devenir
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 -
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 900

900 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections répétées de protéines et des prélèvements de sang réguliers, une partie développant un diabète, pour tester cinq variantes d'un composé censé régénérer les cellules bêta du pancréas. Le porteur revendique une application "stricte" de la règle des 3R, tout en prévoyant 900 animaux. Les bénéfices annoncés se limitent à l'identification de candidats médicaments contre le diabète de type 1.

Objectifs

Le pancréas joue un rôle clef dans le maintien du taux de sucre sanguin. Cet organe contient de nombreux types cellulaires dont les cellules bêta sécrétant de l'insuline, une hormone permettant de diminuer le taux de sucre sanguin en cas d'apport sucré. Notre recherche se concentre sur le diabète de type 1, une maladie qui se caractérise par la perte sélective de cellules bêta. Sans traitement, cette maladie peut avoir de graves conséquences telles que des dommages vasculaires, des risques de cécité, d’amputation, ou même la mort. Les traitements actuels consistent en l’injection d'insuline pour compenser la déficience en cette hormone. Cependant, des facteurs environnementaux (l'alimentation, l'age, le stress, etc...) peuvent provoquer de fortes variations dans les niveaux de glucose sanguin, malgré un traitement à l'insuline, et donc éventuellement conduire aux complications présentées précédemment. Dans le but de pallier aux limitations des thérapies actuelles, nous nous intéressons à la régénération des cellules beta. Nous avons ainsi récemment identifié un composé pharmacologique capable d'induire la régénération des cellules beta pancréatiques. Le but de notre projet est donc de tester 5 différentes variations de ce composé (visant à le rendre encore plus efficace) dans un modèle de diabète. Nous utiliserons 900 souris afin d’évaluer et comparer les capacités de ces composés à contrer un diabète. Une attention particulière est portée sur l’application stricte de la règle des 3R.

Bénéfices attendus

Le but de ces travaux est de démontrer une activité accrue de l’une (ou plusieurs) de nos protéines afin d'induire la régénération des cellules beta pancréatiques et ainsi contrer les effets de la perte des cellules beta pancréatiques.

Procédures

Les animaux recevront des injections quotidiennes ou hebdomadaires de protéines. Des prélèvements sont prévus pour suivre la glycémie des animaux (1 fois par semaine, 1 goutte de sang). En fin d'expérience, il sera réalisé un test nécessitant une mise à jeun de 5 heures puis une injection d’un produit augmentant transitoirement la glycémie suivie de 6 prélèvements d’une très faible quantité de sang à la queue (classiquement, l'expérimentateur fait perler le sang et 6 "perles" sont ainsi utilisées pour lectures de glycémie) à des intervalles de temps de plus en plus longs (entre 15 et 120 minutes).

Impact sur les animaux

Les effets attendus sont un inconfort modéré dû aux piqures, aux prélèvements et à la mise à jeun de 5 h. Une partie des animaux développeront un diabète modéré n’entrainant pas de souffrance particulière.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour examen post-mortem des organes et du pancréas en particulier.

Remplacement

Le diabète est une maladie complexe. C'est une pathologie qui s’exprime à l’échelle d’un organisme et qui fait intervenir tous les organes susceptibles de stocker ou consommer du glucose (la plupart donc). Son apparition et sa gravité résultent donc de plusieurs défauts et son étude sur l’animal intact est essentielle et ne peut être remplacée.

Réduction

Nous utiliserons un nombre d’animaux aussi faible que possible. L’application de tests statistiques nous a permis de réduire le nombre d’animaux au minimum nécessaire à l’obtention de résultats exploitables et sans prévoir de répétition des expériences.

Raffinement

Durant toute la procédure, les animaux seront suivis en s’appuyant sur une grille de score permettant d’évaluer et d’objectiver les éventuelles souffrances, et de mettre en oeuvre des points limites précoces et adaptés. La bonne santé ou la souffrance des animaux seront observés selon des grilles d'évaluations indiquées. En amont de chaque procédure, des dispositions (habituation) sont prises pour minimiser tout stress aux animaux. Les animaux seront hébergés dans les conditions habituelles d’animalerie avec un environnent enrichi (maisonettes et buchettes), en groupes sociaux et en accord avec la réglementation en vigueur.

Choix des espèces

Le diabète est une maladie d’origine multifactorielle (y compris environnementale). Son apparition et sa gravité résultent donc de l’intégration de plusieurs défauts et son étude sur l’animal intact est essentielle et ne peut être remplacée. Les souris utilisées ici représentent un modèle de choix pour nos travaux visant à contrer un diabète : il est en effet très difficile de trouver une autre espèce animale développant un diabète provenant d'une attaque des cellules beta pancréatiques. Nous utiliserons des animaux âgés de 8 à 10 semaines, cet interval d'âges correspondant à une période sans diabète. Nous souhaitons en effet initier nos traitements avant l'apparition du diabète (et ainsi contrer son développement).

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Souris : 3765
Souffrances
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▲ 440
▲ 200
▲ 3125
Devenir
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 -
 -
 3765

3 765 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 3 125 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles subissent des chocs brefs répétés, un stress de défaite sociale où une souris agresseur peut les blesser, un isolement, des tests de mémoire de la peur et des chirurgies, pour étudier le rôle des glucocorticoïdes et de l'inflammation dans les maladies de Parkinson et d'Alzheimer. Le porteur affirme qu'aucune méthode alternative ne permet d'étudier la mémoire et le vieillissement pathologique sans le modèle murin. Les pistes thérapeutiques annoncées restent lointaines, l'objectif immédiat étant de comprendre des mécanismes.

Objectifs

Notre intérêt de recherche se focalise sur les actions des glucocorticoïdes et leur récepteur, le récepteur aux glucocorticoïdes, dans l’inflammation chronique qui caractérise la maladie de Parkinson et la maladie d’Alzheimer. De plus nous étudions le rôle des médiateurs de l’inflammation dans les processus neurodégénératifs qui induisent des anomalies comportementales et cognitives. Les objectifs de ce projet sont de comprendre : a) comment les glucocorticoïdes et leur récepteur GR, par leurs actions sur les cellules immunocompétentes (par exemple les cellules gliales dans le cerveau) et dans les neurones régulent la pathogenèse des maladies neurodégénératives b) les actions des récepteurs aux glucocorticoïdes dans le stress chronique pouvant déclencher des processus neurodégénératifs c) le rôle des molécules inflammatoires dans les anomalies comportementales et cognitives liées à ces maladies.

Bénéfices attendus

Les mécanismes par lesquels le stress, l’inflammation, les glucocorticoïdes et le récepteur aux glucocorticoïde modifient le comportement, l'humeur et la cognition chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer ou de la maladie de Parkinson ne sont pas connus. De plus en plus d’études menées chez ces patients montrent un rôle important du stress environnemental ainsi que du système immunitaire. Nos travaux vont apporter une meilleure compréhension de ce sujet et approfondir nos connaissances sur la pathologie de la maladie d'Alzheimer ou de la maladie de Parkinson. Nos travaux d’analyses moléculaire et cellulaire ainsi que de l’expression des gènes chez nos modèles murins identifieront des facteurs et des processus qui permettront de réaliser ensuite des études chez des patients de la maladie d'Alzheimer ou de la maladie de Parkinson.

Procédures

(1) Injections sur souris vigiles, durée=environ 1 minute/souris. Au maximum 2x par jour pendant 5 jours (2) Prélèvement de sang sur souris vigiles (10-20 microlitres) x4 (dans un intervalle de 3h), durée 1-2 minutes par prélèvement (3) Tests comportementaux sur souris vigiles pouvant entrainer une diminution de la prise de nourriture, durée 3 semaines (4) Hébergement en cage individuelle, durée10 jours (5) Certaines souris seront soumises à un choc : durée 2 secondes x3. (6) Procédure chirurgicale avec réveil: injections d’anesthésie et d’analgésie préopératoire, durée de la procédure : environ 30 minutes par souris ; traitements anti-inflammatoire/analgésique post-opératoire-durée 1-3 jours (7) Protocoles de stress (chronique ou aigu), durée 10-15 minutes à 3 h selon le stress. (8) Procédure chirurgicale et sans réveil –injections de l’analgésie suivi par l’anesthésie profonde - durée 20 minutes.

Impact sur les animaux

(1) L’incision dans la queue pour les prises de sang peut entrainer une douleur si elle ne cicatrise pas correctement. (2) Les souris qui seront hébergées individuellement pendant les tests de comportement pourront montrer a) une perte du poids (5-10%) et/ou une diminution du toilettage et/ou une diminution de la locomotion. (3) Douleur possible durant la chirurgie sans réveil. (4) Risque d’hypothermie ou d’arrêt cardio-respiratoire suite à l’anesthésie, douleur et affaiblissement post-opératoire possible, risque d’infection ou inflammation autour des zones de suture après les procédures chirurgicales. (5) Effets possibles du protocole de stress: anxiété, dépression, diminution du toilettage et de la prise du poids, diminution des interactions avec les congénères. (6) Les souris mâles logées dans la même cage peuvent parfois se battre et être blessées. (7) Pendant les injections, les souris peuvent avoir « peur » ce qui se manifeste par des vocalisations, des émissions d’urine et une défécation. (8) Les souris sont limitées dans leurs mouvements pendant le stress de contention aigu. (9) Durant le stress de défaite sociale, la souris "agresseur" peut blesser la souris soumise à ce stress (10) L’étude de la mémoire à la peur peut entrainer une douleur.

Devenir

Les souris seront euthanasiées, les tissus prélevés pour les analyses biochimique et immunohistochimiques (analyse de la pathologie, de l'inflammation, changements dans chaque type de cellule) et pour les études moléculaires et génomiques.

Remplacement

Notre modèle de souris est le modèle le plus adéquat pour cette étude car les structures impliquées dans la maladie de Parkinson et la maladie d'Alzheimer chez l’Homme (régions de cerveau qui régulent des comportements moteurs, la mémoire, humeur et le cellules de système immunitaire) sont conservées chez la souris et présentent le même phénotype comportemental associé à des déficits moteurs ou un apprentissage. L'absence de méthodes alternatives quant à l'étude de la mémoire ou de l'apprentissage au cours du vieillissement pathologique nous oblige à utiliser les modèles murins mentionnés.

Réduction

Le nombre total d’animaux estimé est 3765. Nous analyserons nos résultats avec des tests statistiques appropriés pour avoir des valeurs significatives, afin d’obtenir des conclusions sur ces résultats. Pour ce projet nous avons réduit le nombre d'animaux utilisés au maximum en calculant le nombre nécessaire par groupe expérimental avec une analyse prédictive du nombre d’animaux en utilisant un outil statistique.

Raffinement

Les souris seront hébergées par groupe de 2-5 dans des cages adaptées à leur taille et leur nombre. Dans ces cages, l’enrichissement utilisé sera du nid végétal. Les animaux seront suivis 7 jours sur 7 durant l'ensemble de la procédure (acclimatation et « handling » puis expériences). Une pesée hebdomadaire sera effectuée. Une détérioration de leur état général (perte de poids, prostration, poils souillés) entrainera un arrêt immédiat de la procédure, un suivi journalier de l’animal avec traitement antalgique et éventuellement l’euthanasie pour éviter toute souffrance. Pour tous les tests comportementaux, les animaux sont habitués à être manipulés par les expérimentateurs avant le début des tests afin de réduire leur stress. Pour les procédures chirurgicales, les souris sont injectées avec un analgésique suivi par un mélange anesthésique. Les souris sont surveillées étroitement. Des points limites adaptés ont été définis pour toutes les procédures.

Choix des espèces

Les caractéristiques morphologiques et physiologiques des souris sont largement documentées. La souris possède un éventail génétique vaste, une reproductibilité fiable et rapide, ce qui constitue un atout pour développer efficacement notre projet. Dans ce projet, l’étude d’animaux est indispensable puisque nous explorerons les altérations physiopathologiques dans le cerveau et le système immunitaire périphérique ainsi que le rôle du stress. Les mécanismes qui sous-tendent le contrôle du comportement par le système nerveux central ne peuvent pas être abordés uniquement par des études à l’échelle cellulaire ou subcellulaire. Nous utilisons des souris adultes dont le cerveau est totalement développé pour étudier le rôle du stress dans le contexte de maladies neurodégénératives qui se développent à l'âge adulte chez l'homme. Nous utilisons aussi des animaux au stade périnatal car un stress précoce dans la vie de l'individu a des répercussions une fois adulte, et en particulier, affecte sa réponse au stress. Les procédures d’expérimentation animale décrites ici sont donc essentielles pour mieux comprendre la signification des évènements moléculaires causés par le stress sur des circuits neuronaux intacts. La nature expérimentale de notre recherche requiert donc l’utilisation de modèles animaux. Nos études sur le rôle du stress dans les maladies neurodégénératives seraient importantes non seulement pour mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques mais donnera de nouvelles pistes thérapeutiques.

  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Souris : 1280
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 1280
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1280

1 280 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections intrapéritonéales et un toxique induisant une hépatite aiguë et une fibrose du foie, pour évaluer l'hépatotoxicité de contaminants alimentaires. Le porteur décrit les procédures et les atteintes en quelques mots seulement, alors que l'effectif dépasse mille animaux. Il indique renvoyer à des cultures cellulaires "dès que possible", tout en jugeant les maladies du foie non modélisables in vitro.

Objectifs

Associé aux reins, le foie est l'organe de détoxification majeur de l'organisme. Il possède une machinerie complexe lui permettant de métaboliser et de transporter les composés présents dans la circulation sanguine comme les médicaments, mais aussi de mombreuses autres substances exogènes telles que des contaminants alimentaires. Les processus de détoxification hépatique ne suffisent pas toujours à éviter la toxicité des xénobiotiques. Dans ce cas, ceux-ci entrainent des dommages hépatiques qui peuvent favoriser le développement de pathologies hépatiques. Les objectifs de ce projet sont d'étudier la toxicité hépatique de contaminants alimentaires émergents ainsi que leur contribution au développement de l'inflammation et de la fibrose hépatique.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont l'identification de contaminants alimentaires présentant une hépatoxicité.

Procédures

Les interventions sont des administrations intrapéritonéales.

Impact sur les animaux

Les modèles d'hépatite aiguë et de fibrose hépatique miment certains aspects des pathologies hépatiques dont une inflammation et une fibrose hépatique.

Devenir

Mise à mort pour analyse de la santé du foie

Remplacement

Les processus physiopathologiques complexes des maladies hépatiques faisant intervenir les voies digestives, l'alimentation, le système immunitaire muqueux et sytémique , la flore intestinale, etc... ne peuvent pas être modélisés in vitro. Mais dès que possible, les mécanismes mis en jeu seront étudiés dans des modèles plus simples tels que des cultures cellulaires in vitro afin de satisfaire à la règle du remplacement.

Réduction

La souris est l’espèce utilisée depuis de nombreuses années pour modéliser les maladies hépatiques. Ces modèles sont bien décrits et leur bonne connaissance au niveau de la littérature scientifique et au niveau des expérimentateurs de notre laboratoire permet d’éviter les étapes de mise au point expérimentale et de minimiser les aléas expérimentaux, ce qui contribue à réduire le nombre d’animaux nécessaires. Le nombre de souris utilisées par groupe expérimental a été réduit au minimum nécessaire pour obtenir des conclusions statistiquement significatives et donc publiables. Les tests statistiques de Mann-whitney compatibles avec un faible nombre d’échantillons seront utilisés.

Raffinement

Les souris contrôles des 2 procédures pathologiques seront utilisées pour étudier les effets en conditions basales. Les doses de Ccl4 employées en aigu et en chronique sont des doses minimales pour induire une augmentation mesurable de l'inflammation et de la fibrose respectivement. Pour réduire l’angoisse, les procédures classiques seront appliquées : pas de bruit inutile et stressant, phase d’acclimatation pour tout changement d’environnement, enrichissement, application des procédures pour le nombre de souris par cage. Afin de palier à d'éventuels problèmes anormaux survenant au cours des expérimentations, des points limites ont été définis.

Choix des espèces

La souris est l’espèce utilisée depuis de nombreuses années pour modéliser les maladies hépatiques. Ces modèles sont bien décrits et leur bonne connaissance au niveau de la littérature scientifique et au niveau des expérimentateurs de notre laboratoire permet d’éviter les étapes de mise au point expérimentale et de minimiser les aléas expérimentaux, ce qui contribue à réduire le nombre d’animaux nécessaires. Des animaux de 8 semaines seront utilisés car les procédures de Ccl4 aigu et chronique sont décrites dans la littérature comme réalisées à ce stade (jeunes adultes)

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
Babouins : 7
Souffrances
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▲ -
▲ 7
▲ -
Devenir
 -
 -
 7
 -

7 babouins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis gardés en vie pour d'autres protocoles. Ils reçoivent deux à quatre injections d'un candidat médicament sous anesthésie et des prélèvements de sang, pour produire des anticorps servant de contrôle positif à un test réglementaire. Le projet répond à la demande d'un partenaire industriel développant trois candidats médicaments. Le porteur affirme qu'aucun remplacement n'est possible, les anticorps humains équivalents n'étant pas disponibles.

Objectifs

Notre partenaire, développe des candidats médicaments , dont l’objectif thérapeutique est soit dans le traitement de cancer soit dans des indications en auto-immunité. Trois candidats médicaments (CM) sont actuellement en développement et sont prévus d’être introduits en clinique dans les 2 ans. Dans le cadre du développement de tests permettant la détection et la mesure des anticorps dirigés contre les candidats médicaments (anti-CM-1, anti-CM-2 et anti-CM-3), produits chez le primate et chez l’homme, tests utilisés respectivement lors d’études précliniques réglementaires effectuées chez le primate et dans le cadre des études cliniques réalisée chez l’homme, notre partenaire désire générer des anticorps polyclonaux de primate qui seront utilisés comme contrôle positif dans ce test. Ces anticorps peuvent être obtenus par vaccination non invasive de primates, suivie d’une prise de sang limitée au volume éthiquement acceptable, à partir duquel seront purifiés les anticorps.

Bénéfices attendus

Les anticorps produits chez le primate dans ce protocole seront purifiés et serviront de contrôle positif dans le tests d'anticorps anti-candidat médicament, utilisés respectivement lors d’études précliniques réglementaires effectuées chez le primate et dans le cadre des études cliniques réalisée chez l’homme.

Procédures

Phase 1 Injection du candidat médicament (30 min) à J0 et à J21 sur animaux sous anesthésie légère, et prélèvement de sang en petit volume (30 min) à J0, et à J31, sur animaux sous anesthésie légère. Phase 2 Injection du candidat médicament (30 min) à J0, J21, J42 et à J63 sur animaux sous anesthésie légère, et prélèvement de sang en petit volume (30 min) à J0, J21, J42, J63 et à J71, sur animaux sous anesthésie légère.

Impact sur les animaux

Les animaux reçoivent deux à quatre injections intradermiques ou sous-cutanées lors de l’immunisation selon les groupes, à 3 semaines d'intervalle, ce qui peut induire une légère inflammation cutanée, et donc une légère douleur (type vaccin). Nous n'attendons pas d'effet indésirable suite aux prélèvements sanguins espacés au minimum de 3 semaines (petits volumes).

Devenir

Les animaux issus de cette procédure peu invasive, de sévérité modérée, seront gardés en vie, et pourront intégrer un autre protocole de classe légère ou modérée en fonction de la compatibilité des objectifs scientifiques et uniquement après avis du vétérinaire référent.

Remplacement

Il n'existe pas de remplacement possible pour ces expérimentations qui répondent cependant aux exigences de réduction et de raffinement. L'alternative non animale serait d’utiliser des anticorps humains anti-candidat médicament (anti-CM) comme contrôles positifs dans les tests d’immunogénicité. Cependant, ces molécules ne sont pas disponibles. Il est nécessaire d’obtenir des anticorps anti-CM comme contrôles positifs dans les tests d’immunogénicité, qui puissent être reconnus par des anticorps secondaires anti-humains. Or des anticorps de ce type ne peuvent pas être obtenus in vitro, car ils ne seraient pas reconnus par les anticorps secondaires anti-humains. Bien que l’utilisation de tels anticorps anti-CM déjà disponibles ait été envisagée, elle ne permettait pas la détection d’anticorps anti-CM humains. Cela aurait invalidé le test, qui présente un caractère réglementaire. Ainsi l'immunisation d’animaux dont les anticorps peuvent être reconnues par des anticorps humaines doit être utilisée à cette étape du développement.

Réduction

Le nombre maximum de 2 animaux par groupe est suffisant pour la production et la purification d’une quantité suffisante d’anticorps polyclonaux. Cependant si l'immunisation d'une seul animal satisfait à la quantité et à la qualité des anticorps produits, le second animal ne sera pas utilisé. Aucun test statistique n’est nécessaire. D’autre part, de façon à réduire le nombre d’animaux utilisés et dans la mesure du possible, les primates inclus dans cette procédure expérimentale, pourront être réutilisés d’un protocole précédent après avis favorable du vétérinaire.

Raffinement

De façon à diminuer le stress, la souffrance et la douleur, toutes les procédures seront réalisées chez ces animaux sous anesthésie et un traitement analgésique leur sera donné de façon adaptée en cas de réactions secondaires suite à l’immunisation. La fréquence d'observation des animaux est doublée lors des immunisations, passant de 3 à 6 fois par jours, et consiste en des examens cliniques de l’animal vigile, permettant une prise en charge individuelle et adaptée. Les animaux seront hébergés avant protocole expérimental en volière, de façon à préserver leur de mode vie en communauté. Au cours du protocole expérimental les individus traités seront hébergés dans des cages séparées, mais jointives permettant la vision et la communication entre congénères. Un enrichissement alimentaire (fruits et/ou légumes) est donné quotidiennement, un enrichissement par jeux (différentes activités) est donné en rotation dans les cages selon un programme hebdomadaire. Enfin, un aménagement (perchoirs, cordes…) des cages permet un enrichissement de l’espace.

Choix des espèces

Les PNH, particulièrement les babouins, représentent l’espèce animale de choix pour la génération d’anticorps de référence pouvant servir de contrôles positifs pour doser les anticorps anti-anticorps thérapeutique générés à la fois chez le singe (macaque) et chez l’homme. Il s’agit d’animaux jeunes adultes (4 à 15Kg) dont le système immunitaire est mature.

  • Conservation des espèces
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres rongeurs : 2375
Souffrances
▲ -
▲ 2000
▲ 375
▲ -
Devenir
 -
 2375
 -
 -

2 375 hamsters communs vont être utilisés, dont 375 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec l'intention de les relâcher dans la nature. Ils subissent l'implantation chirurgicale d'enregistreurs de température, des prises de sang sous anesthésie et la pose de puces, pour étudier en enclos l'effet de différents régimes sur leur reproduction et leur hibernation. Le projet vise la préservation d'une espèce en fort déclin en plaine d'Alsace, liée aux monocultures de blé et de maïs. Le porteur précise que les hamsters seront tués si les autorisations de lâcher ne sont pas obtenues.

Objectifs

Le hamster commun est inféodé à la plaine agricole en Alsace où les cultures de blé et de maïs représentent plus de 80% de la surface agricole utile certaines années. Nous avons montré que ces 2 monocultures ne répondaient pas aux besoins nutritionnels de l’espèce : une carence en protéines dans le blé cause une importante mortalité juvénile tandis que dans le maïs, une carence en vitamine B3 et son précurseur le tryptophane, entraîne du cannibalisme chez 90% des femelles. Pour pallier à ces carences et améliorer la reproduction des hamsters en milieu naturel, nous recherchons des cultures qui sont naturellement riches en acides aminés essentiels et d’intérêt technico-économique pour les agriculteurs. En conditions semi-contrôlées en enclos, nous allons soumettre des hamsters mâles et femelles à différentes associations de cultures et mesurer l’effet de ces régimes sur le succès reproducteur des hamsters et sur leur hibernation.

Bénéfices attendus

Ce projet aura des retombées scientifiques en fournissant de nouvelles connaissances sur les besoins nutritionnels d’une espèce hibernante, qui seront valorisées au travers de communications scientifiques écrites et de conférences. Il contribuera également à la préservation d’une espèce en déclin en proposant de nouvelles pratiques culturales permettant un meilleur succès reproducteur et une et une meilleure survie hivernale de l’espèce. Enfin, ces nouvelles pratiques agricoles devraient bénéficier plus largement à toute la biodiversité des agrosystèmes et répondre aux nouveaux enjeux technico-économiques des agriculteurs.

Procédures

Implantation/desimplantation de ibuttons (15 min par chirurgie) et prise de sang (2 min par prise de sang, 1 prise de sang par animal par an, 2 prises de sang au total par animal) sous anesthésie : 75 hamsters par an. Transpondage (implantation en sous cutané d’une puce individuelle) et prélèvements poils sur animal vigile : toute la descendance produite, 400 hamsters par an environ.

Impact sur les animaux

Effets indésirables liés à la chirurgie : Procédure modérée : douleur liée à la laparotomie, inflammation, infection, perte de poids, hématome lié à la prise de sang. Effets liés aux manipulations en enclos : stress lié au transport, lâcher, capture, et manipulation : implantation interscapulaire de transpondeur, douleur aigue transitoire liée à l’injection du transpondeur. Perte de poids lié au changement de régime alimentaire

Devenir

Lâcher en milieu naturel pour le renforcement des populations sauvages, sous réserve d'obtention des autorisations de la DREAL et de l'OFB (en charge des opérations : financement, recherche des parcelles où lâcher les hamsters) et de la DDPP. Si nous n'obtenons pas les autorisations de lâcher en milieu naturel, les hamsters seront euthanasiés.

Remplacement

Cette étude concerne la préservation du hamster commun en plaine d’Alsace et ne peut être réalisée sur une autre espèce, ni par des études de modélisation.

Réduction

Nous allons expérimenter sur 12 femelles et 3 mâles par condition expérimentale. Ce nombre d'individus est le minimum pour qu'une différence éventuelle entre les différents groupes puisse être statistiquement décelée. Les résultats seront soumis à des tests non paramétriques du fait du faible effectif des groupes. Le sex ratio déséquilibré est lié à la biologie de cette espèce : les mâles ont un domaine vital plus grand que les femelles, et lâcher un plus grand nombre de mâles par sous-enclos entraînerait des agressions entre congénères.

Raffinement

En animalerie : Les animaux sont élevés en cages individuelles, car le hamster d’Europe n’est pas une espèce sociale et fait preuve d’agressivité envers ses congénères. Des objets visant à enrichir le milieu (tubes) et des éléments permettant le comportement de construction de nid sont placés dans les cages. Nous réaliserons une surveillance accrue des animaux opérés et un analgésique sera administré en post-opératoire dans l’eau de boisson pendant 3 jours. Les hamsters seront lâchés en enclos uniquement après complète cicatrisation et s’ils présentent une bonne condition corporelle. A noter que nous réalisons ces procédures d’implantation intra-péritonéale d’enregistreurs de température chez cette espèce depuis 10 ans, sans qu’aucune complication post-opératoire n’ait été observée. En enclos : Les hamsters seront transportés à l’enclos à 10 min de l’animalerie dans des boîtes adaptées avec du papier absorbant. Les lâchés seront réalisés en soirée au moment du pic d’activité de l’espèce. Nous serons très vigilants au bien-être des animaux dans l’enclos en réalisant des observations régulières (pièges photos et captures). Un suivi de la masse corporelle et de l’aspect général permettra d’évaluer leur état nutritionnel et sanitaire et d’agir en conséquence : supplémenter leurs apports alimentaires dans l’enclos ou ramener l’animal au laboratoire pour le soigner ou l’euthanasier en fonction du niveau d’atteinte de points limites.

Choix des espèces

Ce programme de recherche s’intéresse spécifiquement à la préservation de cette espèce. Les populations sauvages sont en déclin en raison notamment des pratiques agricoles intensives. Notre objectif est d’améliorer les pratiques agricoles afin de restaurer l’état des populations de hamsters communs. Les animaux seront étudiés à partir de l’âge de 4 mois et jusqu’à l’âge de 1,5 ans. Au-delà, une plus grande variabilité interindividuelle du succès reproducteur est observée et pourrait biaiser nos résultats.

  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
    • Système nerveux
Rats : 325
Souffrances
▲ -
▲ 45
▲ 280
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 325

Chaque rat reçoit, sous anesthésie générale, une injection sous la rétine de chacun de ses yeux, de cellules dérivées de cellules souches humaines ou d'une solution tampon, puis jusqu'à six séances d'imagerie de la rétine et d'électrorétinogramme, chacune sous anesthésie. Les 325 rats, d'une lignée immunodéficiente atteinte d'une dégénérescence de la rétine qui les rend aveugles, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, et passent aussi des tests de vision éveillés : test optomoteur et test d'évitement de la lumière. Le porteur prévoit une "douleur oculaire" après l'opération, puis justifie l'injection du second œil en affirmant que "La rétine ne possède pas de récepteurs spécifiques de la douleur". Tous sont mis à mort à la fin de chaque procédure pour l'analyse de leur rétine.

Objectifs

Ce projet a pour objectif de valider le potentiel de restauration visuelle de cellules rétiniennes appelées photorécepteurs rendues artificiellement sensibles à la lumière grâce à la présence d’un canal ionique. Ces photorécepteurs sont obtenus in vitro à partir de cellules souches humaines, appelées cellules iPS. L’objectif principal de ce projet est d’évaluer dans un modèle de rats présentant une perte visuelle provoquée par une dégénération de la rétine similaire à celle observée chez l’homme et immunodéficient, le potentiel thérapeutique de ces cellules modifiées après transplantation. L’utilisation de cellules rendues artificiellement sensibles à la lumière vise à contourner les difficultés rencontrées par différents groupes, et rapportées dans différentes études, d’obtenir une restauration fonctionnelle.

Bénéfices attendus

Les travaux de thérapie cellulaire développées ces dernières années utilisant des photorécepteurs dérivés de cellules souches pluripotentes ont permis d’obtenir un certain succès en termes de survie et d’intégration dans le tissus hôte des cellules transplantées. En revanche, la plupart des études témoignent d’une absence ou d’une faible récupération fonctionnelle, liée notamment à un défaut de maturation des cellules transplantées. L’approche proposée ici vise à contourner cet obstacle à l’aide de cellules rendues photosensibles artificiellement par une approche d'édition du génome qui devrait permettre d’observer une récupération fonctionnelle beaucoup plus importante. Les bénéfices attendus sont donc une restauration au moins partielle de la vue chez les animaux modèles aveugles. Ces résultats pourraient permettre à terme de proposer à des patients souffrant de cécité irréversible une thérapie visant à rendre au moins partiellement la vue ; les seuls traitement disponibles à l’heure actuelle permettent au mieux un ralentissement de la perte visuelle avant la cécité complète.

Procédures

Trois groupes d’animaux subiront une procédure chirurgicale sous anesthésie générale qui consiste en l’injection intraoculaire (sous la rétine) de cellules en suspension (2 groupes pour deux types de cellules différentes), ou de solution tampon (1 groupe) ; cette opération dure 15 à 20 minutes et est réalisée une seule fois dans chaque œil de l’animal. Tous les animaux feront l’objet d’un examen par imagerie permettant l’observation de l’anatomie et la structure de la rétine (tomographie par cohérence optique) et d’un examen électrophysiologique (Electrorétinogramme) qui permette l’étude de la fonction de ce tissu; ces examens qui nécessitent l’immobilité de l’animal se fera sous anesthésie générale ; Les examens d’imagerie ont une durée de 10 à 15 minutes; l’électrorétinogramme a une durée de 30 minutes environ. Ces examens seront réalisés une fois par mois (maximum de 6 fois pour les animaux gardés le plus longtemps). Les animaux réaliseront également des tests comportementaux à l’état vigil sans contrainte particulière. Ces tests de la fonction visuelle sont rapides (5 à 10 minutes environ). Ces examens seront réalisés une fois par mois (maximum de 6 fois pour les animaux gardés le plus longtemps). Aucun prélèvement ne sera réalisé sur les animaux vivants.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables possibles de l’étape chirurgicale consistant en la transplantation cellulaire dans l’espace sous-rétinien sont une douleur oculaire et péri-oculaire dans une courte période post-opératoire. Les procédures post-opératoire (tests visuels, imagerie) n’ont pas d’effets indésirables avérés. L’animal étant déjà anesthésié pour la procédure chirurgicale, par conséquent il n’y aura pas d’impact significativement négatif sur le fait de pratiquer une injection intra-oculaire dans chaque œil. La rétine ne possède pas de récepteurs spécifiques de la douleur et, par conséquent, une injection dans l’œil contralatéral n'aura pas d'impact significatif sur la santé globale de l'animal. Dans de rares cas, une inflammation anormale de l’œil peut être observée en post-opératoire.

Devenir

A la suite de chacune des procédures, les animaux sont euthanasiés pour permettre des analyses histologiques ou fonctionnelles (électrophysiologiques) des tissus (rétine). Ces explorations sont nécessaires pour évaluer le bénéfice de la transplantation au cœur du projet et le devenir des cellules transplantées (survie cellulaire ; différenciation et intégration aux tissus de l’hôte ; réponse à la lumière des cellules transplantées ; reconnexion avec les autres types cellulaire).

Remplacement

Le projet consiste à évaluer la capacité d’une greffe de cellules à permettre une récupération fonctionnelle visuelle. Cette évaluation ne peut donc pas être faite par des approches in vitro. Ce projet ne peut être réalisé que chez l’animal.

Réduction

Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux, les transplantations seront réalisées dans les deux yeux. Par ailleurs, la majorité des actes peut être réalisée sur les mêmes animaux permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés. Le nombre total d’animaux pour cette étude est de 325 réparti en trois groupes distincts. Nous avons réduit le nombre d’animaux par groupe au minimum requis en tenant compte de la variabilité plus importante des mesures effectuées (en raison d’un taux d’échec évalué à environ un quart des expérimentations (chirurgie, rejet de greffe, opacification du cristallin, etc..). Cet effectif a été déterminé à l’aide d’un calcul de puissance permettant une analyse statistiquement robuste et ainsi l’interprétation fiable des données obtenues.

Raffinement

Les animaux sont élevés en cages de stabulation avec éléments d’enrichissement pour toute la durée du protocole ; nourriture et abreuvement à volonté. Les procédures prévoient une surveillance de leur état physique général (et particulièrement du système oculaire). Les procédures utilisées comportent plusieurs tests comportementaux d’évaluation de la fonction visuelle (OCT, test optomoteur, test de comportement d’évitement de la lumière, ERG), qui n’ont pas d’effets indésirables avérés ou documentés et ne génèrent pas de douleur avérée. Le risque d’une légère irritation de la surface oculaire ne pouvant pas être totalement exclue pour certains examens (imagerie, ERG) les animaux feront l’objet d’une surveillance accrue pendant les 24h suivant ces différents actes. Le geste chirurgical, qui peut générer une nuisance ou une douleur temporaire est géré en pré et post-opératoire par un traitement analgésique puis un anti-inflammatoire non stéroïdien à durée d’action longue. Les signes de comportement anormal, signe de possible souffrance, seront également surveillés. Les points limites adaptés sont définis de manière adaptée aux procédures mises en œuvres et inclus une surveillance de l’état physique et comportemental de l’animal. L’observation d'un de ces points limites entraînera l’euthanasie immédiate de l’animal selon les méthodes adaptées et réglementaires.

Choix des espèces

Le rat est une espèce couramment utilisée dans les études précliniques. Ce choix permettra une comparaison des résultats obtenus avec ceux de la littérature. La taille de l’animal rend le geste technique (transplantation sous-rétinienne) moins difficile que chez la souris par exemple, ce qui réduira significativement le risque d’échec de la procédure et donc le nombre d’animaux nécessaire à l’étude. Nous utiliserons une lignée particulière, chez laquelle le système immunitaire est altéré, Ce modèle permet l’étude de xénogreffes (greffe entre donneur et hôte d'espèces différentes) sur le long-terme en réduisant drastiquement le rejet des cellules transplantées normalement provoqué par une forte réponse immunitaire (xénogreffe). Il permet également d’éviter les traitements anti-rejets potentiellement toxiques à long terme ; Les animaux sont inclus dans l’étude à l’âge de 3 mois, stade auquel la dégénérescence de la rétine est effective et l’ensemble des procédures s’étalera sur une durée de 6 mois (étude jusqu'à 6 mois post-transplantation) donc jusqu’à un âge maximal de 9 mois.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
    • Troubles nerveux
Souris : 297
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 152
▲ 145
Devenir
 -
 -
 -
 297

Quatre-vingt-dix minutes sous anesthésie gazeuse, la tête tenue par des barres d'oreille, pour une craniotomie et une injection de virus dans le cerveau : c'est l'une des deux voies comparées sur 297 souris d'une lignée transgénique pour la maladie d'Alzheimer, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. L'autre voie est une injection intraveineuse derrière l'œil, sous cinq minutes d'anesthésie, de virus modifiés codant pour une "protéine X" que le résumé ne nomme pas. Deux tests comportementaux, que le porteur décrit par ce qu'ils mesurent, alternance spontanée, apprentissage et mémoire, sans les nommer, précèdent un prélèvement de liquide céphalo-rachidien de 20 minutes sous anesthésie, puis la mise à mort de toutes les souris pour des analyses post mortem. Ces souris présentent, selon le porteur, des "signes cliniques dommageables", et leurs couples reproducteurs commerciaux sont eux aussi tués, à la fin de leur période de reproduction, sans aucun prélèvement.

Objectifs

A l’heure actuelle, aucun traitement ne permet de stopper ou ralentir les maladies neurodégénératives. Notre objectif est de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques dans le cadre de la thérapie génique, consistant à introduire du matériel génétique (ADN) dans des cellules du cerveau afin de limiter la progression de la maladie. Cette approche s’est révélée efficace dans un modèle murin de la maladie d'Alzheimer (MA). Des preuves de concepts ont été établies par des injections intracérébrales (directement dans le cerveau) d’un virus modifié permettant de délivrer l’ADN au coeur même des cellules. Notre but étant de développer ces applications en clinique, l’administration intracérébrale peut induire des risques additionnels dans un cerveau déjà en dégénérescence et atrophié par la maladie chez les patients. Dans ce projet nous avons développé des nouveaux virus modifiés de façon à les rendre plus efficaces à passer la barrière protégeant le cerveau (la barrière hématoencéphalique) après une injection intraveineuse et ainsi permettre d’atteindre les cellules du cerveau. Le but est de prévenir une approche invasive d'injection intracérébrale en la remplaçant par une injection intraveineuse chez un modèle murin de la maladie MA. Notre objectif est donc de comparer l’efficacité thérapeutique de virus administrés soit par une injection intraveineuse, soit par une injection intracérébrale. L’objectif final est de poursuivre toutes les étapes précliniques permettant de proposer cette approche thérapeutique chez les patients atteints de la MA.

Bénéfices attendus

Le bénéfice recherché est de remplacer la voie intracérébrale (connue pour être efficace chez la souris) par l’administration intraveineuse de vecteurs AAV (Adeno-Associated Virus ou virus adéno-associés) codant pour la protéine X, afin de pouvoir l’appliquer à l’Homme, et plus précisément chez les patients atteints de maladies neurodégénératives.

Procédures

Les animaux modèles de la maladie d’Alzheimer avec signes cliniques dommageables seront utilisés. Les couples reproducteurs commerciaux seront utilisés. Les animaux seront injectés une seule fois : soit par voie intraveineuse (5 minutes d’anesthésie gazeuse), ou par voie intracérébrale (90 minutes sous anesthésie gazeuse après injection d’un anti-douleur). Deux tests comportementaux permettent de mesurer l’alternance spontanée, l’apprentissage et la mémoire des souris (selon le test, 1 session d’une journée ou des sessions d’entraînement de 4 à 8 jours avec un test effectué en une journée juste après la session d’entraînement ou jusqu’à 72h après) seront effectués afin d’évaluer les déficits cognitifs. Puis le jour d'euthanasie, un prélèvement du liquide céphalo-rachidien (20 minutes sous anesthésie) et sanguin (1 minute) sera réalisé sous anesthésie après injection d’un anti-douleur.

Impact sur les animaux

Parmi les effets indésirables attendus sur les animaux nous pouvons noter les éléments suivants : 1) Une douleur peut survenir lors la mise en barre d’oreille des animaux, 2) Un risque de saignement peut avoir lieu au moment de la craniotomie. 3) Un risque de traumatisme mécanique locale relativement faible peut être également être observé suite l’injection de l’aiguille dans le cerveau des souris. 4) Un risque anesthésique pouvant entrainer des séquelles chez l’animal. 5) Un risque d’infection oculaire peut-être observé après les injections intra-veineuses en retro orbitale. 6) Une perte de poids dûe à l’injection d'AAV (Adeno-Associated Virus ou virus adéno-associés) pourrait être observée (5 à 7% du poids de référence total de l’animal, selon nos précédentes études),7) le stress engendré par les test comportementaux.

Devenir

Des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem, impliquant donc l’euthanasie de l’ensemble des animaux. Ceux-ci seront euthanasiés à la fin des actes prévus que ce soit à l’issu des procédures (avec prélèvement pour analyse) ou pour l’élevage (à la fin de la période reproductive, sans prélèvement).

Remplacement

Remplacement: Le recours aux modèles animaux est essentiel, car aucun type de culture cellulaire ou système synthétique ne permet à ce jour de reproduire la complexité architecturale des cellules du cerveau en particulier leurs interactions structurelles et fonctionnelles. Les animaux utilisés dans le cadre de ce projet sont nés et élevés en captivité dans des élevages agrées.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés est optimisé pour obtenir des résultats statistiquement pertinents. Leur nombre (297) a été restreint au minimum indispensable de façon à obtenir des données nécessaires pour valider l’efficacité d’une stratégie thérapeutique innovante qui peut être considérée comme cible dans plusieurs maladies neurodégénératives.

Raffinement

Les protocoles d’anesthésie et d’analgésie ont été définis et validés par une équipe vétérinaire. De plus, en cas d’observation de la moindre douleur, les souris recevront un traitement analgésique et si cette douleur devait persister, les animaux seraient euthanasiés pour éviter toute souffrance. La douleur/souffrance des rongeurs utilisés dans cette étude sera diminuée par l’injection locale d’analgésique et par protocole analgésique pour les procédures chirurgicales. L’expérimentateur surveille la respiration de la souris et adapte si besoin l’analgésie et le dosage de l’anesthésique. Les animaux reçoivent un traitement analgésique approprié selon le geste chirurgical. Un gel ophtalmique sera appliqué immédiatement après l’injection sur les yeux de l’animal. Une surveillance particulière de l’oeil sera faite en post-opératoire pour vérifier l’absence d’infection oculaire. L’applicateur est formé au geste d’injection intraveineuse. L’anesthésie générale sera assurée par une anesthésie gazeuse. Le respect des points limites en élevage/utilisation, et le suivi quotidien des animaux hébergés en groupe contribuent au bien-être des animaux. Le suivi est renforcé la semaine suivant la chirurgie puis celui-ci est ensuite allégé a 1 fois par semaine sauf à l’approche de points limites qui auront été définis préalablement. De plus, les tests comportementaux étant réalisés de façon hebdomadaire sur plusieurs jours, favorisent un suivi renforcé et une habituation des souris à la salle et à l’utilisateur. Un environnement enrichi constitué d’un nestlet pour la fabrication du nid et d'un igloo sera ajouté dans chaque cage. Les animaux seront hébergés en groupe.

Choix des espèces

Afin de tester différentes approches thérapeutiques pour traiter les différentes maladies neurodégénératives, il est nécessaire de disposer d'animaux modèle. A ce jour, seules les souris transgéniques pour la maladie d'Alzheimer permettent de mimer fidèlement la pathologie. C’est pourquoi nous les utilisons dans des études d’efficacité de nouvelles cibles thérapeutiques, comme l'évaluation de la surexpression de la protéine X. Dans ce projet des animaux adultes (entre 5 et 6 mois environ) seront utilisés. Chez ce modèle murin, les défauts neuropathologiques apparaissent dès 6 semaines puis ces défauts progressent ensuite de manière exponentielle. Nous réaliserons les injections intracérébrales ou intraveineuses chez les souris adultes afin de comparer les effets du traitement sur la neuropathologie et le comportement en fonction des deux voies d’administration.