Procédures modérées

800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune passe six semaines seule en cage, subit une chirurgie crânienne d'au plus 80 minutes, puis dix jours de restriction alimentaire avant d'apprendre à appuyer sur un levier pour obtenir jusqu'à 60 récompenses par jour, l'activité de son cerveau étant enregistrée pendant environ trois heures de sommeil. Le porteur justifie l'isolement par la protection des implants et l'homogénéité de la restriction alimentaire, et reconnaît qu'il provoque du stress. Les retombées annoncées pour la santé humaine sont renvoyées à cinq ou dix ans, quand l'objectif immédiat reste de décrire des mécanismes de neuro-modulation chez la souris.

Objectifs

Les neuro-modulateurs sont importants pour les processus d'apprentissage et la consolidation de la mémoire. De plus, ils sont aussi des cibles pharmaceutiques de prédilection dans le cadre des traitements de certaines maladies psychiatriques (depression, anxiété, Parkinson). Malheureusement, les mécanismes de neuro-modulation impliqués dans l’apprentissage et la consolidation de la mémoire sont peu connus. Dans ce contexte, l’objectif principal du présent protocole est de découvrir les mécanismes de neuro-modulation impliqués dans l’apprentissage et la consolidation de la mémoire chez la souris.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra : à court terme (au terme du projet), d’identifier les mécanismes de neuro-modulation de l’apprentissage et la consolidation de la mémoire chez la souris. À moyen terme (5–10 ans), les données générées pourront servir de base de travail pour le développement de stratégies thérapeutiques ciblant les différents neuro-modulateurs pour la santé humaine.

Procédures

Opérations chirurgicales : tous les animaux sont soumis à une procédure chirurgicale qui dure maximum 80min. Tests comportementaux: tous les animaux sont soumis à une procédure comportermentale pendant laquelle elles apprennent à appuyer sur un levier pour obtenir une récompense. Pendant 5 jours, une fois par jour, les souris disposent au maximum de 60 min pour obtenir 60 récompenses. Des enregistremetns seront rélasés pendant la période de sommeil qui suit le premier jour d’apprentissage (environ 3 heures).

Impact sur les animaux

Les sources éventuelles de nuissances ou effets indésirables dans notre procédure : la chirurgie, l’hébergement individuel la restriction alimentaire et les test comportementaux. La chirurgie est susceptible d’occasionner un stress, une douleur et une perte de poids de manière aigüe (3 jours). L’hébergement individuel est necessaire pour garantir l’intégrité des implants et assurer une restriction alimentaire homogène. En effet, les restrictions alimentaires en cage collective exacerbent les hiérarchies et biaisent l'accés à la nouriture de certains individus. L'hébergement individuel commence avant la chirurgie jusqu'à la fin de la procédure, soit 6 semaines. Il occasionne un stress notamment au début. La restriction alimentaire, dure 10 jours et provoque une légère perte de poid. Lors des tests comportementaux les souris sont engagées dans une tâche de recherche de récompenses alimentaires; pour enregistrer l'activté cérébrale, elles sont connectées ce qui peut constituer une contrainte physique. Cependant au vue de nos données, le déplacement d'une souris connectée et non connectée est similaire.

Devenir

Euthanasie de l'ensemble des animaux à la fin de la procédure expérimentale afin de prélever le cerveau.

Remplacement

Chez l’homme, les neuro-modulateurs sont des cibles pharmaceutiques de prédilection dans le cadre des traitements de certaines maladies psychiatriques (depression, anxiété, Parkinson). De plus, chez l’homme, aucune méthode ne permet de comprendre les mécanismes cellulaires de la mémoire. Nous devons donc utiliser des méthodes permettant de mesurer et de manipuler l'activité de neurones ou de neuro-modulateurs avec des résolutions spatiales et temporelles élevées sur un cerveau intact et vivant.

Réduction

Le nombre d’animaux transgéniques et non-transgéniques (N) utilisé sera réduit à son minimum, en calculant l’estimation de la variance observée avec ce type de données pour atteindre une signification statistique. Nous avons besoin de 480 souris non-transgéniques l’étude des dynamiques des différents neuro-modulateurs et de 320 transgéniques souris pour la manipulation de la libération des neuro-modulateurs. Pour la réalisation de toutes les expériences de ce protocole nous utiliserons 800 souris.

Raffinement

Tous les soins seront pris afin de limiter la douleur et le stress des souris au minimum. Une période de 2 semaines d'acclimatation à l'animalerie (en cage collective) sera respectée à l'arrivée des souris. Après cette période, une habituation à la manipulation sera effectuée pendant une semaine. Les souris subiront des actes chirurgicaux. Afin de réduire au minimum leur souffrance, nous appliquerons systématiquement un traitement antalgique avant et trois jours suivant les actes chirurgicaux qui sont réalisées sous anesthésie gazeuse. Après la chirurgie, l’évaluation de l’état général de l’animal et de son poids est effectuée de façon journalière à partir du moment de la chirurgie. Ces mesures sont consignées dans un cahier d’expérience prévu à cet effet. Pour identifier les dommages et contraintes subis par l’animal, nous avons définis des points limites au nombre de 5. Ces cinq aspects évalués au cours de nos expériences nous aident à déterminer un point final à l’expérimentation. Chaque critère est évalué de 0 à 3 et si un critère obtient le score maximal, ceci induit un arrêt immédiat de l’expérience. Sur la base des critères définis dans ces fiches, les expérimentateurs et les zootechniciens seront informés des procédures à suivre pour limiter toute souffrance chez les souris. A la suite de la chirurgie, les souris seront isolées. Le temps de maintien des souris en habitat isolé sera réduit à son minimum, et les souris auront néanmoins accès à des stimuli olfactifs, visuels et auditifs provenant d’autres cages (ventilation collective et cages transparentes)

Choix des espèces

La souris est un bon modèle pour les études comportementales. Son utilisation est généralisée dans le domaine des neurosciences et en particulier pour l’étude des circuits neuronaux impliquées dans les comportements. Nos objectifs scientifiques nécessitent l’enregistrement et/ou la manipulation des différents neuro-modulateurs. L’existence de différentes lignées de souris rend cette espèce la plus indiquée pour réaliser notre étude. Les animaux seront utilisés entre 2 et 6 mois post natal, soit un âge adulte, l’âge auquel les souris montrent de bonne performance d’apprentissage et de mémoire.

Une pompe osmotique implantée sous la peau diffuse de l'angiotensine II pendant quatre semaines pour provoquer une hypertension artérielle. 50 souris vont être utilisées ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes. L'hypertension peut entraîner un épaississement du muscle cardiaque, une rétention d'eau et du sodium et des troubles du rythme, sans que la fréquence de ces atteintes soit précisée. L'objectif déclaré tient en une phrase, mieux comprendre les lésions de la valve aortique liées à un flux sanguin anormal, et la description des procédures subies par les souris en une seule ligne.

Objectifs

Les maladies des valves cardiaques, appelées valvulopathies, touchent environ 2,5% de la population générale et cette prévalence passe à 13% chez les personnes âgées de plus de 75 ans. Les valves jouent le rôle de clapets s’ouvrant et se fermant à chaque cycle cardiaque et empêchant le reflux sanguin. La valve aortique est une structure dynamique soumise en permanence à des contraintes mécaniques, notamment des forces de cisaillement liées au flux sanguin. Ces stimuli mécaniques sont perçus par les cellules valvulaires, notamment les cellules endothéliales valvulaires et convertis en signaux biologiques via des mécanismes de mécanotransduction. Dans des conditions physiologiques, un flux laminaire stable contribue au maintien de l’homéostasie valvulaire et participe à préserver l’intégrité structurelle du tissu valvulaire et les propriétés mécaniques et fonctionnelles de la valve. À l’inverse, des conditions hémodynamiques altérées, perturbent ces mécanismes de régulation. Ces contraintes pathologiques induisent une activation des voies de signalisation mécanosensibles dans les cellules valvulaires. Cela conduit à des réponses inflammatoires, et à un remodelage pathologique du tissu valvulaire. L’objectif de ce projet est d’étudier la physiopathologie de la valve aortique et les mécanismes conduisant aux lésions de celle-ci. Pour ce faire nous allons utiliser un modèle de souris présentant un flux sanguin anormal lié à une hypertension artérielle. Cette hypertension sera obtenue par la perfusion continue d’angiotensine à travers une pompe osmotique implantée en sous-cutané.

Bénéfices attendus

Nous attendons de ce projet d’augmenter les connaissances sur la physiopathologie des valvulopathies associées à un écoulement pathologique et ainsi améliorer au mieux la prise en charge thérapeutique des patients.

Procédures

Les animaux subiront une Implantation chirurgicale d’une pompe osmotique sous cutanée délivrant de l'angiotensine II pendant 4 semaines

Impact sur les animaux

l'implantation chirurgicale sous cutanée peut engendrer une gêne ou une douleur modérée dans les jours suivant l’intervention La délivrance de l'angiotensin II est utilisée pour augmenter l'hypertension artérielle. L'hypertension pouvant conduire à : 1) Hypertrophie myocardique et remodelage vasculaire. 2) Rétention d’eau et de sodium, diminution de la diurèse. 3) Troubles du rythme cardiaque.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour prélever les organes et réaliser des analyses post mortem.

Remplacement

Les premières étapes de notre projet ont consisté à étudier un modèle in vitro de cellules valvulaires soumises à un flux physiologique (écoulement maitrisé mimant les forces de cisaillement) et pathophysiologique sur un temps court (1h de culture). Malheureusement, le développement de la réponse cellulaire sur un temps plus long n’est pas possible et nous devons maintenant passer à l’analyse d’un modèle in vivo.

Réduction

Par une approche statistique nous réduirons au strict minimum le nombre d’animaux utilisés dans notre projet. Nous analyserons les données (morphologie et fonction) en utilisant un test de Mann et Whitney en prenant un risque alpha de 0,05, une puissance de test de 0,75 et une taille d’effet d=0,8. En fonction de ces paramètres, il nous faut au moins 21 souris par groupe. Afin de faire face à d’éventuelles pertes d’animaux ou incidents techniques, nous avons augmenté ce nombre de 20%, nous arrivons à un total de 25 souris par groupe.

Raffinement

Dès la réception des animaux dans notre établissement utilisateur, nous porterons une attention au bien-être animal. La manipulation des animaux sera faite par des personnes compétentes et sensibilisées à la manipulation à faible stress des souris contention. Lors du design expérimental, nous avons opté pour l’implantation d’une pompe osmotique permettant une libération continue du traitement afin d’éviter la réalisation d’injections quotidiennes qui sont stressantes et pouvant à terme devenir douloureuse pour les animaux. De plus, afin de suivre l’évolution de la pathologie, nous avons opté pour des approches non invasives de suivi de la pression artérielle et de la fonction cardiaque. Afin de limiter le risque de phénotype sévère pour les animaux, nous avons fait le choix de réaliser un suivi court (sur 4 semaines) et établi des points limites précoces et adaptés.

Choix des espèces

L’anatomie et la fonction du cœur des souris sont proches de celle du cœur humain. Les souris sont de bons modèles d’étude des pathologies cardiaques et de leurs évolutions. Notre modèle reproduira une pathologie valvulaire acquise. Pour cela, les souris utilisées seront adultes. Elles auront une hypertension artérielle induite par la perfusion d’angiotensine (pompe osmotique implantée) pendant 4 semaines.

Produire un réactif de contrôle qualité pour la libération de lots d'un médicament anti-rejet, telle est la finalité de ce projet, qui va utiliser 15 lapins sur cinq ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une puce implantée sous la peau, deux injections immunisantes, une douzaine de prélèvements sanguins à l'oreille sous contention et une transfusion de son propre sang, soit environ 165 minutes de manipulation cumulée, avant un prélèvement final sous anesthésie profonde qui le tue. Le porteur reconnaît que des méthodes sans animaux produisent déjà certains anticorps, puis affirme qu'elles ne donnent pas les propriétés "nécessaires" aux contrôles réglementaires. Le lapin est retenu parce que la matière première du médicament est elle-même produite à partir de lapins et que les pharmacopées exigent un réactif issu de la même espèce.

Objectifs

Certains patients doivent recevoir une greffe d’organe pour survivre. Pour éviter le rejet de la greffe, ils reçoivent des médicaments appelés « anti-rejet », qui diminuent l’activité du système immunitaire. La fabrication de ces médicaments doit être très strictement contrôlée afin de garantir leur qualité et leur sécurité. Pour cela, les laboratoires utilisent des tests capables de détecter d’éventuelles impuretés ou anomalies. Ces tests reposent notamment sur des anticorps, qui sont des protéines capables de reconnaître très précisément certaines molécules. Aujourd’hui, il existe des méthodes permettant de produire certains anticorps sans utiliser d’animaux. Cependant, dans certains cas, ces méthodes ne permettent pas d’obtenir des anticorps ayant les propriétés nécessaires pour les contrôles de qualité des médicaments. Dans ce projet, l’objectif est de produire des anticorps capables de reconnaître plusieurs parties d’une même cible, afin de garantir la fiabilité des tests utilisés pour le contrôle de médicaments. Ces anticorps seront produits chez le lapin, espèce couramment utilisée pour ce type de production car elle permet d’obtenir des quantités suffisantes de sérum. Les animaux seront utilisés en petits groupes (groupe de 3 animaux) afin de limiter leur nombre. Au maximum, quinze lapins seront utilisés sur une période de cinq ans. Ce nombre limité d’animaux a été choisi afin de réduire au minimum leur utilisation tout en garantissant la production d’une quantité suffisante d’anticorps. La nécessité de produire un nouveau lot sera réévaluée après chaque série de production afin de vérifier que les stocks de sérum disponibles restent suffisants pour les besoins analytiques, permettant ainsi de limiter au strict minimum le nombre d’animaux utilisés.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de produire des outils indispensables pour vérifier la qualité et la sécurité de certains médicaments utilisés chez l’humain. Lors de la fabrication de médicaments biologiques, il est essentiel de s’assurer qu’ils ne contiennent pas de contaminants ou de résidus pouvant présenter un risque pour les patients. Les anticorps produits dans ce projet permettront de détecter ces éventuelles anomalies avec une grande sensibilité. À plus long terme, ce projet contribue à garantir la sécurité des traitements administrés aux patients, notamment dans des situations médicales importantes comme les greffes d’organes.

Procédures

Au cours du projet, les lapins feront l’objet de plusieurs interventions. Après environ 10 jours d’acclimatation, une puce électronique d’identification permettant également de mesurer la température corporelle sera implantée sous la peau (durée du geste : 5 min). Après 21 jours, un petit prélèvement sanguin (10 à 15 mL) sera réalisé afin de constituer une réserve de sang qui pourra être utilisée plus tard pour une transfusion si nécessaire. Cette intervention dure environ 20 minutes. La manipulation pour la mesure du poids qui s’effectue 3 fois par semaine (lundi, mercredi et vendredi) dure environ 5 min soit 15 min au total. Deux injections seront ensuite réalisées afin de stimuler la production d’anticorps. Ces manipulations durent pour chacune 10 min soit 20 min au total. Les prélèvements sanguins seront réalisés au niveau de l’oreille. Pour cela, le lapin sera placé brièvement dans un dispositif de contention adapté. Des prélèvements supplémentaires de très faible volume pourront être réalisés dans les heures qui suivent afin de surveiller certains paramètres sanguins. Pour les prélèvements, l’acte dure 15 min soit 30 min au total pour les 2 prélèvements. A cela s’ajoute les prélèvements supplémentaires au nombre de 9 dont 5 min/prélèvement soit 45 min au total. Enfin, le prélèvement final sera réalisé sous anesthésie générale profonde, l’animal étant maintenu endormi pendant toute la procédure jusqu’à son décès. Cette étape dure 30 min. Au total, le temps cumulé de manipulation des animaux au cours de l’ensemble des interventions est estimé à environ 165 minutes par animal.

Impact sur les animaux

La réalisation des injections et des prélèvements sanguins peut entraîner une douleur transitoire liée à l’introduction de l’aiguille à travers la peau et dans la paroi vasculaire. Dans de rares cas, une réaction excessive du système immunitaire peut survenir après l’injection, susceptible d’entraîner une dégradation rapide de l’état clinique de l’animal et pouvant aller jusqu’au décès. Les prélèvements sanguins répétés nécessaires à la constitution du stock de sérum peuvent également entraîner une fatigue temporaire ou une diminution du volume sanguin, une réduction de l’activité ou de la prise alimentaire et hydrique.

Devenir

Le prélèvement final permet de collecter une quantité de sang suffisante pour produire les anticorps nécessaires. Cette étape est indispensable pour atteindre les objectifs du projet et ne permet pas de maintenir les animaux en vie. En cas de dégradation de l’état de santé d’un animal (par exemple une perte de poids) et que cette situation ne s’améliore pas spontanément ou malgré la prise en charge par le vétérinaire, une euthanasie anticipée sera réalisée afin d’éviter toute souffrance inutile.

Remplacement

Aujourd’hui, il existe des technologies permettant de produire certains anticorps en laboratoire sans utiliser d’animaux. Cependant, ces technologies ne permettent pas encore de reproduire certaines caractéristiques des anticorps. Ils doivent reconnaître plusieurs parties d’une même cible afin de garantir la fiabilité des tests utilisés pour le contrôle des médicaments. Les tests de contrôle doivent être valides et conformes aux exigences des autorités sanitaires. Les méthodes alternatives disponibles ne permettent pas encore d’obtenir ce type d’anticorps avec les propriétés requises. Pour ces raisons, l’utilisation d’animaux reste donc nécessaire dans ce contexte.

Réduction

Le nombre d’animaux a été limité au strict minimum nécessaire pour produire une quantité suffisante d’anticorps. Les animaux sont utilisés en petits groupes (3 lapins/cible), permettant d’obtenir un volume suffisant tout en limitant leur nombre. La nécessité de produire un nouveau lot sera réévaluée après chaque série de production afin de vérifier que les stocks de sérum disponibles restent suffisants pour les besoins analytiques, permettant ainsi de limiter au strict minimum le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Les animaux bénéficieront d’une période de repos de trois semaines après leur arrivée afin de permettre la stabilisation de leur état physiologique avant le début de la procédure. Les injections et les prélèvements sanguins seront réalisés au niveau de la veine (injection) et de l’artère (prélèvement) de l’oreille. Afin de limiter la douleur et l’inconfort associés à ces manipulations, un anesthésique local sera appliqué avant chaque procédure. Un suivi clinique attentif et régulier sera réalisé afin d’évaluer l’état général de l’animal. Ce suivi comprendra notamment la surveillance de paramètres cliniques tels que la température corporelle, la coloration des muqueuses et des oreilles, et l’état général de l’animal. Afin de prévenir une diminution des paramètres sanguins et de limiter les effets liés à la réduction du volume sanguin, une transfusion sanguine autologue (sang prélevé sur un animal et réutilisé chez ce même animal) préventive sera réalisée après le second prélèvement. Cette mesure vise à maintenir les paramètres sanguins (globules rouges) dans les valeurs physiologiques et à réduire les conséquences du prélèvement sanguin sur le volume global. Les animaux seront manipulés de manière calme et progressive afin de limiter les réponses de stress.

Choix des espèces

L’espèce lapin a été retenue car la matière première du médicament étudié est elle-même produite à partir du lapin. Conformément aux exigences des guides internationaux, notamment de la pharmacopée européenne et de la pharmacopée américaine, ainsi qu’aux conditions définies dans l’autorisation de mise sur le marché, les réactifs biologiques utilisés pour la validation et le contrôle qualité doivent être produits dans des conditions comparables à celles du procédé de fabrication du médicament. Afin de garantir la pertinence et la fiabilité des méthodes analytiques utilisées pour le contrôle des lots pharmaceutiques, les sérums témoins doivent donc être produits à partir de la même espèce animale que celle utilisée pour la fabrication du médicament. Dans ce contexte, le lapin permet de produire des anticorps présentant des caractéristiques comparables à celles du produit pharmaceutique étudié. Les animaux utilisés seront des lapins adultes âgés d’environ 14 semaines, présentant un poids moyen d’environ 3,5 kg au début du protocole (J0). À cet âge, les animaux ont atteint une maturité physiologique et immunologique permettant une réponse immunitaire efficace et stable. L’utilisation d’animaux plus jeunes pourrait être associée à une réponse immunitaire moins mature et moins reproductible, tandis que l’utilisation d’animaux plus âgés n’apporterait pas de bénéfice scientifique supplémentaire dans ce contexte. Par ailleurs, l’âge et le poids des animaux à J0 sont définis dans le cahier des charges de production, afin de garantir la reproductibilité des procédures et la qualité de la production d’anticorps.

Une trentaine d'anesthésies par animal, dix-sept séances d'imagerie, douze lavages broncho-alvéolaires et jusqu'à huit semaines d'hébergement individuel : 60 babouins juvéniles vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Tous reçoivent des candidats vaccins puis sont infectés par la bactérie de la coqueluche, avec une toux qui peut durer de trois à six semaines et des saignements après les écouvillonnages. Le porteur décrit le babouin comme la seule espèce reproduisant les symptômes coquelucheux humains, et retient des juvéniles sevrés pour représenter les réponses immunitaires des enfants. 40 babouins sont tués pour prélever leurs organes, les 20 autres restent vivants et pourront être réutilisés dans de nouveaux projets compatibles avec leur historique.

Objectifs

La coqueluche est une infection bactérienne des voies respiratoires responsable de 40 millions de cas et 300 000 décès par an dans le monde. Chez les patients les plus jeunes, les symptômes caractéristiques (fièvre, toux) peuvent évoluer vers une détresse respiratoire grave, voire entraîner le décès. Cette maladie affecte principalement les nourrissons et les jeunes enfants, dont le système immunitaire n’est pas encore pleinement développé. Depuis les années 1940-1950, des vaccins dits « ancienne génération » ont été développés afin d’immuniser les populations. Néanmoins, à partir des années 1990 et en raison de préoccupations liées aux effets indésirables (comme la fièvre et/ou des réactions inflammatoires au point d’injection), des vaccins « nouvelle génération » sont utilisés. Depuis quelques années, une recrudescence des cas de coqueluche a été observée. Des études épidémiologiques, cliniques et précliniques ont démontré que l’immunité conférée par la vaccination avec les vaccins de nouvelle génération diminue rapidement. Ils protègent contre la maladie, mais pas contre la colonisation bactérienne ni la transmission. Ceci a pour conséquence de permettre la transmission de la bactérie aux jeunes populations encore non protégées. Il apparaît donc nécessaire de développer de nouveaux vaccins capables d’induire une immunité durable, protégeant à la fois contre les symptômes, la colonisation bactérienne et la transmission. Dans ce projet, nous évaluerons l’efficacité de nouveaux candidats vaccins pour prévenir la maladie et la colonisation bactérienne chez des primates non-humains juvéniles, comme modèle des populations humaines pédiatriques à risque.

Bénéfices attendus

Les candidats vaccins qui auront montré des résultats satisfaisants chez le modèle primate non-humain pourront à court terme être utilisés lors d’essais cliniques chez l’être humain adulte. Ils pourront, à moyen-long terme, recevoir une autorisation de mise sur le marché pour être utilisés dans les populations humaines adultes et pédiatriques.

Procédures

Les différentes interventions prévues dans ce projet sont réalisées sous anesthésie générale : - Anesthésie des animaux (31 fois environ, 30 minutes, 60 animaux) - Administration de solutions pour l’immunisation (3 fois environ, 5 minutes, 60 animaux) - Infection par la bactérie (1 fois, 15 minutes, 60 animaux) - Prélèvement de sang (31 fois environ, 5 minutes, 60 animaux) - Ecouvillonnage mucosal (27 fois environ, 1 minute, 60 animaux) - Lavage broncho-alvéolaire (12 fois environ, 10 minutes, 60 animaux) - Implantation d’une puce de suivi (1 fois, 30 minutes, 60 animaux) - Imagerie in vivo (17 fois environ, 45 minutes, 60 animaux) - Examen de mesure des variations de volume pulmonaire (11 fois, 10 minutes, 60 animaux) - Euthanasie (1 fois, au maximum 60 animaux) Hébergement individuel (jusqu’à 8 semaines maximum après exposition bactérienne, 60 animaux)

Impact sur les animaux

Dans ce projet, des nuisances ou effets indésirables pourront être observés selon les interventions : Nuisances liées à la vaccination (peu attendues) : Réaction locale, démangeaisons/douleur dans les heures /jours suivant l’administration. Nuisances liées à l’infection par la bactérie : Fièvre légère transitoire pouvant aller jusqu’à 1 semaine. Ecoulement nasal, toux, toux intense pouvant aller de 3 à 6 semaines. Nuisances liées aux anesthésies et prélèvements de sang : Trouble de l’appétit avec plus ou moins de perte de poids mineure ou absence de prise de poids, anémie transitoire (légère), hématome au niveau du site du prélèvement, jusqu’à une semaine. Nuisances suite aux écouvillonnages : Saignement pouvant aller de quelques secondes à minutes. Nuisances liées aux lavages broncho-alvéolaires : Irritation trachéale liée à l’intubation dans les heures suivant la manipulation. Nuisances liées à l’implantation de puces de télémétrie : Réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie (rare), démangeaisons, durée de 1 à 5 jours. Nuisances liées à l’hébergement individuel : L’hébergement individuel peut entrainer un stress ou de l’ennui. Il sera limité au strict minimum (jusqu’à 8 semaines après l’exposition).

Devenir

40 animaux seront euthanasiés afin de prélever les organes d’intérêt dans le but de réaliser des analyses des tissus. L’accès à ces prélèvements permet d’analyser l’impact de la vaccination ou de l’exposition sur les organes, ce qui ne serait pas possible chez l’être humain. 20 animaux seront gardés en vie et pourront être réutilisés, sur avis vétérinaire, dans de nouveaux projets compatibles avec leur historique afin de réduire le nombre d’animaux naïfs utilisés en recherche.

Remplacement

Dans le cadre de ce projet, l’utilisation de l’animal de laboratoire est nécessaire pour reproduire ce qui est observé chez l’être humain développant une coqueluche, ainsi que l’immunité induite suite à la vaccination. La caractérisation de la maladie, y compris les impacts sur les organes, et la mise en évidence des vaccins à protéger de la maladie n’est pas réalisable avec les modèles actuels non animaux (cellules, organes, ou modélisation informatique). Bien que ces modèles puissent être utilisés pour répondre à des questions spécifiques, ils ne reproduisent pas encore la complexité du corps humain, comme le fonctionnement des organes ou du système de défense contre les infections, ni les interactions entre ces différents éléments à l’échelle du corps entier. En revanche, le primate non humain est très proche de l’être humain sur le plan biologique. Son utilisation permet donc une transposition rapide des résultats précliniques à la clinique humaine.

Réduction

Le nombre d’animaux dans chaque groupe est réduit au minimum nécessaire. Afin de tester l’efficacité des candidats vaccins, le nombre d’animaux a été établi à 6 animaux par groupe expérimental permettant une analyse statistique valable des résultats obtenus.

Raffinement

Les interventions et prélèvements seront réalisés sous anesthésie générale. Un maximum de prélèvements et interventions seront regroupés lors d’une même anesthésie afin de réduire le nombre d’anesthésies. Les anesthésies pouvant entrainer une diminution de l’appétit, une diversification et complémentation de l’alimentation sera instaurée au besoin. Les animaux seront observés quotidiennement. En cas d’apparition de signes cliniques, le vétérinaire de l’installation sera alerté afin d’adapter le suivi et les soins aux animaux. Si les points limites définis sont atteints, les animaux seront sortis de l’étude et l’euthanasie pourra être envisagée. Les prélèvements de sang pouvant entrainer l’apparition d’une réaction locale, un traitement symptomatique pourra être mis en place (désinfection, analgésie locale). Pour limiter l’irritation de la trachée liée à l’intubation lors du lavage pulmonaire, un spray anesthésique sera appliqué localement en amont de la manipulation. L’implantation de puces, permettant un suivi régulier de paramètres biologiques, peut induire une réaction au site d’incision. Un signalement au vétérinaire sera effectué qui pourra décider du retrait de la puce et éventuellement de la sortie de l’animal de l’étude et appliquer un traitement symptomatique (désinfection, analgésie locale). Un traitement analgésique est appliqué avant la chirurgie. Les animaux seront hébergés en cages individuelles suite à l’exposition par la bactérie pour empêcher toute surinfection liée à une contamination croisée et le stress lié à la cohabitation d’animaux développant la maladie. Le programme d’enrichissement sera étendu par ajout de dispositifs alimentaires, jouets, renforcement du contact positif. La durée de l’hébergement en cage individuelle sera limitée à 8 semaines au maximum après l’infection.

Choix des espèces

Le babouin a été sélectionné pour ce projet car il est le seul modèle réunissant les éléments nécessaires à l’évaluation de l’infection par l’agent responsable de la coqueluche : c’est la seule espèce animale connue à reproduire les symptômes coquelucheux retrouvés chez l’être humain. Le système immunitaire de cette espèce est proche de celui des humains et les réponses vaccinales induites chez cette espèce sont semblables à celles observées chez l’être humain. C’est donc le seul modèle permettant d’évaluer à la fois l’immunogénicité et l’efficacité de vaccins. Ce projet a pour objectif d’étudier l’efficacité de nouveaux vaccins contre la coqueluche qui seront administrés à terme à des enfants. Ce projet repose donc sur l’utilisation de babouins juvéniles sevrés (>8 mois) comme modèle des réponses immunitaires des populations pédiatriques humaines.

280 souris de six à huit semaines vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une myocardite auto-immune est déclenchée chez 224 d'entre elles par injection d'une protéine du muscle cardiaque, puis viennent des injections répétées dans l'abdomen, un prélèvement de sang à la mandibule et trois échographies du cœur sous anesthésie, avec épilation à la crème. Le porteur cherche à préciser le rôle d'une protéine sanguine dans la fibrose et la dilatation du cœur qui suivent l'inflammation. Il rappelle qu'aucun traitement spécifique n'existe et que les dernières études menées chez l'humain n'ont rien donné, et renvoie l'intérêt thérapeutique de sa cible à de futures études spécifiques.

Objectifs

Ce projet de recherche vise à mieux comprendre une maladie inflammatoire du cœur appelée myocardite. La myocardite correspond à une inflammation du muscle cardiaque qui peut, dans certains cas, entraîner une dilatation du cœur et une diminution de sa capacité à pomper le sang. Elle représente une cause majeure de mort subite du sujet jeune. L’impact sur la qualité de vie est important, avec un quart des patients qui développent une dilatation du cœur (on parle de cardiomyopathie dilatée) avec une insuffisance cardiaque. Cette dilatation est souvent le fait de la cicatrisation après l’inflammation, appelée fibrose. Il n’existe pas de marqueur permettant de cibler cette fibrose ou de prévenir cette dilatation du cœur après cette inflammation aiguë. Une étude préliminaire a permis d’identifier un rôle potentiel d’une protéine du sang qui intéragit avec le cœur. L’objectif de ce travail est de préciser le rôle de cette protéine sur la survenue des processus cicatriciels (fibrose), la survenue d’une dilatation du cœur et d’une insuffisance cardiaque associée. Pour étudier cette pathologie, des souris adultes de laboratoire seront utilisées. Chez une partie des animaux, une myocardite sera provoquée en stimulant leur système immunitaire avec une protéine provenant du muscle cardiaque. D’autres souris serviront de groupe de comparaison et ne développeront pas cette maladie. Certains animaux recevront également un traitement expérimental par un anticorps. L’objectif est de déterminer si ce traitement peut modifier l’évolution de la maladie. Chaque semaine, les animaux seront suivis attentivement afin de détecter tout signe d’inconfort. Des echographies cardiaques seront réalisées sous anesthésie pour observer le fonctionnement cardiaque. À la fin de l’étude, des analyses biologiques permettront de mieux comprendre les effets de la maladie et du traitement sur le cœur.

Bénéfices attendus

Il n’existe à ce jour pas de traitement spécifique de la myocardite aiguë, pathologie inflammatoire du muscle cardiaque. Les dernières études réalisées chez l’hommes se sont avérées négatives. Les bénéfices attendus de cette étude sont les suivants : 1. A court terme • identifier des cibles cellulaires impliquées dans la dilatation du cœur, l’insuffisance cardiaque, la fibrose • Préciser le rôle d'une protéine d'intérêt dans le processus de dilatation du cœur, d’insuffisance cardiaque et de fibrose après une myocardite aiguë 2. A long terme, cette étude conduira à une évaluation de l’intérêt thérapeutique potentiel de cibler les cellules et notre proteine d'intérêt dans la myocardite aiguë afin de prévenir la dilatation du cœur, l’insuffisance cardiaque et/ou la fibrose par le biais d’études spécifiques.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : 1) Injections intrapéritonéales : Ce sont des interventions sur animaux vigiles qui n'excèdent pas plus de 30 sec qui sont répétées avec plusieurs jours d'intervalle au long de la procédure. Elles permettent d'administrer les molécules et les anesthésiques. 2) Prélèvement unique de sang à la mandibule sous anesthésie : C'est un geste qui n'excède pas plus de 5 min. 3) Echographies cardiaques sous anesthésie : les animaux sont endormis durant la durée de l'échographie. Le temps de mesure est de maximum 10min. Pour cet examen, les animaux sont épilés avec une crème épilatoire. 3 échographies sont prévues pour ce projet.

Impact sur les animaux

Au cours du projet, les animaux seront soumis à une contention, des injections intrapéritonéales et intraveineuses pouvant toutes entraîner un stress. Un prélèvement de sang sub-mandibulaire est également prévu et peut générer une douleur légère ainsi qu’un stress. Des échographies hebdomadaires (nécessitant une anesthésie faible) provoqueront un stress chez l’animal de fait de la contention au moment de l’anesthésie.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort afin de prelever les différents organes à analyser

Remplacement

La myocardite est une maladie inflammatoire du muscle du cœur pouvant aboutir à un défaut de fonction du cœur (insuffisance cardiaque), une dilatation du cœur. C’est une maladie qui peut également aboutir au décès. Il est difficile de prélever le muscle du cœur chez l’homme à cause du risque de complications liés à la procédure qui peut entraîner des complications sévères. Dans le cas où le muscle du cœur est prélevé, il s’agit de petits échantillons qui ne permettent pas toujours de mesurer correctement l’étendue de l’inflammation. Le recours à l'expérimentation animale est nécessaire pour ce projet car il n’existe pour l’heure aucune autre technique que l’expérimentation in vivo pour réaliser les procédures expérimentales prévues dans ce projet. Il n’existe pas d’autre modèle permettant de reproduire les organes complexes, leur interaction et leur effet sur le corps entier. Le modèle de souris a été retenu pour sa ressemblance avec la présentation clinique humaine. Il a régulièrement été étudié et publié lors d’études sur la myocardite, et il s’agit d’un modèle maîtrisé par le laboratoire.

Réduction

Le protocole comprend 4 groupes expérimentaux organisés selon un plan factoriel 2×2 : myocardite auto-immune avec ou sans traitement par anticorps, et groupes contrôles avec ou sans traitement par anticorps. Les groupes sont les suivants : 1. Myocardite auto-immune avec injection d’anticorps 2. Myocardite auto-immune sans injection d’anticorps 3. Contrôles sans myocardite avec injection d’anticorps. 4. Contrôles sans myocardite sans injection d’anticorps Aussi, la répartition finale sera la suivante : Groupe 1 : 112 animaux, Groupe 2 : 112 animaux, Groupe 3 : 28 animaux, Groupe 4 : 28 animaux. Au total, 280 animaux seront nécessaires au projet.

Raffinement

Les mesures prévues ont pour objectif de réduire autant que possible la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long de l’étude. Les échographies seront réalisées sous anesthésie légère afin que les animaux ne ressentent pas de gêne. Avant cet examen, ils seront installés dans la salle concernée pendant deux heures pour leur laisser le temps de s’habituer à l’environnement et ainsi diminuer leur stress. Les prises de sang seront effectuées par du personnel formé et expérimenté, avec du matériel adapté, en respectant des volumes limités pour préserver le bien-être des animaux. Leur nombre sera réduit au strict nécessaire.Des critères de surveillance précis seront appliqués afin de repérer rapidement tout signe de souffrance ou de dégradation de l’état de santé. Si l’un de ces critères est atteint, des mesures immédiates seront prises pour éviter toute souffrance prolongée.À la fin de l’étude, les animaux seront euthanasiés sous anesthésie générale, de manière à éviter toute douleur ou détresse.

Choix des espèces

Les souris sont le modèle le plus adapté pour cette étude sur la myocardite auto-immune, car cette espèce est largement utilisée et bien connue pour comprendre les réactions du système immunitaire et leurs effets sur le cœur. Les objectifs de l’étude ne peuvent pas être atteints par des méthodes alternatives, comme des cultures cellulaires ou des simulations informatiques, car il est nécessaire d’observer l’ensemble des interactions entre le système immunitaire, le cœur et l’évolution de la maladie dans un organisme vivant. La souris est également l’espèce la plus appropriée car elle permet d’obtenir des résultats robustes tout en limitant les contraintes d’élevage et l’impact sur le bien-être animal par rapport à des animaux de plus grande taille. Les expériences seront menées sur des souris jeunes adultes âgées de 6 à 8 semaines. À cet âge, leur système immunitaire est pleinement développé, tout en restant stable, ce qui permet d’obtenir des résultats comparables et reproductibles. Utiliser des animaux plus jeunes ou plus âgés pourrait modifier la réponse immunitaire et introduire davantage de variabilité dans les résultats.