Procédures modérées

21 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie sous anesthésie générale pour l'implantation de bioprothèses mammaires, avec chez une partie un prélèvement de graisse réinjecté, puis des pesées et échographies deux fois par semaine pendant quatre à neuf mois avant mise à mort. Le porteur indique un stress aux pesées, des pertes de poids après chaque anesthésie, des douleurs post-opératoires et des démangeaisons, pouvant s'aggraver si la prothèse est mal tolérée. Il affirme qu'aucun test in vitro ne permet de prédire la tolérance de la bioprothèse ni le temps de son absorption.

Objectifs

Le cancer du sein est le 1er cancer de la femme dans le monde, avec plus de 58000 nouveaux cas diagnostiqués en France en 2018. La qualité de vie des patientes touchés par un cancer du sein fait partie intégrante de leur plan de soins. 40% des patientes bénéficient d’une ablation totale du sein, induisant des séquelles physiques et psychologiques. Des études récentes mettent en évidence une amélioration significative de la qualité de vie des patientes lorsqu’une reconstruction mammaire est réalisée. Elle est effectuée soit au cours de la même chirurgie que la mastectomie totale, soit lors d’une 2ème intervention chirurgicale avec un bioprothèse mammaire (ou prothèse à changer tous les 10-15 ans), ou par greffe utilisant les tissus de la patiente avec un risque d’évolution asymétrique entre les deux seins à court et moyen terme, entraine des cicatrices au niveau des zones de prélèvement mais l’évolution à long terme sera plus naturelle et symétrique par rapport à l’autre sein, sans nécessité de nouvelles chirurgies dans le temps). C’est dans ce contexte qu'une bioprothèse biodégradable, favorisant la régénération tissulaire grâce à une greffe de graisse sera testée dans ce projet qui cherche à évaluer le temps d’absorption d’une bioprothèse de taille humaine et la qualité de l’infiltration de la bioprothèse par le tissu graisseux.

Bénéfices attendus

L’ablation d’un sein pour une femme est assimilé à une amputation. Les méthodes pour pallier cette chirurgie sont lourdes. La bioprothèse testée ici pourrait permettre un retour à la normal pour la femme moins douloureux et plus naturel.

Procédures

Les animaux seront pesés et échographiés 2 fois par semaine pendant 4 à 9 mois. Ils subiront une chirurgie sous anesthésie générale avec antidouleur (2 incisons de la peau de 4 cm) qui durera entre 45 min et 1h15. Une partie des animaux sera anesthésié pour un prélèvement de graisse qui sera réinjectée dans la bioprothèse (environ 30 min).

Impact sur les animaux

Les animaux subiront un stress lors de chaque pesée qui devraient diminuer au cours du temps. Chaque anesthésie (chirurgie, Prélèvement et réinjection de graisse différé) entraine une perte de poids car l’animal s’alimente moins pendant un jour avec un retour à la normal rapide. Parfois, l’animal ne reprend pas son alimentation. Il est alors traité le lendemain et reste donc moins de 48 h sans manger et boire. La chirurgie peut entrainer des douleurs post opératoire au niveau de l’incision malgré les antalgiques (probabilité faible). Le processus de cicatrisation entraine des démangeaisons. Si la bioprothèse est mal tolérée, les démangeaisons seront plus importantes et des douleurs pourront être engendrées par une inflammation. Le prélèvement de graisse pour injection dans la bioprothèse bien que réalisé sous anesthésie et antidouleur peut générer une douleur passagère.

Devenir

L’ensemble des animaux sera mis à mort car les bioprothèses et tissus nouvellement formés seront prélevés pour analyses.

Remplacement

De nombreux tests in vitro ont été réalisés : tests biomécaniques, tests de colonisation cellulaire, test de résistance à la radiothérapie. Cependant, il n’est pas possible de prédire la tolérance de la bioprothèse qui nécessite l’intervention complexe du système immunitaire ni le temps d’absorption et la colonisation par le tissu graisseux qui font intervenir de nombreux mécanismes.

Réduction

La première partie du projet consistera à mettre au point de la technique et ne donnera pas lieu à une étude statistique. C’est pourquoi 3 lapins seront mis à mort à chaque temps (4, 6, 9 mois). Au cours de la seconde procédure, le diamètre des bioprothèses sera également mesuré. Les diamètres seront comparés entre bioprothèse avec et sans greffe de graisse.

Raffinement

Dès l’acclimatation, les animaux auront des temps de jeux dans un espace plus grand que leur cage avec de nombreux enrichissements leur permettant d’exprimer leur comportement de curiosité (temps de 20-30 min max). Après la chirurgie, les animaux se réveilleront seuls dans leur cage et seront remis ensemble (par deux) dès l’observation de la reprise d’alimentation (pesées quotidiennes de l’aliment). Si une consommation faible d’aliment est observée pour un groupe d’animaux, ils seront également séparés afin d’identifier l’animal et de prendre les mesures nécessaires. L’animal sera réchauffé à l’aide d’un tapis chauffant durant l’anesthésie et de l’air chaud le réchauffera pendant le réveil. Les mêmes procédures d’anesthésie et antidouleur que chez l’homme seront utilisées pour la chirurgie et la greffe de graisse. Si le processus de cicatrisation engendre des démangeaisons, la cicatrice sera massée ave une pommade cicatrisante. Un scoring simple à mettre en œuvre permettant de déceler facilement un problème chez l’animal sera utilisé quotidiennement.

Choix des espèces

Le modèle lapin est le plus petit animal sur lequel des bioprothèses de taille « humaine » peuvent être implantées. La taille de 75 cm3 correspond à la plus petite taille nécessaire afin d’observer une recolonisation par les cellules graisseuses. Les animaux seront adultes et de grandes tailles afin de disposer d’un abdomen suffisamment grand pour placer les deux bioprothèses.

40 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent par voie orale un probiotique puis une inoculation de Salmonella, avec prises de sang à la jugulaire et prélèvements de fèces répétés, pour tester une réduction du portage de la bactérie dans la filière porcine. Le porteur indique une légère hyperthermie et une modification des fèces après inoculation, sans autre effet attendu. Il affirme qu'en l'absence de modèle in vitro il est "indispensable" de comprendre le rôle de la flore intestinale du porc, et présente l'objectif comme une réponse aux "attentes de la filière porcine".

Objectifs

La salmonellose représente la deuxième cause d’infection humaine d’origine alimentaire en Europe. Cette infection est une zoonose (maladie pouvant être transmise de l’animal à l’homme et inversement) qui peut être transmise à l’Homme tout au long de la chaine alimentaire, mais plus généralement par le biais d'aliments d'origine animale contaminés. Parmi les viandes, celle de porc a été identifiée comme l’une des principales sources des cas humains de salmonellose. Le porc héberge cette bactérie dans son tractus digestif de manière asymptomatique. L’objectif principal de ce projet est de réduire le portage de Salmonella, pathogène prévalent dans la filière porcine, par l’ajout d’un probiotique, Bacteroides fragilis. Au cours d’un précédent travail, il a été démontré in vitro que Bacteroides fragilis était capable de réduire le passage de la barrière cellulaire par des Salmonella de différentes formules antigéniques. Cet essai in vivo sur porcs permettra de valider les effets bénéfiques obtenus in vitro, en vérifiant en conditions expérimentales contrôlées l’effet inhibiteur de ce Bacteroides fragilis sur le passage trans-intestinal de Salmonella. La réduction du portage de Salmonella et de sa diffusion chez l’animal sera mesurée au niveau intestinal, sanguin et immunitaire. L’impact de B. fragilis sur le microbiote digestif en présence et en absence de Salmonella sera également considéré. Développer une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Salmonella dès l’élevage permettra de réduire l’usage des antibiotiques et la charge qui arriverait sur la chaine alimentaire, et ainsi répondre aux attentes des consommateurs et des acteurs de la filière porcine.

Bénéfices attendus

Dans la première partie du projet, des effets bénéfiques du probiotique Bacteroides fragilis sur la colonisation de Salmonella ont été observés in vitro . L’essai in vivo nous permettra de vérifier ces effets de réduction de la colonisation par Salmonella. Ces données sont nécessaires pour l’acquisition de connaissances, et pour le développement d’une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Salmonella dès l’élevage. Cela permettrait de limiter à terme, l’usage d’antibiotiques en cas de salmonelloses animales, de réduire la charge bactérienne qui arriverait sur la chaine alimentaire, et ainsi répondre aux attentes des professionnels de la production porcine. Par ailleurs, cette étude nous permettra de vérifier que les résultats obtenus in vitro sont transposables in vivo dans l'objectif de réduire le recours à l’expérimentation animale lors de futures études.

Procédures

- Administration par voie orale de Bacteroides fragilis à 8 temps donnés (J-4, J0, J1, J3, J7, J10, J14, J17) - Inoculation par voie orale de Salmonella ou d’une solution placebo à 1 temps donné (J0). - Prise de sang (10mL) au niveau de la veine jugulaire à 7 temps donnés (J-7, J-3, J1, J3, J7, J10, J14, J17, J21). - Prélèvement de fèces sur animaux vigiles lors de défécation naturelle à 8 temps donnés (J-7, J-3, J1, J2, J3, J7, J10, J14, J17).

Impact sur les animaux

Chez le porc, Salmonella est susceptible d’induire une légère hyperthermie dans les deux jours suivant l’inoculation. C’est pourquoi un suivi de la température rectale sera réalisé quotidiennement. De même, une modification de la texture des fèces peut être attendu. Pour surveiller ce paramètre, un scoring des fèces (échelle de 0 à 5) sera réalisé quotidiennement. B. fragilis, non toxigène, est considéré comme un probiotique prometteur de nouvelle génération en raison de ses capacités à atténuer l’inflammation. Il n’est donc pas attendu d’effet indésirable du au probiotique tout au long de cet essai.

Devenir

Des prélèvements d’organes et de différents contenus et tissus intestinaux sont nécessaires pour évaluer la diffusion de salmonella et l’impact du probiotique. Ces prélèvements nécessitent la mise à mort des animaux. C’est pourquoi tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale.

Remplacement

Le porc représente l’une des sources majeures de salmonellose pour l’homme. Afin de pouvoir identifier des moyens de lutter au mieux contre cette zoonose, il est indispensable de comprendre le rôle de la flore commensale dans le développement de Salmonella dans le système digestif du porc et sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes. Dans ce contexte, et en en l’absence de modèle in vitro ou in silico intégré, permettant de mimer l’interaction de la flore commensale porcine avec Salmonella, seul le modèle in vivo permet aujourd’hui de travailler sur un tel niveau global. C’est pourquoi il convient de réaliser cette étude sur cette espèce cible.

Réduction

L’étude est réduite au nombre minimum de lots nécessaires, un lot témoin négatif, un lot témoin « probiotique », un lot témoin « Salmonella » et le lot ou le probiotique et Salmonella seront administrés. Pour chaque lot, un effectif de 10 animaux sera utilisé (2 parcs de 5 animaux dans une même animalerie). Cet effectif de 10 sera suffisant pour reproduire les effets et effectuer des analyses de variance les plus robustes possibles Les tests statistiques utilisés seront, pour une distribution normale, les tests ANOVA et pour une distribution ne suivant pas la loi normale, les tests de Kruskall-Wallis.

Raffinement

L’inoculation de Salmonella et du probiotique sera réalisée à la pipette par voie orale par le personnel expérimenté qui apportera la même attention à chaque inoculation de sorte à éviter/limiter les inconforts au moment de l’administration. Dans nos précédentes expériences, suite à l’inoculation de porcs avec la souche de Salmonella, seule de légères hypertermies dans les 24h après l’inoculation ainsi qu’une modification de la texture des fèces 48h après l’inoculation ont pu être obervées chez certains animaux. Pour surveiller ces paramètres, il est donc prévu un suivi quotidien de la température rectale ainsi qu’un scoring des fèces (échelle de 0 à 5). Dans l’ensemble de notre essai, nous confirmerons l’état de santé des animaux dans nos conditions expérimentales. Pour cela un relevé de symptômes et de manifestations cliniques visuelles sera réalisé quotidiennement. Dans l’ensemble de notre essai, nous confirmerons l’état de santé et de bien-être des animaux dans nos conditions expérimentales comme indiqué au point 5.6.2. Enfin les prises de sang seront réalisées de sorte à prélever 10 mL de sang total au niveau de la veine jugulaire. Ce qui correspond à un prélèvement inférieur à 1% du volume sanguin (soit en moyenne 19mL). Ces prises de sang seront exclusivement réalisées par le personnel expérimenté de sorte à rendre le geste rapide et le plus confortable possible pour les animaux.

Choix des espèces

Le porc représente l’une des sources majeures de salmonellose pour l’homme. Afin de pouvoir identifier des moyens de lutter au mieux contre cette zoonose, il est indispensable de mieux comprendre le rôle de la flore commensale dans le développement de Salmonella dans le système digestif du porc et sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes. Le but final étant de trouver des moyens pour réduire le portage des salmonelles par les porcs, tout en réduisant l’utilisation des antibiotiques et ainsi, de protéger la santé humaine, tout en répondant aux attentes de la filière porcine. Les porcs seront sevrés et mis en lot à partir de 4 semaines. A la fin de la 6ème semaine, les lots 2 et 3 recevront le probiotique. L’inoculation des animaux par Salmonella interviendra 4 jours après pour les lots 3 et 4, à 7 semaines d’âge. A cet âge les porcs ont atteint une maturité intestinale avec une flore stable et un système immunitaire performant. Ces conditions permettront donc d’étudier de manière optimale la modulation du microbiote et l’implantation de Salmonella en présence ou non du probiotique. Le probiotique continuera d’être administré deux fois par semaine durant 3 semaines.

250 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Génétiquement modifiées, elles développent spontanément des cancers lymphoïdes, avec biopsie de la queue pour le génotypage et mise à mort à l'apparition de symptômes ou au plus tard à douze mois, pour étudier les voies de réparation de l'ADN. Le porteur indique une dégradation de l'état général et des difficultés à respirer, et surveille l'apparition de grosseurs ganglionnaires. Il affirme que les études in vitro ont "montré leurs limites" et que la souris est l'"organisme approprié" pour ce projet.

Objectifs

Les cassures doubles brins de l’ADN (DSBs) sont des lésions cellulaires toxiques qui doivent être réparées efficacement pour maintenir la stabilité du génome et prévenir le cancer. Dans les cellules de mammifères, deux voies principales de réparation existent pour détecter et ligaturer les DSBs : la recombinaison homologue (HR) et le « non-homologous end-joining » classique (NHEJ). Une troisième voie, moins bien définie, porte le nom de NHEJ alternatif (aNHEJ) et a été tout d’abord identifiée comme un système de "secours" capable de réparer les DSBs dans des cellules génétiquement déficientes pour un (ou plusieurs) facteur(s) essentiel(s) pour le NHEJ. Les cellules cancéreuses présentent fréquemment des mutations somatiques entraînant une altération des voies canoniques de réparation de l'ADN, ce qui provoque une instabilité génomique et favorise l'apparition et l'évolution des tumeurs. Dans ce projet, nous avons pour objectif d’étudier les mécanismes impliqués dans la promotion du développement tumoral en l’absence de NHEJ. Pour cela nous utiliserons des modèles murins qui développent spontanément de l’instabilité génomique et des cancers lymphoïdes proches de ceux observés chez l’Homme. Ces modèles présenteront différentes combinaisons de mutations au niveau de gènes impliqués dans la signalisation des dommages de l’ADN, (i.e. p53, ATM) et dans la voie NHEJ (i.e. Xrcc4, Shld1). Nos récents travaux in vitro indiquent que la polymérase Theta (Pol Theta), un facteur du aNHEJ, promeut la survie de lignées cellulaires lymphoïdes tumorales en l’absence de Xrcc4 et p53. Des animaux présentant en plus une déficience en Pol Theta seront donc générés afin de tester son rôle dans la tumorigénèse in vivo. L’analyse du développement tumoral et des échantillons leucémiques obtenus dans ces différents animaux nous permettra de mieux comprendre l’origine des leucémies et lymphomes humains et potentiellement de découvrir de nouvelles pistes thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de mieux comprendre l’implication relative des différentes voies et facteurs de réparation de l’ADN dans l’apparition de l’instabilité génomique et la transformation cellulaire au niveau de l’organisme. A plus long terme, il pourrait nous permettre d’élargir le répertoire des stratégies thérapeutiques et d’améliorer le traitement des cancers.

Procédures

Pour l’ensemble des groupes d’animaux, une biopsie de queue sera parfois effectuée sur animaux vigiles pour vérifier le génotype. Ce geste dure quelques secondes et ne sera effectué qu’une seule fois au cours de la vie de l’animal. Pour l’ensemble des groupes d’animaux, la mise à mort sera effectuée soit par dislocation cervicale soit par exposition croissante à du CO2. Le prélèvement des échantillons leucémiques et des organes lymphoïdes sera effectués sur les animaux après la mise à mort.

Impact sur les animaux

Les procédures expérimentales peuvent conduire à une dégradation de l'état général et de l’état corporel, et des difficultés à respirer.

Devenir

La procédure consiste à prélever des échantillons leucémiques et des organes lymphoïdes nécessitant la mise à mort de tous les animaux.

Remplacement

Des analyses expérimentales in vitro (protéines purifiées, extraits cellulaires, etc....) et dans des lignées cellulaires humaines, murines ou de hamster (knock-down, surexpression, transfection de mutants, etc....) ont été bénéfiques à la compréhension des mécanismes de réparation de l‘ADN et de la fonction des protéines impliquées. Cependant, ces études ont montré leurs limites pour comprendre in vivo les conséquences de la dérégulation de ces processus sur l’apparition de l’instabilité génomique et la transformation cellulaire. Pour ce faire, nous avons besoin d’une approche génétique dans un système biologique proche de celui du système immunitaire et lymphoïde humain. De ce fait, la souris est l’organisme approprié pour conduire ce projet.

Réduction

Le nombre de souris à utiliser a été calculé avec l’objectif de réduction maximale possible en se basant sur des résultats déjà publiés et suivant le test statistique log-rank test.

Raffinement

Les souris seront maintenues dans un environnement protégé pour réduire le risque d’infection. Elles seront hébergées en groupe, avec une litière appropriée et des matériaux de nidification. Les animaux seront surveillés trois fois par semaines et seront mis à mort dès l’apparition de symptômes indiquant une condition générale de l’animal amoindrie telle que la dégradation de l’état corporel, isolement de l’animal, difficulté à respirer, position courbée, signe de stress, apparition visible d’une grosseur susceptible d’être d’origine tumorale (dans le cas de tumeurs lymphoïdes non solides : gros ganglion(s) au niveau du cou, de l’aisselle ou de l’aine, visible même sans palpation).

Choix des espèces

Mus Musculus est un modèle unique pour les travaux de recherche car il peut être génétiquement modifié, ce qui permet une analyse fonctionnelle in et ex vivo d’un gène ou d’un mécanisme donné dans un environnement génétique stable. Ce modèle permet d’étudier les effets combinés de plusieurs gènes. L’étude de chacune des lignées mutantes établies dans ce projet permettra une meilleure compréhension des mécanismes de réparation de l’ADN et des anomalies menant à l’instabilité génomique. L’étude des voies et lésions oncogéniques des différents types de cancers lymphoïdes qui apparaitront dans nos modèles murins permettra une meilleure compréhension de l’oncogénèse des cellules lymphoïdes B et T. L’analyse de ces tumeurs et leur comparaison avec les données de séquençage des tumeurs humaines permettra la découverte potentielle de nouveaux gènes et/ou bio-marqueurs des cancers lymphoïdes. Le développement des tumeurs se fait entre 1 mois et 6 mois suivant le génotype des souris. Les tumeurs seront prélevées en respect des points critiques. Si aucune tumeur n’apparaît à 12 mois d’âge, les animaux seront mis à mort et sujets à une analyse phénotypique (autopsie).

20 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit sous anesthésie générale la création d'un défaut osseux de 15 mm à la mâchoire, comblé ou non par un greffon prélevé sur d'autres lapins issus d'un élevage de production d'anticorps, avant une mise à mort à un, trois ou six mois. Le porteur décrit de nombreuses atteintes possibles, dont des douleurs neuropathiques, des lésions de morsure de la lèvre, des troubles de la mastication et des hémorragies, un animal atteignant le point limite étant tué plus tôt. Il affirme que l'expérimentation est "irréalisable chez l'homme" et que le recours à une espèce mammifère est "obligatoire".

Objectifs

Les pertes de substance mandibulaires sont majoritairement d’origine traumatique ou tumorale (lésions bénignes mais agressives ou tumeurs malignes). Elles peuvent aussi faire suite à une infection, un traitement par radiothérapie ou chimiothérapie. Lorsque ces pertes de substance sont de taille supérieure à 15 mm, l’os ne peut se régénérer seul et nécessite d’être reconstruit. Cette reconstruction est un challenge sur le plan fonctionnel et esthétique. Le traitement de référence pour les pertes de substance pluritissulaires complexes repose actuellement sur le transfert d’un lambeau libre micro-anastomosé, c’est-à-dire le prélèvement d’os et de tissus mou à partir d’un site donneur qui est ensuite transféré avec les vaisseaux qui le vascularisent sur le site à reconstruire. Cette technique présente un taux de réussite compris entre 95% et 98% selon les études. Cette intervention ne peut se justifier que chez des patients dont l’état général est compatible avec une chirurgie longue et complexe, qui implique une morbidité importante au niveau du site donneur et des complications parfois graves au niveau du site receveur. En cas d’échec, cette technique peut mettre en péril la vie du patient. L’objectif de ce projet est donc de mettre au point une solution alternative pour la reconstruction des pertes de substance mandibulaires, plus sûre et moins complexe d’un point de vue technique. L’étude vise à montrer la faisabilité de la génération in vivo de tissu mandibulaire au sein d’une matrice aortique.

Bénéfices attendus

Tous les ans en France, 11 610 nouveaux cancers de la cavité buccale sont diagnostiqués. Ils sont classés au 8ème rang de tous les cancers en termes de fréquence. Leur pronostique est sombre avec une survie à 5 ans entre 44 et 68%. Cette étude vise à améliorer la prise en charge de la reconstruction chirurgicale de ces patients en mettant au point une technique moins complexe, plus rapide et plus sûre que le traitement actuel de référence.

Procédures

Une intervention chirurgicale sous anesthésie générale sera réalisée sur l’ensemble des lapins. Elle consistera en la réalisation d’un défect osseux de 15 mm au niveau de la mandibule en avant des prémolaires de manière unilatérale. Selon le groupe d’appartenance de l’animal, la région sera comblée ou non avec un greffon de matrice aortique préalablement prélevé sur des lapins destinés à la production d’anticorps et cryoconservée. La mandibule sera ensuite stabilisée par plaque transvissée. La fermeture sera réalisée par suture avec fil résorbable. La durée prévue est de 30 minutes par intervention. Les lapins recevront dans les suites post opératoires un traitement antibiotique en prise unique et des traitements antalgiques en intra musculaire afin de sécuriser leur prise en charge. Ils pourront être nourris à la seringue pendant les premiers jours si leur prise alimentaire s’avère insuffisante. A la fin de l’échéance : 1 mois, 3 mois ou 6 mois en fonction des groupes, les lapins seront mis à mort. La mandibule sera prélevée. Des coupes fines seront réalisées sur la région d’intérêt puis envoyer en analyse radiologique et anatomopathologique

Impact sur les animaux

En per opératoire : • Stress aigu durant le temps péri opératoire, douleur à l’injection intramusculaire des drogues et à la mise en place du cathéter au niveau de l’oreille • Sous dosage anesthésique pouvant entrainer douleurs, agitation, mouvements cliniques, tachycardie (bpm > 300) • Sur dosage anesthésique pouvant entrainer une bradycardie (bpm < 100), une bradypnée, des râles respiratoires, une désaturation avec hypercapnie, un arrêt cardiorespiratoire. • Une hémorragie per opératoire, contrôlable par les moyens chirurgicaux disponibles (ligature chirurgicale, compression) ou incontrôlable par rupture d’un vaisseaux cervicales type carotide ou jugulaire. • Toutes lésions accidentelles des tissus mous du site opératoire durant la chirurgie En post opératoire : • L’anesthésie du territoire innervé par le nerf intra alvéolaire inférieur sera constante. Elle pourra entrainer des douleurs neuropathiques, des difficultés à la prise du bol alimentaire, un prurit, des lésions de morsure au niveau de la lèvre inférieure. • Un trouble de l’articulé dentaire et donc de la mastication sera possible par mauvaise stabilisation per opératoire de la mandibule. • Une hémorragie post opératoire ainsi qu’une infection post opératoire (douleur, rougeur, chaleur, œdème), complications communes à toutes chirurgies, seront possibles et peuvent nous amener à réaliser un nouvel acte chirurgical en urgence. Une désunion de cicatrice ainsi qu’une exposition, un déplacement ou un défaut du matériel d’ostéosynthèse pourront aussi nous conduire à une nouvelle intervention. • La douleur à la prise alimentaire par lésion des muqueuses intrabuccales (sensibles au chaud) ainsi qu’à la mastication (sensible à la prise d’aliments durs en raison de l’ostéotomie). Cette douleur pourra être à l’origine d’un trouble de l’alimentation, d'une asthénie, d’une perte de poids, d’une agitation post opératoire, d’une insomnie, d’un retard du transit.

Devenir

Une mise à mort sera réalisée à la fin de la procédure afin de permettre le prélèvement de la mandibule et l’analyse osseuse. La mise à mort sera réalisée plus précocement pour les animaux ayant atteint le point limite douloureux.

Remplacement

Le modèle animal assure une expérimentation irréalisable chez l’homme. Notre projet vise à démontrer le potentiel de régénération osseuse à partir de cellules souches apportées par de la matrice aortique. Sa réalisation nécessite un environnement tissulaire et hormonal complexe ne pouvant être approché par des modèles numériques ou in vitro. Le choix d’un modèle animal possédant une anatomie et une physiologie proche de l’homme est essentiel. L’utilisation d’une espèce mammifère est obligatoire.

Réduction

Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires, la première étape qui correspond au prélèvement des greffons aortiques sera réalisée sur des lapins adultes récupérés d’une autre étude (production d’anticorps) qui n'entrent pas en compte dans le nombre de sujet necessaire. Concernant le nombre de sujets nécessaires, 18 lapins semblent suffisants à l’obtention de résultats significatifs. En effet, la plupart des études expérimentales de ce type en chirurgie maxillo-faciale décrivent des protocoles expérimentaux sur des cohortes de 15 à 20 lapins. Nous ajoutons aux 18 lapins 2 lapins d’essai afin de garantir des résultats significatifs en cas de décès dans notre cohorte. Cet effectif a été abaissé au minimum afin de garantir des résultats exploitables.

Raffinement

La chirurgie et l’hébergement des animaux se feront sur le même site, ce qui limite les transports et l’angoisse que ceux-ci pourraient générer. Les règles d’asepsie chirurgicale chez l’homme seront respectées à l’identique chez le lapin. Une antalgie efficace sera administrée. La procédure chirurgicale se déroulera sous anesthésie générale. Pendant le geste, nous réaliserons une anesthésie locale complémentaire par infiltration des deux nerfs alvéolaires inférieurs. Aucune procédure invasive ne sera réalisée lors de la phase observationnelle afin de minimiser le risque de nouveau stress chez l’animal. Les animaux seront nourris de manière adaptée pendant les 10 premiers jours postopératoires, avec une alimentation humidifiée et molle sans aucune restriction. Les dents seront particulièrement surveillées et coupées si nécessaire. En cas de non reprise d’appétit spontanée, nous réaliserons une réalimentation assistée par gavage à la seringue. L’environnement post-opératoire respectera les normes en vigueur. La douleur et le comportement de l’animal seront évalués de manière pluriquotidienne. Tout animal montrant des signes de souffrance non soulagée sera mis à mort.

Choix des espèces

La population cible pour la reconstruction osseuse à partir de matrice aortique est une population adulte. Nous avons besoin d’étudier la régénération osseuse sur un os mature. Nous utiliserons donc des lapins adultes, ayant un poids compris entre 2.5 et 4.5 kg. Le choix du lapin est justifié : sa phylogénie est proche de l’homme, son anatomie et sa physiologie sont comparables, sa taille permet d’obtenir des échantillons tissulaires exploitables. Les critères comportementaux sont essentiels : le lapin est un animal facile à approcher et à soigner dans la mesure où il subira des soins. Son taux de reproduction élevé et l’intervalle de génération relativement court lui ajoute une qualité supplémentaire. Le lapin est déjà utilisé dans le domaine de la cancérologie et de la chirurgie maxillo-faciale. Notre étude implique une procédure chirurgicale. L’anatomie de sa mandibule permet d’effectuer une résection de plus de 15 millimètres. A l’inverse, la mandibule du lapin est suffisamment petite pour permettre d’obtenir une section transversale complète sur une coupe histologique. La génération osseuse est comparable chez le lapin et chez l’homme, ce qui permettra de transposer les résultats obtenus chez l’homme.

40 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une chirurgie sous anesthésie générale pour l'induction d'une plaie cutanée et la greffe de cire contenant ou non des poils humains, puis un hébergement individuel jusqu'à leur mise à mort à deux ou quatre semaines. Le porteur indique une souffrance limitée dans le temps et un stress lié à l'isolement, atténué selon lui par des cages transparentes, et présente l'étude comme préliminaire. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou ex vivo ne permet de suivre la fonctionnalité d'une greffe dans la durée.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’évaluer chez la souris les effets de l’implantation de poils humains sur la cicatrisation de plaies cutanées. Il s’agit d’une étude préliminaire qui sera suivie, si les résultats sont concluants, par un projet plus conséquent. Des poils, prélevés par épilation à la cire sur un donneur humain sain, seront implantés dans le lit de plaies cutanées induites chez des souris possédant un système immunitaire fonctionnel ou non fonctionne , permettant ainsi d’évaluer d’une part la présence éventuelle d’une réaction de rejet, et d’autre part de suivre l’évolution du processus de cicatrisation au cours du temps. La comparaison se fera avec des souris qui seront greffées avec de la cire dépourvue de poils humains. Les poils greffés seront laissés en place tout au long de l’expérimentation. Un prélèvement cutané au large de la région greffée sera effectué sur une moitié des souris à un temps de cicatrisation moyen, 2 semaines, l’autre partie sera prélevée après cicatrisation complète de la plaie cutanée, soit environ 4 semaines. Un ensemble d'analyses sera effectué sur les prélèvements cutanés.

Bénéfices attendus

Les follicules pileux sont des mini-organes complexes qui résident dans une couche de la peau. Lorsque la peau est blessée, les cellules du follicule pileux s'activent et commencent à migrer vers le site de la plaie et contribuent au processus dee cicatrisation. Des greffes de poils pourraient ainsi permettre de favoriser la régénération du tissu cutané au niveau d’une plaie cutanée de taille importante tout en favorisant la repousse des poils au niveau de la zone lésée, permettant également d’avoir une cicatrice plus esthétique car beaucoup moins visible, les poils ne repoussant pas ou très peu au niveau d’une plaie cutanée de taille importante. Cela permettrait de réaliser une autogreffe en prélevant sur le patient des poils pour lui implanter directement dans la plaie à traiter, évitant ainsi tout rejet et traitement anti-rejet.

Procédures

Les souris seront soumises à une procédure chirurgicale pour l’induction de la plaie cutanée et la réalisation de la greffe de cire contenant ou non des poils humains, effectuée sous anesthésie générale. Un traitement analgésique des souris sera administré 1 heure avant la chirurgie puis 6 heures, 12 heures et 24 heures après. La chirurgie sera réalisée en 15 minutes environ et ne sera effectuée qu’une seule fois. Les greffes seront protégées par une compresse et un pansement de couverture qui seront changés 2 fois par semaine, et des observations et un scoring seront réalisés lors de chaque change effectué. Un suivi quotidien de l’ensemble des souris sera réalisé pendant toute la durée des expérimentations. Le maintien des souris greffées ou non en cage individuelle sera nécessaire pour éviter qu’elles ne s’arrachent entre elles le pansement de couverture et la compresse, et surtout le greffon de cire.

Impact sur les animaux

L'induction d'une plaie cutanée avant la réalisation de la greffe de cire contenant ou non des poils peut induire une souffrance mais limitée dans le temps, souffrance qui sera limitée au maximum par la réalisation de la procédure expérimentale sous anesthésie générale et sous couverture analgésique. L’hébergement en cage individuelle des souris greffées est nécessaire tout au long de l’étude pour éviter qu’elles ne s’arrachent entre elles le greffon et également pour éviter que cela interfère avec le processus de cicatrisation. Le processus cicatriciel est en effet long passant par différentes phases et la peau néoformée est une peau très fragile. Cet hébergement en cage individuelle des souris peut conduire à un stress par la limitation des interactions sociales directes mais cet effet sera limité par l’utilisation de cages transparentes, permettant à chaque souris de voir au moins une de ses congénères et de maintenir ainsi une forme de contact social.

Devenir

Procédure expérimentale 1 = Induction d’une plaie cutanée, greffe de poils humains et suivi de la greffe cutanée et des animaux : les 40 souris greffées nécessaires à la réalisation de ce projet seront mises à mort pour moitié 2 semaines après réalisation de la greffe et pour l’autre moitié 4 semaines après réalisation de celle-ci. Un ensemble d’analyses sera réalisé sur des prélèvements cutanés effectués au large de la région greffée.

Remplacement

Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Il n’est en effet pas possible d’utiliser des modèles in vitro ou ex vivo permettant de caractériser sur un temps prolongé la fonctionnalité de greffes, processus dépendant de mécanismes complexes. L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.

Réduction

Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet mais permettant d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce nombre a été déterminé sur la base de résultats d’études précédentes. D’autre part, la réalisation de l’ensemble des analyses envisagées sur un même prélèvement cutané permet de limiter le nombre d’échantillons et donc d’animaux nécessaires.

Raffinement

Une attention toute particulière sera portée aux animaux lors de la réalisation de la greffe (analgésie pré-opératoire, maintien des conditions d’asepsie, maintien de la température corporelle) puis après réalisation de celle-ci (analgésie post-opératoire). Les animaux seront observés quotidiennement tout au long de l’expérimentation, leur poids sera mesuré deux fois par semaine, et si une perte de poids supérieure à 20% par rapport au poids maximal est observée ou si des signes d’infection de la plaie greffée ou des modifications du comportement des animaux sont observés (cachexie, vocalises, convulsions…), ceux-ci seront mis à mort dans des conditions éthiques. Des bâtonnets d’ouate seront placés dans chaque cage comme dispositif d’enrichissement pour assurer leur bien-être, et seront remplacés lors de chaque change de litière.

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale la plus adaptée pour réaliser ce projet en raison de sa taille et de sa facilité de manipulation permettant d’induire une plaie représentative des plaies chroniques à traiter chez l’Homme, et le temps de cicatrisation est relativement court par rapport à l’utilisation d’autres espèces, permettant d’obtenir des résultats plus rapidement. Son utilisation est par ailleurs largement décrite dans la littérature scientifique pour les études sur les greffes cutanées. Les animaux seront des souris âgées de 6 semaines à l’arrivée au laboratoire et de 7 semaines pour le démarrage des expérimentations. Cela correspond à l’âge de souris décrit dans la littérature scientifique pour la réalisation d’études sur des greffes cutanées (généralement 6 à 8 semaines).

Une à trois injections d'anticorps dans l'abdomen ou dans une veine, puis douze heures d'accouplement par trio d'un mâle et deux femelles : 216 souris CD1 vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les injections peuvent provoquer inflammation, hématome ou infection du péritoine, et la voie intraveineuse un saignement ou une opacification de l'œil avec cécité, alors que le porteur évoque une douleur "légère transitoire" pour une injection, "modérée transitoire" pour trois. Ces anticorps, obtenus en immunisant d'autres souris, visent deux peptides de la spermatogenèse que reconnaissent aussi des anticorps de patients atteints de COVID-19, et l'équipe compte les portées et les nouveau-nés pour mesurer leur effet sur la fertilité. Les souris traitées sont tuées pour analyses, et 118 souris, non traitées ou nées des accouplements, sont déclarées réutilisées.

Objectifs

Les agents infectieux jouent un rôle majeur dans la physiopathologie des maladies auto-immunes et ce par divers mécanismes dont le plus important est le mimétisme moléculaire consistant à déclencher une réactivité auto-immune lorsque l’agent pathogène et l’antigène tissulaire humain sont structurellement similaires(1). L'épidémie de COVID-19 a incité les immunologistes, à étudier l'impact de l'infection par le SARS-CoV-2 sur la population humaine mondiale. La préoccupation est de savoir si l'infection peut déclencher une auto-immunité par le biais d'une réactivité croisée. Les anticorps formés contre le SARS-CoV-2 se lieraient aux protéines des tissus humains partageant des séquences communes avec la protéine SPIKE, entraînant une réactivité auto-immune. Pour exemple, plusieurs études ont indiqué que les patients atteints de COVID-19 produisent des auto-anticorps et qu'une partie d'entre eux développent des troubles auto-immuns pouvant par exemple conduire à une altération de la spermatogenèse et notamment de l'étape de spermiogénèse nécessaire à la maturation des spermatozoïdes . Une première analyse in-silico a permis d'identifier 4 peptides liés à la spermatogénèse qui partageaient au moins 5 acides aminés communs avec la protéine Spike du SARS-CoV-2. Nous avons découvert que les patients infectés par la COVID-19 développaient des anticorps contre 2 peptides (peptide A et B dans l'étude) impliqués dans la spermiogénèse. Une analyse biochimique a prouvé que les anticorps anti-Spike S du virus Sars-COV2 peuvent reconnaitre les deux peptides A et B liés à la spermatogenèse chez les hommes mais également chez les femmes affectés par la COVID-19. Ce résultat indique l'apparition possible de nouveaux troubles de la fertilité et féconditité dans la population. Pour aller plus loin dans cette étude, nous avons produit des anticorps murins de sous-classe IgG réagissant avec les peptides A et B en immunisant des souris saines contre ces peptides. Le but de ce projet est d’évaluer la pathogénicité de ces anticorps en les administrant à des souris mâles et femelles saines et en déterminant leur effet sur la fertilité (nombre de portées) et la féconditité (nombre de nouveaux-nés)..

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet auront un impact à la fois sur la communauté scientifique et sur l'ensemble de la population. Cette étude permet de mieux comprendre les effets de l'infection par le SARS-Cov-2 sur les humains, en particulier la pathogénicité d'auto-anticorps sur le système reproducteur.

Procédures

Les souris mâles et femelles recevront 1 à 3 injections maximum d’une durée de 2 minutes chacune sur animal vigile ou anesthésié. L'accouplement est composé d'un trio : 1 mâle et 2 femelles. Temp d'accouplement 12 heures.

Impact sur les animaux

L'administration dans la cavité abdominale peut induire une inflammation, une induration, un hématome ou une infection de la cavité péritonéale et l'administration Intra-veineuse peut induire un un saignement, une inflammation, une infection ou une opacification avec cécitéselon que l'animal recevra une injection ou au maximum 3. Ces injections pourront induire une douleur légère transitoire si réalisée une seule fois sur l'animal voire modérée transitoire si au maximum selon les résultats de l'étude pilote 3 injections devaient être réalisées.

Devenir

Tous les souris traitées seront mise à mort pour analyses ultérieures. Les souris non traitées et les souricaux seront réutilisés.

Remplacement

Le projet actuel représente la partie finale d'une étude plus étendue préalables visant l'identification des peptides partageant des identités de séquence avec la protéine Spike (S) du SARS-CoV-2 et les protéines liées à la spermatogenèse. Ensuite, elle a été suivie des studios dans les sérums des patients atteints de COVID-19 . Actuellement, le seul modèle disponible pour prouver le rôle des anticorps anti-peptides sur le système reproducteur est un organisme complexe comme le modèle murin. Aujourd'hui, notre objectif ne peut pas être atteint en utilisant des modèles cellulaires artificiels. Le modèle murin représente la meilleure stratégie pour générer des données qui peuvent avoir un impact translationnel futur pour l'homme.

Réduction

Le nombre d'animaux dans le projet est évalué selon les calculs de puissance visant à réduire l'utilisation d'animaux à un nombre minimum mais suffisant pour obtenir des résultats biologiquement valides et significatifs pour les objectifs de cette étude.

Raffinement

Nous avons établi des points-limites qui permettent de soustraire l'animal à la souffrance sur la bse d'une grille de score permettant d'évaluer l'état de santé des animaux ainsiq ue la douleur. L'injection intra-veineuse est réalisée sous anesthésie. Afin de réduire la douleur, une goutte d'anti-douleur sera ajoutée après l'injection. Les souris sont logées en groupe social et chaque cage sera équipée de matériaux de nidification pour que les mères puissent construire le nid et d'un bâton à ronger.

Choix des espèces

Les souris ont un génome très proche de celui de l'homme et elles développent des pathologies similaires à celles observées chez l'homme. De plus, le modèle murin a un taux de reproduction élevé permettant d'obtenir rapidement des résultats. Les souris CD1 sont utilisées à l'âge de 6-8 semaines après avoir atteint leur maturité sexuelle.

552 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une chirurgie sous anesthésie générale pour implanter des électrodes ou des fibres optiques dans le cerveau et injecter des virus, puis des tests comportementaux sur animaux vigiles, pour étudier l'influence des hormones de stress sur les circuits sociaux et un modèle du syndrome de Prader-Willi. Le porteur indique des douleurs modérées après les injections et la chirurgie, et un stress appliqué aux souris vigiles lors des tests. Il affirme que l'étude du comportement social suppose l'interaction entre êtres vivants, ce qui rendrait "impossible" le recours à un modèle in vitro.

Objectifs

Le stress est un facteur de risque de plusieurs maladies mentales affectant des millions de gens et imposant un coût socioéconomique important. Comprendre pourquoi certaines personnes sont plus de susceptibles que d'autres aux maladies mentales liées au stress est un défi prioritaire de la communauté Européenne et des associations de malades. Notre hypothèse est que le stress créerait un déséquilibre de perception entre des signaux d'alerte et de sûreté échangés entre partenaires sociaux. L'impact du stress serait d'autant plus important qu'il se rapprocherait de la période sensible du développement du cerveau. La persistence de ce déséquilibre chez l'enfant pourrait entrainer des troubles anxio-dépressifs chez l’adulte. De nombreuses études cliniques sont actuellement menées chez l’Homme dans lesquelles les hormones (ocytocine et vasopressine sont utilisées dans l’espoir de corriger les troubles d'anxiété et de comportements sociaux. Cependant, le mode d’action de ces deux hormones dans le cerveau reste méconnu. Un déficit de sécrétion de ces hormones pourrait avoir des conséquences directes sur le comportement social. C’est le cas par exemple de la maladie rare génétique du syndrome de Prader Willi (PWS) et du syndrome de Schaaf Yang (SY). Les trois quart des malades présentent des troubles du spectre autistique d’ordre cognitif et de sociabilité qui se manifestent chez l’adulte. De plus, l'administration d'un traitement chez les patients atteints de PWS montre un réel bénéfice à l'age adulte tant sur le comportement social que sur les autres troubles associés à la maladie comme par exemple l'hyperphagie. Le projet vise donc à suivre l’influence des hormones de stress sur le développement des cellules impliqués dans la perception des signaux d'alerte et de sûreté échangés avec des partenaires sociaux. Un autre des objectifs de ce projet est de mieux comprendre comment les neurones se mettent en place dans un modèle de PWS et leur impact sur le comportement social et le dernier objectif est de tester un traitement pour les personnes étant malades.

Bénéfices attendus

Cette étude représenterait un progrès significatif afin de comprendre comment le stress ou une maladie génétique influence la mise en place des circuits neuronaux ainsi que le comportement social. Dans un second temps, cela nous permettra de mieux caractériser le fonctionnement du traitement de PWS par l'ocytocine.

Procédures

Les animaux seront soumis à des procédures chirurgicales sous anesthésie générale. Cela concerne l'implantation des électrodes électroencéphalographiques ou des fibres optiques ainsi que l'injection de virus pour exprimer des transgènes traceurs ou bien modificateurs. Une facon de réduire les nuisances prévues consiste à poser les implants pendant la même procédure que l'injection de virus. Cette méthode est efficace en terme de résultats et permet de réduire le nombre d'intervention. Chaque procédure ne durera pas plus de 40 minutes et elles seront faites par un experimentateur formé avec soin pour respecter les normes européennes d'expérimentation animale.

Impact sur les animaux

Des douleurs modérées peuvent être constatés chez les souris suite à des piqures d'injection. Sont également à prévoir des douleurs modérés après la chirurgie sous anesthésie générale (des anesthésiques locaux sont administrés systématiquement après la chirurgie afin de diminuer les effets indésirables) et du stress sur animaux vigiles sera appliqué pour les test comportementaux.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés en respectant les bonnes pratiques et conformes à la protection des animaux pour vérifier l'inclusions ou non des individus avec les recombinaisons génétiques attendus.

Remplacement

La souris et l’homme partagent environ 98% de leurs 30 000 gènes, cela en fait donc un bon modèle pour étudier certaines maladies génétiques, d'autant que nous savons maintenant comment facilement manipuler leur génome. De plus, l'architecture cérébrale de la souris et de l'homme présente de nombreuses similitudes permettant de mieux comprendre les comportements humains grâce à la caractérisation du comportement de ce rongeur. Ces études du comportement social nécessite l'interaction entre des être-vivants rendant impossible l'utilisation de modèle in-vitro.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisés sera réduit grâce à une approche longitudinale de sorte que chaque individu est son propre controle. Le nombre d’animaux par groupe et par condition est determiné à minima afin d'obtenir des données statistiquement significative.

Raffinement

Les animaux ne sont pas isolés et ont un environnement enrichi. Des points limites ont été clairement établis ainsi que les mesures appropriés afin de prendre en charge la douleur. Les animaux sont manipulés par l'expérimentateur tous les jours de manière douce afin d'eviter le stress avant les procédures experimentales. Les animaux sacrifiés à la fin de l'experimentation seront utilisés afin de corréler les données obtenues lors des test de comportement social aux études de biologie moléculaire permettant ainsi une exploitation optimale des souris.

Choix des espèces

La souris est un animal facile à élever et à manipuler, pour lequel les caractéristiques pharmacologiques des récepteurs de l’ocytocine et de la vasopressine sont bien connues, dont les rythmes électro-encéphalographiques sont bien décrits et rapportés à des comportements caractérisés. Les animaux seront utilisés de la naissance jusqu'à l'âge adulte afin de réaliser des études longitudinales de comportement.