Procédures modérées
Mise au point du modèle de transplantation hépatique dans un modèle porcin
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Les donneurs ne peuvent survivre sans leur foie et les receveurs sont tués après la greffe: 10 cochons vont être utilisés, la moitié opérée et tuée sans réveil, l'autre soumise à une souffrance modérée. Les receveurs subissent une transplantation de cinq heures, puis trois jours en cage métabolique individuelle avec prélèvements de sang et d'urine, avec un risque de douleurs postopératoires et de mortalité. Il s'agit d'une simple mise au point du modèle chez le porc, pour de futures recherches sur la préservation des greffons. Le porteur juge le gros animal "indispensable" parce que les machines de perfusion sont conçues à taille humaine.
Objectifs
Au cours d’une transplantation d’organe, les phénomènes liés à l’ischémie-reperfusion créent des lésions induisant une dysfonction du greffon à la phase précoce et peuvent faciliter son rejet. L’ischémie est la phase où l’organe est privé de la circulation sanguine. La reperfusion de l'organe se traduit par la reprise de la circulation sanguine et donc des apports en nutriments et oxygène. L’ischémie-reperfusion est aussi impliquée dans les mécanismes de lésions chroniques à plus long terme. Le monde de la transplantation est à un virage pour la préservation d’organes : pendant des décennies le greffon, après prélèvement et en attente de greffe, était juste refroidi et rincé avec un liquide de conservation. Depuis quelques années pour le foie, le poumon et maintenant le cœur, des machines de perfusion hypo et normothermiques ont été mises sur le marché. Ces machines permettent de placer l’organe dans un conteneur hermétique, stérile et de brancher ses vaisseaux pour circuler soit du liquide de préservation froid, oxygéné (machines hypothermiques) ou du sang du donneur, réchauffé à 37°C et oxygéné (machines normothermiques). Cela permet de recharger les cellules en énergie, évacuer certains produits toxiques de lyse cellulaire, voire tester la fonction du foie via les paramètres biologiques dans le liquide de perfusion, la production de bile. En théorie les lésions d’ischémie – reperfusion devraient être nettement diminuées avec ce type de préservation. Ces machines de perfusion sont arrivées sur le marché avec peu de données et leur utilisation a commencé de manière peu contrôlée. Leur essor impose un retour à la recherche pour tester diverses configurations, comparer les machines entre elles et définir leur rôle exact en transplantation d’organes. Nous avons donc besoin de mettre sur pied un modèle reproductible de transplantation hépatique chez le gros animal, qui permettra de développer des protocoles collaboratifs de recherche autour des méthodes nouvelles de préservation d’organes visant à diminuer les conséquences de l’ischémie – reperfusion. L’objectif de la demande est de mettre en place un modèle reproductible de transplantation hépatique dans un modèle porcin. C’est un modèle très répandu dans la littérature mais rendu difficile par l’instabilité hémodynamique du porc lors de la transplantation hépatique. Nous devons adapter en conséquence la technique chirurgicale et regarder le modèle dans son ensemble (fonctions cardiaque, pulmonaire, rénales)
Bénéfices attendus
La mise au point du modèle de transplantation hépatique chez le porc donnera la possibilité de tester dans un modèle pré-clinique les possibilités de préservation du foie, des médicaments destinés à diminuer les réactions d’ischémie – reperfusion, des protocoles d'immuno-suppression, mais aussi ouvrira la porte à des collaborations intéressantes avec d’autres équipes françaises sur des projets de xeno-transplantation, de recherche dans l’immunologie, etc.
Procédures
Pour les animaux donneurs : procédure chirurgicale sous anesthésie générale avec analgésie peropératoire et surveillance, d'une durée de 2h30. Pour les animaux receveurs : procédure chirurgicale sous anesthésie générale avec analgésie per et postopératoire et surveillance, d'une durée de 5h; 1 prise de sang sous anesthésie générale en fin de chirurgie; 3 prélèvements sanguins sur animal vigile, à l’aide d’un cathéter posé lors de la procédure initiale (durée 5 minutes); 3 prélèvements d’urine en cage métabolique; hébergement individuel en cage métabolique durant 3 jours post greffe.
Impact sur les animaux
Durant les 3 jours de l’étude, les animaux seront maintenus en cage métabolique individuelle afin de permettre un suivi clinique, biologique et fonctionnel rapproché. Cette période implique un isolement relatif et une limitation des déplacements, susceptibles de générer un stress. Des prélèvements sanguins réguliers seront nécessaires pour le suivi de la fonction de l’organe greffé. Ces prélèvements seront réalisés via un cathéter veineux central. Ces manipulations peuvent occasionner une gêne temporaire, un risque d’infection locale. L’injection pour la première anesthésie peut provoquer une douleur ainsi qu’un hématome, et la contention lors de cette injection peut engendrer du stress. Les interventions chirurgicales majeures (prélèvement du foie et transplantation) sont susceptibles d’entraîner des douleurs postopératoires. Des complications opératoires peuvent survenir, telles qu’un hématome ou un abcès. La mortalité reste une possibilité en cas de non reprise de fonction de l’organe.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue des procédures. En effet, les donneurs ne peuvent survivre sans foie, et des prélèvements d'organes seront effectués sur les receveurs.
Remplacement
Il s’agit d’une mise au point de modèle. La transplantation hépatique chez le gros animal est un modèle extrêmement précieux dans l'étude de la préservation et de la perfusion du foie ex vivo. Le gros animal est nécessaire, pas seulement comme modèle pré-clinique, proche de l’homme, mais aussi parce que les machines de perfusion sont toutes destinés à un usage humain et sont développées à taille humaine avec un régime de fonctionnement de pression et de débit qui ne permet pas la transposition dans un modèle murin. D’autre part, comme il s’agit de préservation dynamique (perfusion de l’organe en dehors du corps, avec des liquides de préservation enrichis en oxygène), il est impossible de créer un modèle cellulaire ou tissulaire comparable. L’objectif final est d’évaluer la qualité de conservation d’un organe et la manière dont il reprend la fonction, il est donc indispensable de disposer d’un modèle de transplantation chez le gros animal.
Réduction
Il s’agit d’une mise au point de modèle. Nous avons diminué le plus possible le nombre d’expériences (quatre expériences + 1 supplémentaire en cas d'échec) nécessaires à la mise au point, en utilisant les données de la littérature, nos précédentes expériences et en essayant un maximum d’utiliser les donneurs de foie à d’autres expériences dans le cadre d’autres projets, comme celui d’ischémie – reperfusion de l’intestin.
Raffinement
Les animaux arriveront 10 jours avant la chirurgie à Pixanim pour s’acclimater aux locaux et au personnel. Ils seront hébergés en cases collectives dans une salle climatisée. L’enrichissement du milieu sera assuré par l’ajout de paille, de bidons et de jouets adaptés. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale. La douleur sera prise en charge par une analgésie multimodale. Une surveillance vidéo sera mise en place. Les animaux seront placés en cage métabolique pendant la durée du projet pour le suivi fonctionnel rapproché, avec limitation des déplacements. Afin d’atténuer l’impact de cet isolement, deux animaux seront suivis en parallèle, et les cages seront proches pour permettre un contact visuel, auditif et olfactif entre congénères. Durant leur séjour sur la plateforme, les animaux seront visités 4 à 5 fois/jour, manipulés avec douceur et dans le calme, des récompenses (caresses, sucreries) seront dispensées après chaque acte. Des critères de surveillance quotidiens seront appliqués : comportement, alimentation, mobilité, diurèse. En cas de signes d’altération de l’état général, une évaluation sera immédiatement menée avec le vétérinaire référent, le porteur du projet et le responsable du bien-être animal. Si aucune amélioration rapide n’est attendue, une décision d’euthanasie anticipée sera prise. L’euthanasie sera alors pratiquée sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Le modèle porcin est largement utilisé dans le monde de la recherche en transplantation, notamment la transplantation hépatique. Le choix du porc comme espèce expérimentale est motivé par sa grande pertinence scientifique et translationnelle. Sur le plan anatomique et physiologique, le système hépatique porcin est très proche de celui de l’homme, ce qui en fait un modèle particulièrement adapté pour l’étude de la transplantation de foie. Au début des modèles de transplantation du foie le modèle canin a été le premier utilisé, mais actuellement il a été largement remplacé, sur tous les continents par le modèle porcin. Nous utiliserons des animaux de 40 à 50 kg, ce qui correspond à 3-4 mois d’âge. La raison est d’avoir des animaux dont la taille du foie est comparable avec celle du foie d’un adulte humain, la taille des vaisseaux également pour pouvoir utiliser les machines de perfusion existantes, développées pour un usage humain.
Etude d’une nouvelle technique d’imagerie à résonance magnétique (IRM) visant à détecter les changements de myéline dans un modèle murin de sclérose en plaques. EU1/2
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Pour valider une nouvelle technique d'IRM mesurant la myéline, 18 souris femelles vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent de la cuprizone dans leur nourriture pour détruire la myéline, ce qui peut provoquer des troubles de la coordination, des troubles de la mémoire et des comportements anxieux ou dépressifs. Le porteur décrit ensuite une "phase de guérison" une fois le produit arrêté, alors que toutes les souris sont tuées en fin de protocole pour vérifier les images sur leur cerveau. La reconstitution de la myéline mise en avant sert à valider un outil d'imagerie, et non à soigner les souris qui l'ont subie.
Objectifs
De nombreuses maladies du cerveau et de la moelle épinière s’accompagnent d’une atteinte de la myéline, une structure agissant comme une couche isolante autour des neurones, permettant aux messages du cerveau de circuler plus vite et efficacement. Parmi ces maladies, nous retrouvons la sclérose en plaques (SEP), dont l'incidence est en augmentation depuis plusieurs années. Ainsi, pour mieux traiter ces patients, il est nécessaire de disposer d'outils en pratique clinique permettant de quantifier cette atteinte, et l’imagerie par résonance magnétique (IRM) permet cela de façon non-invasive. Néanmoins, les techniques d’IRM actuellement utilisées en pratique clinique ne permettent pas de voir directement la myéline mais seulement les dégâts infligés au cerveau lors de l’atteinte de cette myéline. Depuis plusieurs années, des techniques d’IRM sont développées pour essayer de mesurer directement l’atteinte de la myéline, et il en existe aujourd’hui une qui est considérée comme la référence. Néanmoins, cette technique est complexe et nécessite une longue durée d’acquisition, rendant son utilisation en pratique clinique impossible en l’état. Nous avons donc développé une nouvelle technique d’IRM ciblant la myéline, plus simple dans sa mise en œuvre. Ce projet vise à tester cette nouvelle méthode d’imagerie, en la comparant à la technique de référence, à l’aide d’un modèle murin imitant la sclérose en plaques humaine : le modèle cuprizone. Le projet se déroule dans 2 établissements utilisateurs différents.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'établir une nouvelle méthode d'IRM fiable, non invasive et applicable en conditions cliniques pour quantifier la myéline in vivo, ce qui fait actuellement défaut pour le suivi des patients atteints de SEP. Cette nouvelle approche sera aussi utile dans le cadre d’autres pathologies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer. Ceci est d'autant plus important que le développement de thérapies innovantes visant à favoriser la remyélinisation (c’est-à-dire visant la réparation de la myéline atteinte, et donc la protection des neurones), devient une priorité depuis quelques années.
Procédures
Le traitement par cuprizone sera administré per os, directement incorporé au sein de la nourriture habituelle des souris, à la concentration de 0,2%. Les animaux bénéficieront de 2 à 4 sessions d’anesthésie générale gazeuse, afin de permettre leur immobilité et de réduire leur stress lors des examens par IRM. Chaque session aura une durée maximale de 2 heures.
Impact sur les animaux
L’administration du traitement par cuprizone peut entraîner chez la souris des troubles moteurs légers, à savoir principalement des troubles de la coordination et locomotion. Elle peut aussi entraîner des troubles comportementaux liés à des problèmes de mémoire et d’apprentissage, pouvant être à l’origine de comportements anxieux ou dépressifs. La cuprizone peut également avoir des effets physiologiques généraux avec une perte de poids et une baisse de l’activité. Toutefois, dès que l'on arrête de donner le produit à la 6ème semaine, le cerveau cesse d'être attaqué. Cela marque le début d'une phase de guérison où l'animal retrouve progressivement sa forme et son comportement normal. Par ailleurs, il peut y avoir un stress lié aux transports des souris entre les animaleries et la plateforme d'imagerie.
Devenir
A la fin de la procédure, toutes les souris seront mises à mort afin de prélever et analyser leur cerveau. Cette étape est indispensable pour vérifier que les images obtenues en IRM reflètent bien la réalité biologique observée dans le cerveau.
Remplacement
Dans le cadre de ce projet, l’utilisation d’animaux vivants est obligatoire pour valider la robustesse de nouveaux paramètres IRM dans des conditions biologiques réelles. Ces validations constituent une étape incontournable avant toute transposition en clinique. A ce jour, malgré les progrès récents dans les domaines de la culture cellulaire et de la biologie computationnelle, aucune alternative non animale ne permet de reproduire de manière fiable la complexité des mécanismes de démyélinisation et de remyélinisation in vivo.
Réduction
Le nombre de 18 souris est nécessaire et suffisant pour analyser la perte de myéline induite par le traitement à la cuprizone, la reconstitution de la myéline tout en considérant les variabilités inter-individus, aux 3 points temporels de notre étude. Le suivi longitudinal permet de réduire la variabilité inter-individuelle et le nombre total d’animaux utilisés, tout en évaluant la nouvelle technique IRM.
Raffinement
Des mesures de raffinement seront prises au cours du suivi afin de réduire le stress engendré par les examens IRM répétés,les transports et les contentions multiples et les troubles induits par l'ingestion du médicament pour induire une démyélinisation . Ces mesures seront réalisées sous anesthésie générale, afin que l’animal ne bouge pas et permettra de diminuer le stress induit par le bruit des machines. L’hypothermie, induite par le passage dans la machine IRM sera prévenue par un maintien d’une température stable pendant toute la durée de l’anesthésie. Des points limites seront appliqués, conduisant selon la situation, à l’arrêt de la procédure et/ou à la mise à mort humanitaire conformément aux procédures en vigueur.
Choix des espèces
Le modèle cuprizone est le modèle de choix pour l'étude des changements du contenu en myéline dans le cerveau de souris. Il s’agira de souris femelles adultes ayant un développement cérébral achevé (âgées de 6 à 8 semaines) car la sclérose en plaques est une maladie du jeune adulte, touchant de façon prédominante les femmes.
Photosensibilité et dérégulation immunitaire
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
Une partie des souris utilisées porte une modification génétique qui leur fait développer un lupus, les autres reçoivent une huile minérale qui déclenche la même maladie huit semaines plus tard. 2140 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue. Elles sont tondues puis exposées à des UVB sous anesthésie, ce qui provoque des rougeurs, une inflammation et, à force de répétition, des lésions de la peau. Le projet cherche à relier la sensibilité au soleil des patients lupiques à une molécule produite par certaines cellules immunitaires.
Objectifs
Le lupus érythémateux systémique (LES) est une maladie auto-immune (où le système immunitaire attaque le corps lui-même) qui touche principalement les femmes jeunes. Les traitements actuels ont de lourds effets secondaires et ne sont pas forcément efficaces pour tous les patients. Chez 30 à 50% des patients lupiques, les reins peuvent être touchés, ce qui peut mener à la nécessité d’une dialyse ou d’une greffe de rein. La moitié des patients sont aussi très sensibles au soleil (photosensibilité): les rayons UVB peuvent aggraver la maladie notamment au niveau des reins. Le lupus est une maladie complexe et implique des cellules qui font partie des défenses naturelles du corps. Par exemple, les basophiles, généralement connus pour leur rôle dans les allergies, participent à l’aggravation du lupus. Une substance appelée prostaglandine D2 (PGD2) joue un rôle important en activant ces cellules lors des poussées de la maladie. Un autre type de cellule, les mastocytes de la peau, sont aussi connus pour être impliqués dans les réactions allergiques et pour produire beaucoup de PGD2 après une exposition au soleil, mais leur rôle dans le lupus n’est pas connu. Le but de notre projet est de comprendre si la sensibilité au soleil chez les patients lupiques est liée à la PGD2 produite par les mastocytes de la peau lorsqu’ils sont exposés aux UVB. Cette PGD2 des mastocytes pourrait ensuite activer les basophiles et déclencher une poussée de la maladie. Pour vérifier cette hypothèse, nous allons utiliser des souris lupiques avec ou sans mastocytes, ou dont les mastocytes ne peuvent pas produire de PGD2, puis nous les exposerons aux UVB. L’objectif final est de mieux comprendre la photosensibilité dans le lupus, afin de mieux diagnostiquer la maladie et de développer de nouvelles façons de la traiter.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet se situent à deux niveaux. Le premier niveau concerne les connaissances scientifiques car le projet permettra d’accroître la compréhension des mécanismes du lien entre exposition au soleil et développement de l’auto-immunité. Les cellules et molécules impliquées dans cette induction auto-immune seront ainsi identifiées. Le deuxième niveau concerne la santé humaine. En effet, la compréhension de ces mécanismes et l’identification des marqueurs quantifiables associés à cette photosensibilité dans le lupus permettront de pouvoir identifier les patients à risques et de prévenir ou limiter les atteintes rénales graves du lupus..
Procédures
Un génotype (gène absent dans une des lignées de souris) dit dommageable est utilisé dans le présent projet. Ces souris développent une pathologie autoimmune (lupus) légère (pas de maladie grave) mais cependant quantifiable (détection de marqueurs inflammatoires spécifiques). Différentes lignées de souris modifiées génétiquement seront utilisées. Toutes les souris seront euthanasiées et analysées avant de développer une forme grave de la maladie. Des animaux seront injectés en intrapéritonéal avec une huile minérale pro-inflammatoire, ce qui entraînera 8 semaines plus tard une pathologie lupique également légère (pas de maladie grave) mais quantifiable (détection de marqueurs inflammatoires spécifiques). Les animaux utilisés dans ce projet seront soumis à 4 types d’interventions : des contentions (attrapés et immobilisés dans une main) (souris vigiles), des injections dans la peau (« intradermiques ») et/ou dans le ventre (« intrapéritonéales ») (moins de 30 secondes par injection) (souris vigiles), des prélèvements d’un petit volume de sang (moins de 30 secondes) sous anesthésie générale (2 à 3 minutes), et des expositions à des doses contrôlées d’UVB avec un appareil de photothérapie (moins d’une minute), également sous anesthésie générale. Des animaux pourront recevoir jusqu’à 8 piqûres intradermiques et 8 piqûres intrapéritonéales. Pour certains animaux, l’exposition aux UVB sera répétée jusqu’à 3 fois tous les 3 jours pendant une semaine. Certains animaux seront prélevés deux fois d’un petit volume de sang avec une semaine entre les deux prélèvements.
Impact sur les animaux
Une des lignées de souris utilisées développe une pathologie autoimmune (lupus) légère (pas de maladie grave) mais cependant quantifiable (détection de marqueurs inflammatoires spécifiques). D’autres animaux seront injectés en intrapéritonéal avec une huile minérale pro-inflammatoire, ce qui entraînera 8 semaines plus tard une pathologie lupique également légère (pas de maladie grave) mais quantifiable (détection de marqueurs inflammatoires spécifiques). Dans certains cas peu fréquents, l’huile minérale pro-inflammatoire peut induire une détresse respiratoire. Des animaux seront tondus sur le dos 48 heures avant la première exposition aux UVB avec une tondeuse adaptée, ce qui pourra entraîner un stress sur 2-3 minutes. L’exposition aux UVB n’entraînera pas de brûlure mais une rougeur et une inflammation légère de la peau des souris tondues. La répétition des expositions peut induire des lésions cutanées non sévères. Les injections intrapéritonéales induiront un stress et une douleur brève de piqûre. Les contentions des animaux induiront un stress bref.
Devenir
Les expérimentations du projet sur les lots de souris dureront au minimum 72 heures et au maximum 16 semaines. Tous les animaux sont euthanasiés à la fin des expérimentations et en cas d’atteinte de points limites, et leurs organes prélevés et analysés.
Remplacement
Les études des maladies de systèmes (impactant différents organes) et de leurs traitements (validés ou expérimentaux) nécessitent de pouvoir tester les hypothèses sur des organismes entiers vivants avant de pouvoir passer chez l’humain. La localisation et l’activation des cellules d’intérêt au cours du développement des maladies étudiées ne peuvent être observées que dans des organismes entiers. Les études en milieu artificiel ne permettent pas de reproduire la complexité des organismes, ni des maladies étudiées, ni de la séquence UVB/autoimmunité à l’échelle d’un organisme. Malheureusement, aucune des technologies actuelles ne peut se substituer aux modèles animaux dans ce domaine. Nous ne pouvons donc pas utiliser d’autre approche que l’expérimentation animale pour ces études visant à améliorer la prise en charge des patients.
Réduction
Expérimentalement, le modèle d‘exposition aux UVB dans le contexte lupique a déjà été réalisé précédemment au sein de notre laboratoire et permet donc de réduire ici au strict minimum le nombre de souris nécessaires. Les nombres de souris par groupe ont été calculés pour tenir compte de la variabilité entre les souris dans la réponse aux UVB et au développement des paramètres lupiques. Cela nous donnera une puissance statistique suffisante pour pouvoir conclure scientifiquement sur les paramètres analysés. Des prélèvements post-mortem seront conservés pour répondre à d’éventuelles questions ultérieures afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires au projet. Enfin, dans le but de démontrer la reproductibilité de nos résultats, chaque procédure ne sera répétée qu’une fois uniquement si lors de la première série d’expérience une tendance nette mais avec des statistiques ne permettant pas de conclure scientifiquement sont obtenues. Cette éventuelle répétition nous permettra de confirmer ou d’invalider scientifiquement les premiers résultats.
Raffinement
Avant et pendant les procédures, les animaux sont hébergés dans des conditions optimales pour atténuer tout stress, jamais isolés, toujours avec des accessoires d’enrichissements (cotons pour nidifier, jouets type maisonnette pour pouvoir se cacher) et sont observés quotidiennement. Les procédures sont réalisées dans le but de limiter au maximum les nuisances induites aux animaux. La surveillance des animaux injectés avec une huile pro-inflammatoire sera renforcée entre la deuxième et la troisième semaine après injection, ce qui correspond au moment où les souris sont fragilisées et sensibles au stress. Une grille de score a été établie afin de suivre l’état général de ces animaux et d’identifier ceux nécessitant une intervention rapide d’interruption des procédures. Les animaux n’ayant pas un score nul (mais inférieur au point limite) se verront apportés une attention particulière. Passée la période où les animaux injectés avec une huile pro-inflammatoire sont plus fragiles (fin semaine 1 à fin semaine 2), ni douleur chronique, ni souffrance permanente, ni environnement angoissant ne sont attendus dans les procédures du présent projet. Si le point limite était malgré tout atteint, les souris seraient euthanasiées sans attendre la fin de la procédure. L’évaluation des points limites au cours d’une des procédures sera réalisée à l’aide d’une grille d’évaluation déjà validée et prenant en compte : l’évolution du poids de la souris, son comportement, son apparence et ses difficultés éventuelles à respirer. L’expérience acquise avec les expositions aux UVB nous a montré que dans les conditions utilisées dans le présent projet, aucune brûlure ou lésion cutanée n’est induite. Cependant, une grille de score de dermatite a été établie pour pouvoir vérifier cela pour tous les animaux avant chaque exposition aux UVB. En plus de la surveillance quotidienne des animaux, les évaluations « cliniques » seront réalisées une à trois fois par semaine.
Choix des espèces
Notre projet s’inscrit dans l’objectif de définir des mécanismes pathologiques d’intérêt pour la santé humaine afin de pouvoir améliorer la prise en charge des patients. Les procédures et les souris utilisées dans le présent projet nous permettront d’atteindre cet objectif. L’espèce utilisée (souris domestique) est le seul modèle de mammifères disposant des lignées modifiées génétiquement pertinentes pour les objectifs scientifiques de notre projet et dont la biologie se rapproche suffisamment de la biologie humaine pour que son étude puisse y être transférée. De plus les outils d’analyse disponibles et l’expertise acquise des modèles utilisés ici justifient l’utilisation de ce modèle. Les animaux entrant en procédure auront tous un âge supérieur ou égal à 10 semaines (stade adulte). Ce stade adulte correspond au stade de la population de patients concernés par la présente investigation.
Effet d’un inhibiteur de nécrose programmée dans l’insuffisance hépatique aiguë sur fond chronique chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Nourries six semaines avec un régime gras pour abîmer leur foie, puis injectées au paracétamol pour déclencher une défaillance hépatique aiguë, 340 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. L'atteinte peut réduire l'activité et la mobilité des animaux dans les heures suivant l'injection, avant le prélèvement de leurs organes. Le protocole teste une molécule censée protéger les cellules du foie. Le bénéfice avancé pour les patients, éviter une greffe, reste renvoyé à un éventuel développement clinique.
Objectifs
L’insuffisance hépatique aiguë sur chronique (IHAC) correspond à une dégradation brutale de la fonction du foie chez des patients atteints d’une maladie chronique du foie. Ce syndrome est associé à un pronostic sévère, avec une mortalité pouvant atteindre 58%. À ce jour, la transplantation hépatique constitue le seul traitement curatif. L’IHAC représente donc un enjeu majeur de santé publique et souligne la nécessité de développer de nouvelles approches thérapeutiques. Dans ce contexte, le paracétamol, bien que largement utilisé et généralement considéré comme sûr aux doses thérapeutiques, peut déclencher une décompensation hépatique. Chez les patients atteints d’une maladie hépatique chronique, cette toxicité pourrait survenir à des doses plus faibles en raison d’une capacité de détoxification hépatique altérée. La mort des cellules du foie joue un rôle important dans cette pathologie. Dans une étude précédente utilisant un modèle murin d’intoxication aiguë au paracétamol, nous avons montré l’effet protecteur d’une molécule ciblant deux voies de mort cellulaire. L’objectif de ce projet est d’évaluer le potentiel thérapeutique de cette molécule dans un modèle murin d’hépatite aiguë induite par le paracétamol survenant sur un foie atteint d’une maladie chronique induite par un régime alimentaire riche en lipides, chez des souris mâles.
Bénéfices attendus
L’objectif du présent projet est d’évaluer le potentiel thérapeutique d’une molécule dans un modèle de pathologie hépatique chronique aggravée par une hépatite aiguë induite par le paracétamol. Cette étape constitue une phase préalable au développement clinique de cette molécule. Si son efficacité est confirmée, cette approche pourrait contribuer à améliorer la survie sans recours à la transplantation hépatique et à en réduire l’indication, répondant ainsi à un besoin médical croissant dans un contexte d’augmentation des maladies métaboliques du foie.
Procédures
Les animaux seront soumis à différentes procédures expérimentales incluant un régime alimentaire, des prélèvements sanguins, des injections et une euthanasie sur une durée pouvant aller jusqu’à 7 semaines. Afin d’induire une pathologie hépatique chronique, des groupes de souris seront nourris avec un régime alimentaire spécifique pendant 6 semaines. Durant cette période, les animaux feront l’objet d’un suivi régulier comprenant des pesées et des observations cliniques. Afin de suivre l’évolution de la pathologie, un prélèvement sanguin intermédiaire sera réalisé chez l’ensemble des animaux environ 72 heures avant la fin de cette période. Ce prélèvement sera effectué sous anesthésie générale et la durée de la procédure, incluant l’induction et le réveil, sera inférieure à 5 minutes. Dans certaines procédures, les animaux recevront une injection unique des traitements expérimentaux ou de leur diluant, réalisée sous anesthésie générale en moins de 5 minutes. Une partie des animaux recevra une injection de paracétamol afin d’induire une atteinte hépatique aiguë. Cette injection est réalisée rapidement et ne dure que quelques secondes. Selon les groupes expérimentaux, les animaux seront ensuite suivis pendant des durées variables. Avant l’euthanasie, tous les animaux feront l’objet d’un prélèvement sanguin terminal sur animal vigile, de courte durée, afin de permettre l’analyse des paramètres biologiques. Les animaux seront ensuite euthanasiés pour permettre l’analyse des tissus.
Impact sur les animaux
La MASH est généralement associée à une absence de douleur manifeste aux stades considérés. Au démarrage du protocole expérimental, un léger désagrément transitoire peut être ressenti par l’animal en lien avec le manque d’appétence pour le régime alimentaire hyperlipidique. Les animaux auront accès à l’eau et à la nourriture à volonté, à l’exception de la nuit précédant l’injection de paracétamol, durant laquelle la nourriture est retirée, ce qui peut engendrer un léger stress sans conséquences notables. L’induction de l’IHAC par le paracétamol peut provoquer un certain inconfort chez les animaux sans être associé à une douleur intense. Une diminution de l’activité et une réduction de la mobilité des souris peuvent être observées dans les heures suivant l’injection. L’anesthésie sous isoflurane peut entraîner un stress transitoire à l’induction, une dépression respiratoire légère, une hypothermie, ainsi qu’une récupération parfois ralentie.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour permettre le prélèvement de plusieurs organes nécessaires à l’analyse de différents paramètres cliniques indispensables à l’évaluation du stade d’avancement de la maladie et de l’efficacité de nos molécules thérapeutiques.
Remplacement
Dans le contexte du développement des pathologies hépatiques telles que la MASH, les alternatives in vitro ou in silico ne permettent pas, à ce jour, de reproduire la complexité physiopathologique de la maladie. En effet, la MASH résulte d’interactions dynamiques entre plusieurs organes (foie, tissu adipeux, intestin, pancréas), d’une grande hétérogénéité cellulaire au sein du microenvironnement hépatique, ainsi que de l’influence du microbiote intrahépatique. Les modèles cellulaires ou organoïdes actuellement disponibles ne permettent pas de reconstituer de manière fiable ces communications inter-organes et intercellulaires, ni de reproduire l’évolution spatiotemporelle des lésions observées in vivo. Le présent projet vise à évaluer l’effet protecteur d’un inhibiteur de nécrose programmée dans un contexte d’insuffisance hépatique aiguë induite par le paracétamol sur un foie déjà atteint de MASH. Ce contexte pathologique implique l’activation coordonnée de multiples cascades cellulaires, inflammatoires et métaboliques, dont l’intégration et la dynamique ne peuvent être intégralement modélisées par les systèmes in vitro disponibles à l’heure actuelle. Enfin, la réalisation de cette étude préclinique in vivo constitue une étape indispensable avant tout développement clinique chez l’humain, conformément aux exigences réglementaires et éthiques en vigueur. Ainsi, malgré l’examen attentif des méthodes alternatives disponibles, aucun remplacement complet de l’expérimentation animale n’est actuellement possible pour répondre aux objectifs scientifiques du projet.
Réduction
Dans ce projet, le nombre d’animaux sera strictement limité au minimum nécessaire pour obtenir des résultats fiables. La taille des groupes expérimentaux a été déterminée à partir de données issues d’études précédentes et d’estimations statistiques, en tenant compte de la variabilité attendue des mesures et de la différence minimale considérée comme biologiquement pertinente pour le critère principal étudié (les enzymes hépatiques ALT). Des méthodes expérimentales et analytiques visant à limiter les biais seront utilisées, notamment la répartition aléatoire des animaux dans les différents groupes expérimentaux. Sur cette base, le nombre minimal d’animaux requis est estimé à 10 par groupe. Les données issues d’expérimentations murines antérieures menées dans un modèle d’hépatite aiguë induite par le paracétamol confirment la pertinence de cette taille d’échantillon, compte tenu de l’importante variabilité interindividuelle associée à ce modèle. Par ailleurs, la conception du projet inclut une phase préalable de mise au point du modèle d’insuffisance hépatique aiguë sur fond chronique (IHAC) et d’ajustement de la dose de paracétamol nécessaire à son induction, réalisée sur un nombre limité d’animaux. Cette étape permettra également d’évaluer l’impact potentiel du diluant des molécules sur le développement de la pathologie, afin de garantir la robustesse et la reproductibilité du modèle avant l’étude des traitements.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes (par fratrie) avec un enrichissement adapté (matériaux de nidification et cachettes) permettant l’expression des comportements naturels. En cas d’isolement d’un individu lié à de l’agressivité de dominance, un enrichissement supplémentaire sera ajouté. Une période d’acclimatation d’au moins une semaine et une habituation progressive aux manipulations (contention douce) permettront de réduire le stress. Les manipulations expérimentales seront limitées au strict nécessaire et, dans la mesure du possible, regroupées afin de réduire la fréquence des contentions. Une surveillance clinique sera réalisée à l’aide d’une grille d’évaluation standardisée associée à un suivi du poids de manière hebdomadaire en phase chronique et quotidienne en phase aiguë. Une attention particulière sera portée durant la phase aiguë, notamment dans les heures suivant l’injection de paracétamol, avec une augmentation de la fréquence des observations si nécessaire. L’anesthésie sous l’isoflurane sera utilisée pour les procédures concernées, avec une attention particulière portée au maintien de la température corporelle et à la phase de réveil, afin de limiter les effets indésirables tels que l’hypothermie. Un anesthésique locorégional sera appliqué lors des prélèvements ou de certaines injections réalisées dans des zones sensibles. Des points limites précoces et spécifiques aux modèles utilisés sont définis, incluant notamment une perte de poids excessive, une altération marquée de l’état général, des troubles du comportement ou des signes cliniques sévères. Leur atteinte entraînera l’arrêt de la procédure et la mise en œuvre de mesures appropriées, incluant si nécessaire une euthanasie conformément à la réglementation en vigueur.
Choix des espèces
L’utilisation de souris est particulièrement pertinente, car cette lignée constitue un modèle robuste et largement validé pour l’étude de nombreuses pathologies hépatiques et métaboliques. Leur physiologie permet de reproduire, sur des temps expérimentaux raccourcis, des processus pathologiques comparables à ceux observés chez l’Homme. Ce modèle permet d’étudier l’évolution de la maladie et les mécanismes impliqués, comme la mort des cellules, l’inflammation et la réparation du foie. Les souris sont également bien adaptées pour tester de nouvelles molécules et évaluer leur potentiel thérapeutique. Les souris seront incluses dans les protocoles expérimentaux à l’âge adulte, afin de disposer d’une fonction hépatique pleinement mature et fonctionnelle. Ce choix est essentiel pour garantir la validité physiopathologique du modèle, les réponses hépatiques aux agressions toxiques et inflammatoires dépendant étroitement de l’âge. Par ailleurs, l’insuffisance hépatique aiguë sur un foie préalablement altéré par une hépatite chronique de type MASH concerne majoritairement la population adulte, l’âge constituant un facteur de risque majeur dans le développement et la progression de cette pathologie. Seules des souris mâles seront utilisées, conformément aux données scientifiques indiquant une résistance relative des femelles à la MASH et à l’induction d’une hépatite aiguë par le paracétamol. De plus, la prévalence de l’IHAC est plus élevée chez les hommes. Ce choix permet ainsi de maximiser la probabilité de détecter un effet biologique pertinent tout en évitant l’utilisation d’un nombre excessif d’animaux.
Évaluation de l’efficacité et caractérisation du devenir à court, moyen et long terme de nouveaux agents d’embolisation vasculaire chez l’animal sain
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Lapins : 660
1265 rats et lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance sans réveil pour une partie et modéré pour les autres. Un cathéter est introduit dans un vaisseau sous anesthésie, puis un matériau est injecté pour boucher volontairement une artère, ce qui peut provoquer pendant un à trois jours une douleur, de la fièvre et une baisse d'appétit. Le projet teste de nouveaux agents d'embolisation destinés à la radiologie interventionnelle humaine. À la fin, tous les animaux sont tués pour analyser où le produit s'est réparti dans le corps.
Objectifs
Ce projet a pour but de tester une nouvelle génération de produits capables de bloquer de manière ciblée certains vaisseaux sanguins. Cette technique, appelée embolisation, est utilisée en radiologie interventionnelle pour traiter différents problèmes médicaux sans avoir recours à une chirurgie lourde. Elle permet par exemple de réduire l’alimentation sanguine d’une tumeur, de stopper une hémorragie ou de traiter des malformations des vaisseaux. Aujourd’hui, plusieurs types de matériaux existent déjà, mais chacun présente des limites. En effet, Les matériaux déjà existants ne sont pas toujours assez précis ou faciles à contrôler. Le projet cherche donc à comprendre comment ces nouveaux agents se comportent dans un organisme vivant : s’ils atteignent bien la zone visée, s’ils bouchent efficacement les vaisseaux ciblés, et s’ils restent stables sans provoquer d’effets indésirables. Les résultats de ce projet permettront d’identifier les agents les plus sûrs et les plus performants, afin de développer dans l’avenir des traitements mini‑invasifs plus fiables et plus précis.
Bénéfices attendus
L’enjeu de ce projet est d’offrir aux médecins radiologues une gamme plus large d’options pour bloquer de manière ciblée certains vaisseaux sanguins, en fonction des besoins de chaque patient. Dans ce domaine, il est essentiel que les produits utilisés soient sûrs, efficaces et faciles à contrôler. Pour s’assurer que ces nouveaux agents fonctionnent réellement comme prévu, il est nécessaire de les tester dans des conditions qui reproduisent le plus fidèlement possible ce qui se passe dans le corps. Certaines réactions, notamment la façon dont un produit se déplace, se fixe ou interagit avec les tissus, ne peuvent pas être observées uniquement avec des modèles informatiques ou des tests en laboratoire. Les tests réalisés dans un organisme complet sont donc une étape indispensable avant toute utilisation chez l’être humain. Les connaissances obtenues grâce à ce projet permettront de rendre les interventions moins risquées, plus précises et mieux contrôlées. Elles contribueront à améliorer directement la sécurité et le pronostic des patients. À long terme, ces avancées pourront également réduire le recours à la chirurgie lourde, diminuer les complications post‑opératoires, raccourcir les durées d’hospitalisation et limiter la consommation de ressources médicales.
Procédures
Mise sous anesthésie générale : Les animaux sont endormis avec un gaz anesthésiant, comme lors d’une opération humaine, afin de garantir l’absence totale de douleur et de mouvement. Accès vasculaire : Un petit point de ponction ou une mini chirurgie est réalisé au niveau d’un vaisseau sanguin superficiel en général une artère cela permet d’introduire : un micro‐cathéter (un tube très fin),et les instruments nécessaires au geste d’embolisation, puis sous contrôle d’imagerie (rayons X de faible intensité), le micro-cathéter et guider doucement dans les vaisseaux jusqu’à la zone à traiter, une fois le cathéter positionné, de très petites quantités du matériau testé sont injectées pour bloquer volontairement un vaisseau sanguin précis. Pour certains groupes expérimentaux, des séances d’imagerie supplémentaires sont réalisées pour suivre l’évolution du matériau dans le temps. Ces examens servent à observer le comportement du produit injectés sans intervention chirurgicale. Afin d'améliorer la visibilité des vaisseaux lors de ces examens, une anesthésie générale est nécessaire, ainsi que et la pose d’un petit cathéter dans un vaisseau périphérique (veine) pour permettre l’injection un produit de contraste, Des prélèvements sanguins répètes sous anesthésie générale sont également prévus dans ce projet.
Impact sur les animaux
Douleur ou sensibilité au point de ponction : Lorsque l’animal se réveille, il peut ressentir une sensibilité locale, une légère douleur comparable à un bleu, parfois un petit hématome (ces effets sont généralement faibles et durent 24 à 48 h). Syndrome post‑embolisation : Bloquer volontairement un petit vaisseau peut entraîner, pendant 1 à 3 jours : une douleur modérée dans la zone atteinte, une fièvre légère, une diminution temporaire de l’appétit. (Ce syndrome est bien connu en médecine humaine comme vétérinaire et est systématiquement contrôlé par une analgésie adaptée). Prélèvements sanguins répétés : une baisse transitoire de la volémie peut survenir après le prélèvement sanguin. Cette diminution, généralement modérée, peut entraîner une sensation de fatigue passagère chez l’animal, mais elle reste fortement limitée par le respect strict des volumes maximum autorisés et par la surveillance rapprochée post‑prélèvement.
Devenir
À la fin des procédures, tous les animaux seront mis à mort. Cette étape est nécessaire pour pouvoir prélever les organes et les tissus, ce qui permet d’analyser précisément où le produit injecté s’est réparti dans le corps, et s’il a interagi avec les tissus environnants. Ces analyses sont indispensables pour comprendre le devenir du produit dans l’organisme et garantir, à terme, son utilisation en toute sécurité.
Remplacement
Avant d’envisager l’utilisation d’animaux, le projet s’appuie autant que possible sur des étapes préalables réalisées sans aucun animal. Les nouveaux matériaux sont d’abord testés en laboratoire par des méthodes alternatives pour vérifier leurs propriétés de base ; leur capacité à être injectés correctement, leur aptitude à bloquer un vaisseau, leur stabilité et leur visibilité sur les images médicales. Seuls les produits qui répondent à des critères stricts sont retenus pour la suite, ce qui permet de retarder le recours à l’utilisation de l’animal au strict nécessaire.
Réduction
Comme les tests en laboratoire ne permettent pas de reproduire toutes les réactions d’un organisme vivant, une étape courte et réalisée sous anesthésie profonde est menée chez l’animal où plusieurs produits sont testés sur un même animal, chacun dans une zone différente, afin d’identifier rapidement ceux qui ne fonctionnent pas. Cette organisation réduit fortement le nombre d’animaux nécessaires. Pour la suite du projet le nombre total d’animaux a été déterminé à l’aide de méthodes statistiques adaptées, afin d’utiliser uniquement le minimum indispensable.
Raffinement
Le protocole est conçu pour limiter au maximum la douleur, le stress et les risques pour les animaux. Les interventions sont réalisées par du personnel expérimenté, en utilisant du matériel très fin et adapté afin de réduire les traumatismes. Les animaux sont systématiquement placés sous anesthésie générale, et des médicaments contre la douleur sont administrés avant, pendant et après l’intervention, pour garantir un confort optimal. Pendant toute la procédure, les fonctions vitales (rythme cardiaque, oxygénation du sang et température) sont surveillées en continu. Cela permet d’identifier très tôt toute réaction anormale et d’intervenir immédiatement. Après l’intervention, plusieurs mesures renforcent leur bien‑être : hydratation, maintien au chaud, installation dans un environnement calme et enrichi, ainsi que la mise à disposition d’aliments appétents en complément de leur alimentation habituelle. La zone de ponction est contrôlée régulièrement, et les manipulations sont limitées pour réduire le stress. Les animaux bénéficient ensuite d’un suivi rapproché dans les jours qui suivent afin de repérer rapidement toute gêne éventuelle et d’y répondre sans délai. Grâce à cet ensemble de mesures, la procédure est rendue la moins invasive possible, tout en assurant une prise en charge attentive et continue de leur bien‑être à chaque étape.
Choix des espèces
Les lapins sont choisis parce que la taille et la forme de leurs vaisseaux sanguins sont proches de celles rencontrées chez l’humain pour les techniques d’embolisation. Cela permet d’utiliser le même type de matériel que celui utilisé en médecine humaine, ce qui rend les résultats plus facilement transposables. Leur anatomie se prête bien à des examens d’imagerie comme les rayons X, l’IRM ou l’échographie, ce qui permet d’observer précisément comment se comporte le produit injecté. Un autre avantage important est l’accès possible par un vaisseau de l’oreille, ce qui évite une chirurgie plus lourde de la patte. Cette approche est moins invasive, plus rapide et génère moins de douleur. Les rats complètent ce modèle : leurs vaisseaux, déjà bien développés à l’âge adulte, offrent un très bon compromis entre une anatomie suffisamment large pour les examens d'embolisation et une taille corporelle plus petite que celle du lapin. Ils sont particulièrement adaptés au suivi dans le temps grâce aux appareils d'imagerie de laboratoire compatibles avec leur format. Dans les deux espèces, seuls des animaux adultes sont retenus, car leurs vaisseaux ont une taille stable et leur organisme est entièrement formé, ce qui améliore la fiabilité des résultats tout en évitant les difficultés techniques rencontrées chez des animaux jeunes.
Formation et croissance du cœur chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système cardiaque
20900 souris vont être utilisées sur cinq ans, dont 20000 pour un simple prélèvement au bout de la queue destiné au génotypage, dans des procédures d'un niveau de souffrance allant de léger à sévère. Les 900 restantes sont des fœtus et des nouveau-nés porteurs d'anomalies génétiques, sur lesquels des tissus sont prélevés. Ces anomalies provoquent souvent la mort dès le premier jour par insuffisance respiratoire ou cardiaque, et les animaux développant une hydrocéphalie sont tués. Toutes sont mises à mort à l'issue, et pendant l'élevage les souris qui ne portent pas le génotype recherché ou devenues non fertiles le sont aussi.
Objectifs
La forme d'un organe est étroitement liée à sa fonction. Pour le coeur, l'architecture du myocarde conditionne la fonction de contraction, et l'alignement des chambres cardiaques la double circulation sanguine. Notre projet de recherche vise à mettre en évidence les mécanismes qui permettent aux cellules cardiaques de se coordonner pour positionner les chambres cardiaques et au muscle de grandir et ainsi permettre la contraction efficace du cœur. Afin de répondre à ces questions chez le mammifère, nous étudions des modèles de souris déficients pour des voies de signalisation spécifiques. Nos travaux ont des applications potentielles dans le domaine médical, pour la compréhension des malformations congénitales du cœur.
Bénéfices attendus
Nos travaux ont un impact fondamental sur la compréhension de l’acquisition de la forme du cœur. Ils ont également des applications potentielles dans le domaine médical, pour la compréhension des malformations congénitales du cœur.
Procédures
Prélèvement de biopsie de queue pour génotypage lors de l'identification par tatouage. Le prélèvement caudal ne dure que quelques secondes : 20000 animaux sur 5 ans Prélèvement de tissus sur foetus et nouveaux-nés présentant un phénotype dommageable : 900 animaux sur 5 ans
Impact sur les animaux
Les prélèvement caudaux causent du stress et une douleur légère de courte durée. Les phénotypes dommageables provoquent pour la plupart la mort au premier jour de la naissance, en raison d’insuffisances respiratoire ou cardiovasculaire. Dans de rares cas, certains mutants peuvent développer des hydrocéphalies entre P7 et P12, l'apparition du phénotype entraînera alors la mise à mort des animaux concernés.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue des procédures. Au cours de l'élevage, si les animaux ne présentent pas le génotype d'intérêt ou s'ils sont veillissant/non fertiles Avant prélèvements de tissus d'intérêt.
Remplacement
Notre laboratoire mène des expériences de modélisation informatique pour évaluer des mécanismes possibles de formation du coeur. Cependant elles dépendent des hypothèses que l’on pose et doivent nécessairement être validées par des expériences in vivo. De même le processus de croissance d’un tissu intègre une multitude de signaux et d’interactions cellulaires, sur des échelles de temps parfois longues, que les systèmes de culture ne permettent pas de reproduire complètement. Par exemple, il n’existe pas de modèle de culture 3D pertinent pour reproduire la croissance du myocarde sur l’ensemble de la gestation.
Réduction
Les effectifs sont déterminés grâce à un test de puissance et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés. Le sperme des lignées précieuses sera congelé pour conservation à long terme.
Raffinement
En cas de signes de souffrance, une grille de score et des mesures de raffinement (traitement antalgique, isolement de l'animal, signalement SBEA) seront utilisées. Nous appliquerons des points limites stricts et spécifiques au projet. En cas d'échec de réduction de la douleur ou d'apparition d'un phénotype dommageable, l'animal sera mis à mort. Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi.
Choix des espèces
La souris est un modèle classique de Mammifère, pour lequel de nombreux outils génétiques sont disponibles. Ce modèle est particulièrement pertinent pour l’étude du développement cardiaque chez l’humain, puisque celui-ci présente une structure anatomique très proche. Le temps de génération est court et les portées de grande taille, ce qui permet d’avoir rapidement accès à un grand nombre d’embryons. Les animaux utilisés en procédure 1 sont des animaux d'élevage, mâles et femelles fertiles (20-30g), afin de produire principalement des embryons (
Etude des mécanismes contrôlant la différenciation des cellules dendritiques
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Pour améliorer les immunothérapies anticancéreuses, 5740 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une partie est irradiée, une autre reçoit des injections quotidiennes puis une greffe de tumeur sous la peau, avec pour effets possibles une perte de poids, des difficultés respiratoires et des zones de nécrose pouvant s'infecter. L'objectif est de comprendre comment les cellules dendritiques activent la réponse immunitaire contre les tumeurs. Le porteur affirme que ni les organoïdes ni les organes sur puce ne reproduisent la complexité du micro-environnement d'une tumeur.
Objectifs
Le système immunitaire joue un rôle majeur dans l’élimination des tumeurs et le contrôle des métastases. Cependant, par différents mécanismes, les tumeurs altèrent les fonctions des cellules immunitaires et compromettent l’efficacité de la réponse immunitaire. Plusieurs essais cliniques d’immunothérapies montrent que le système immunitaire peut être reprogrammé pour contrôler différentes tumeurs comme par exemple : des mélanomes métastatiques ou certains cancers du sein. Néanmoins, le taux de réponse objective à ces traitements demeure encore limité, et la composition de cellules immunitaires de la tumeur apparaît comme un biomarqueur prédictif majeur de l’efficacité thérapeutique. Ainsi, de nombreuses études précliniques suggèrent que l’efficacité de ces immunothérapies dépend principalement de la localisation intra-tumorale de cellules immunitaires, appelées cellules dendritiques qui ont pour rôle d’activer le système immunitaire. L’un des enjeux majeurs de l’immuno-oncologie est donc d’identifier des stratégies optimisant la fonction de ces cellules dendritiques au sein des tumeurs afin d’améliorer les immunothérapies. Nous avons identifié différents facteurs limitant la fonction des cellules dendritiques des tumeurs. Notre objectif est maintenant de déterminer si ces facteurs pourraient être des cibles thérapeutiques permettant de reprogrammer ces cellules dendritiques et d’induire une réponse immunitaire permettant le rejet des tumeurs et métastases. Ces études pré-cliniques chez la souris pourraient conduire au développement de nouvelles immunothérapies.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera d’une part des connaissances fondamentales sur les signaux régissant la programmation des cellules dendritiques en condition physiologique. D’autre part, les connaissances générées par ce projet apporteront une meilleure compréhension des mécanismes empéchant le rejet des tumeurs par le système immunitaire et pourront contribuer, à terme, au développement de nouvelles stratégies d’immunothérapie anticancéreuse.
Procédures
Pour ce projet il est envisagé que: - 360 souris recevront un traitement quotidien par voie intrapéritonéale d'environ 10 secondes pendant 3 à 4 jours- 360 souris seront irradiées et recevront une injection intraveineuse d'une durée maximale de 30 secondes- 240 souris recevront un traitement quotidien par voie intrapéritonéale d'environ 10 secondes pendant 3 à 4 jours, une injection intraveineuse d'une durée maximale de 30 secondes et une injection sous-cutanée d'une durée maximale de de 30 secondes - 240 souris seront irradiées et recevront deux injections intraveineuses d'une durée maximale de 30 secondes chacune, espacées de 3 semaines et une injection sous-cutanée d'une durée maximale de 30 secondes- 720 souris recevront un traitement quotidien par voie intrapéritonéale d'une durée de 10 secondes pendant 3 à 4 jours et une injection intraveineuse d'une durée maximale de 30 secondes- 1400 souris recevront un traitement quotidien par voie intrapéritonéale d'une durée de 10 secondes pendant 3 à 4 jours et une injection sous-cutanée de tumeurs d'une durée maximale de 1 minute- 180 recevront un traitement quotidien par voie intrapéritonéale d'une durée maximale de 10 secondes pendant 3 à 4 jours, une injection sous-cutanée de tumeurs puis 3 injections sous-cutanées - 720 souris seront irradiées et recevront deux injections intraveineuses espacées de 3 semaines et une injection sous-cutanée de tumeurs d'une durée maximale de 30 secondes- 1400 souris seront irradiées et recevront une injection intraveineuse d'une durée maximale de 30 secondes et une injection sous-cutanée de tumeurs d'une durée maximale de 1 minute- 120 souris recevront un traitement quotidien par voie intrapéritonéale d'une durée maximale de 10 secondes chacune pendant 3 à 4 jours et 2 injections sous-cutanée de tumeurs d'une durée maximale de 1 minute séparées de 6 à 8 semaines
Impact sur les animaux
Les tumeurs utilisées ne métastasent pas mais peuvent occasionner des modifications du comportement général (prise alimentaire et hydrique, posture, déplacements, interactions sociales, comportement de nidification), une perte de poids, des difficultés respiratoires, une augmentation du rythme respiratoire ainsi qu’une altération de la température corporelle. Les mêmes nuisances peuvent être observées suite à l’injection de molécules régulant la fonctions des cellules dendritiques. Certains modèles de mélanome utilisés dans ce projet peuvent présenter, à des stades avancés, des zones de nécrose non hémorragiques qui peuvent s'infecter. Une immunosuppression transitoire induite par l'irradiation peut rend les animaux plus susceptibles aux infections et des risques de diarrhées, amaigrissement, déshydrations et des changements de comportement (prostration, réduction des déplacements et des interactions sociales).
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés soit pour prélèvement d'organe et analyse fonctionnelle du système immunitaire soit lorsqu'ils auront atteint le point limite
Remplacement
L’utilisation de modèles expérimentaux intégrés est essentielle à ce projet. En effet, la diversité cellulaire du stroma des tumeurs est encore peu connue ainsi que son organisation tridimensionnelle. Cette complexité n'est à ce jour pas reproduite fidèlement par les organoides ou organes sur puce. Ces paramètres ont un rôle clé dans le recrutement des cellules immunitaires et les interactions cellulaires (stroma- cellules immunitaires- cellule dendritique) essentielles à la programmation des cellules dendritiques, la question de ce projet. Par ailleurs, il n'existe à ce jour aucun modèle expérimental permettant de générer in vitro la diversité des sous-population de cellules dendritiques retrouvées dans différents tissus in vivo.
Réduction
L’ensemble des expériences est conçu de manière à réduire au strict minimum le nombre d’animaux utilisés, tout en garantissant la robustesse scientifique et statistique des résultats. Nos études préliminaires ont permis une maîtrise approfondie des modèles employés, permettant ainsi d’optimiser les effectifs expérimentaux. Les molécules dont l'action sur les cellules dendritiques seront sélectionnés sur la base de données expérimentales de notre équipe ainsi que de données de la littérature. Afin de prendre en compte les variations expérimentales et interindividuelles, tout en limitant le nombre total d’animaux utilisés, les expériences seront réalisées sur des lots de 3 à 5 souris, chaque expérience étant répétée au minimum deux fois, et uniquement jusqu’à l’obtention de résultats statistiquement significatifs. Seules les molécules montrant un effet lors du premier test seront testées dans les réplicatats expérimentaux.
Raffinement
Le bien-être animal, identifié comme un facteur potentiel de variabilité expérimentale, fait l’objet d’une attention particulière tout au long du projet. Les animaux sont suivis quotidiennement par les personnels de la zootechnie, et tous les deux à trois jours par l’expérimentateur après le début des procédures expérimentales, ou plus fréquemment si nécessaire. Toute modification du comportement général (prise alimentaire et hydrique, posture, déplacements, interactions sociales, comportement de nidification) fait l’objet d’une évaluation systématique et des mesures appropriées sont mise en oeuvre dès les pemiers signes cliniques observés. Toutes les procédures expérimentales sont réalisées sous anesthésie. Les animaux sont hébergés en conditions sanitaires controlées exemptes de pathogènes spécifiques, dans des portoirs ventilés, à raison de 5 souris/ cages de 500 cm² enrichi par la mise à disposition d'objets permettant de se faire un nid abrité. La nourriture et l’eau sont disponibles ad libitum. Une diffusion sonore contrôlée est assurée afin d'atténuér les bruits environnementaux. Les opérations de change et les expériences sont réalisées dans des conditions permettant de maintenir ce statut sanitaire afin de limiter les risques infectieux.
Choix des espèces
La possibilité de générer des modèles soit sur-exprimant soit déficient pour une molécule d’intérêt font des souris un modèle de choix pour mieux comprendre les interactions entre le système immunitaire et les tumeurs naissantes. Par ailleurs, les modèles murins pré-cliniques ont montré leur pertinence dans la découverte et le développement de nouvelles immunothérapies. En effet, le système immunitaire et ses régulations sont très similaires entre l'homme et la souris et les immunothérapies aujourd'hui utilisées en cliniques ont été découvertes et validées dans des modèles de souris. Des souris adultes de 6 à 16 semaines sont utilisées
Étude chez le rongeur d’un nouveau mécanisme de signalisation synaptique impliquant APP et H₂O₂
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
3320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré à sévère. Toutes subissent une chirurgie du cerveau de quarante minutes pour y injecter des outils viraux, certaines recevant en plus une fibre optique. Un groupe est ensuite soumis à une dislocation cervicale pour prélever le cerveau, un autre à cinq semaines de tests, dont un conditionnement de peur. Le projet cherche à confirmer chez la souris un mécanisme de mémoire observé chez la mouche, puis à étudier comment la protéine amyloïde d'Alzheimer le perturbe, un bénéfice thérapeutique renvoyé au long terme.
Objectifs
La maladie d’Alzheimer est une maladie du cerveau qui entraîne progressivement des pertes de mémoire et des difficultés à réfléchir ou à accomplir les tâches de la vie quotidienne. Elle est liée à l’accumulation d’une petite protéine anormale dans le cerveau, appelée amyloïde. Malgré de nombreux travaux, on ne sait pas encore exactement comment cette protéine perturbe le fonctionnement des cellules nerveuses. Des recherches récentes menées chez la mouche ont permis de découvrir un nouveau mécanisme important pour la formation de la mémoire à long terme. Ce mécanisme repose sur la collaboration entre deux types de cellules du cerveau : les neurones, qui transmettent les signaux, et les astrocytes, qui les soutiennent et les aident à bien fonctionner. Lors de cette communication, les astrocytes produisent de très petites quantités de molécules appelées espèces réactives de l’oxygène. Bien qu’elles soient souvent considérées comme nocives, à faible dose, elles jouent en réalité un rôle bénéfique : elles aident à renforcer les connexions entre les neurones, favorisant ainsi la mémoire. Dans ce processus, une protéine naturellement présente dans le cerveau semble jouer un rôle positif. En revanche, la protéine amyloïde liée à Alzheimer perturbe cette communication entre les neurones et les astrocytes, ce qui pourrait bloquer la formation normale de la mémoire. Cette découverte ouvre une piste nouvelle : dans les premiers stades de la maladie d’Alzheimer, le cerveau manquerait peut-être de ces petites quantités bénéfiques d’oxygène réactif, et le stress oxydatif observé plus tard serait en fait une conséquence de ce déséquilibre initial. Notre projet cherche maintenant à vérifier si ce mécanisme observé chez la mouche existe aussi chez les mammifères, notamment chez la souris. Les premiers résultats sont encourageants, mais des recherches complémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre son rôle dans le cerveau.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche cherche à confirmer l’existence, dans le cerveau de la souris, d’un nouveau mode de communication entre deux types de cellules : les neurones, qui transmettent les signaux, et les astrocytes, qui les soutiennent. Ce dialogue entre cellules impliquerait de très petites quantités de peroxyde d’hydrogène, une molécule souvent considérée comme nocive, mais qui jouerait ici un rôle positif dans la formation de la mémoire à long terme. Une fois ce mécanisme mieux compris, les chercheurs étudieront comment la protéine amyloïde, associée à la maladie d’Alzheimer, vient le perturber. Ces travaux pourraient ouvrir la voie à de nouvelles approches pour prévenir ou ralentir la maladie, en s’attaquant aux premiers dérèglements du cerveau avant que les symptômes ne deviennent irréversibles. La maladie d’Alzheimer est la principale cause de démence dans le monde. Elle touche aujourd’hui près de 57 millions de personnes, avec environ 10 millions de nouveaux cas chaque année. Il n’existe pas encore de traitement curatif, ce qui rend essentiel de mieux comprendre les mécanismes biologiques qui permettent la mémoire et comment ils se dérèglent au cours de la maladie.
Procédures
Les animaux seront soumis à différents protocoles. Au cours de tous les protocoles, chaque souris recevra 4 injections (comprenant des anesthésiques, des antidouleurs et de la saline) afin de procéder à la chirurgie et garantissant leur hydratation. Toutes les souris recevront une chirurgie cérébrale de 40 minutes afin d'injecter des outils permettant de modifier, activer ou inhiber certaines cellules du cerveau. Parmi elles, certaines recevront aussi une implantation d’une fibre optique pour mesurer en temps réel les variations d’une molécule d’intérêt. Ces chirurgies se feront sous médication pharmacologique anesthésique/analgésique et durera au maximum 40 minutes. A la suite de la chirurgie, 2 groupes d'animaux seront créés et seront soumis à deux types d'intervention distincts. Un groupe de souris sera soumis à une dislocation cervicale pour prélever le cerveau afin d’enregistrer l’activité des neurones. Cette procédure durera moins d’une minute. Un autre groupe de souris sera soumis à différents tests comportementaux répartis sur cinq semaines, permettant d’évaluer l’apprentissage, la mémoire spatiale, associative et de travail : évaluation de l’exploration spontanée durant 10 minutes. Évaluation de la mémoire spatiale en deux sessions de 5 à 10 minutes, espacées de 24 h. Tâche d’apprentissage spatial en milieu aquatique : phase de familiarisation à l’eau et à la plateforme, suivie d’une phase d’apprentissage sur 6 à 7 jours (4 essais/jour, intervalle de 15 minutes). Un test de mémoire est réalisé 24 h après, puis un second 7 jours plus tard. Conditionnement contextuel par administration de 5 stimulations électriques de faible intensité, espacés de 5 minutes. Évaluation comportementale 24 h après. A la fin des tests de comportements, ces animaux recevront une chirurgie terminale sans réveil sous anesthésie pharmacologique profonde, après administration d’analgésique/anesthésique. Cette technique est utilisée afin de maintenir les tissus du cerveau et de permettre de vérifier les actes chirurgicaux préalable, elle durera maximum 10 minutes.
Impact sur les animaux
Ce projet s’intéresse à la physiologie soulignant les processus mnésiques. Par conséquent, les effets indésirables seront principalement liés à la dérégulation de ces mécanismes et pourront se manifester à l’échelle comportementale par des troubles de la mémoire. Cela n’entraine pas de dérégulations des systèmes Impliqués dans la douleur. Il pourrait y avoir une douleure légère ainsi qu’un stress transitoire modéré à la suite du test de conditionnement de peur contextuel. Cependant, ce dernier n’induit pas de modifications de comportement délétères sur le long-terme. Il pourrait y avoir des effets indésirables comme état confusionnel transitoire au réveil après chirurgie et une douleur post chirurgicale. Une nuisance faible et transitoire de l'injection lors de l'anesthésique est aussi attendue.
Devenir
Après réalisation d'actes chirurgicaux dans le cerveau (injection intracérébrale), quelques souris seront mises a mort afin de prélever le cerveau et réaliser les études électrophysiologiques ou d’imagerie microscopique. D'autres souris réaliseront des tests comportementaux. Après cela les souris seront mises à mort pour prélèvement de cerveau dans le but de vérifier la justesse des actes chirurgicaux.
Remplacement
Notre projet étant en grande partie orienté sur des approches de physiologie intégrée, il n’existe, aujourd’hui, aucune méthode substitutive qui pourrait remplacer l’utilisation des animaux dans nos expériences. Les structures étudiées étant très conservées entre Homme et Souris, cela en fait un modèle de choix pour notre étude. De plus, les outils viraux qui seront utilisés sont très bien décrits et spécifiques pour la souris aussi, les lignées génétiquement modifiées que l'on va utiliser dans ce projet ne sont disponibles que chez la souris.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe a été évalué afin d'avoir une bonne estimation des effectifs suffisants pour l'obtention de données statistiquement fiables tout en s'assurant d'une utilisation des animaux au strict nécessaire. De plus, chaque souris suit le maximum de procédures envisageables sans interférence. Pour finir, la mise en groupe de souris est optimisée pour chaque lot d’animaux lors du sevrage grâce à la vérification des gènes d'intérêts portés par les souris avant sevrage.
Raffinement
Nous appliquerons plusieurs techniques de raffinement dans les différentes procédures. Lors des chirurgies, les soins opératoires et post-opératoires ainsi que la fréquence de suivi des animaux seront adaptés. Ainsi lors des chirurgies, une hydratation sous-cutanée pré et post-opératoire sera réalisée, de même que l’injection d’analgésique avant et une administration d’anti-inflammatoire/analgésique pendant 5 jours post-opératoire. Un tapis chauffant est placé sous l’animal lors de la chirurgie (régulation via sonde rectale) et également sous les cages de réveil afin de faciliter celui-ci et éviter toute hypothermie. Les souris auront accès ad libitum à l’eau et à la nourriture. Nous ferons en sorte que les animaux aient des cages avec enrichissements (bâtons en bois, abris et oates pour la nidification) afin de limiter le stress. Pour les animaux dans toutes les procédures les signes potentiels de souffrance sont recherchés et des points limites adaptés aux différentes phases des procédures ont été fixés.
Choix des espèces
Les caractéristiques morphologiques et physiologiques des souris sont largement documentées. De plus elles possèdent une proximité évolutive, un cycle de vie cours permettant de répéter les expériences afin de s’assurer de la robustesse des résultats, ce qui constitue un atout pour développer efficacement notre étude. C’est un très bon modèle pour l’étude des mécanismes physiologiques sous-jacent les processus mnésiques ainsi que pathologique, comme la maladie d’Alzheimer. Les mécanismes moléculaires et cellulaires ainsi que les propriétés neuronales de ces rongeurs au niveau des structures d’intérêt sont très proches de ceux du cerveau humain. Cela nous permettra de réaliser des études dont l’impact sera important pour la compréhension des mécanismes impliqués dans la mémoire à long terme et de la maladie d’Alzheimer et ainsi de pouvoir mieux cibler de possibles approches thérapeutiques. Nous disposons des modèles murins requis et des techniques adaptées à cette espèce (électrophysiologie, comportement, chirurgie), faisant de ces souris un excellent modèle pour l’étude de cette pathologie. Pour notre étude, la période d’intérêt étant d’environ 8 à 10 semaines (âge adulte), les animaux seront donc utilisés à cette période afin d’effectuer des tests comportementaux ou des mesures d’activité cellulaire.
Evaluation du profil de sécurité de candidats médicaments administrés par voie intrathécale chez le rat pour le traitement de maladies neurologiques.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
La réglementation impose de tester la toxicité des candidats médicaments sur une espèce de rongeurs avant l'humain: 1128 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent des injections d'oligonucléotides directement dans l'espace lombaire, avec pour effets attendus des paralysies des membres postérieurs, une accumulation de liquide dans le cerveau et des pertes de poids. Un prélèvement de sang et de liquide céphalorachidien est réalisé juste avant la mise à mort, suivie d'analyses des tissus. Le porteur juge "indispensable" d'évaluer ces effets sur un "organisme entier" et présente ce passage par le rat comme une étape avant un test sur des primates.
Objectifs
Il existe de nombreuses pathologies atteignant le système nerveux, pour lesquelles il n’existe aucun traitement. Dans ce contexte, l’objectif principal de la Recherche et du Développement (R&D) pharmaceutique est de développer de nouveaux candidats médicaments qui seront évalués durant des essais cliniques pour améliorer le traitement de maladies touchant le système nerveux (ataxies, épilepsies etc). A l’heure actuelle, de nouvelles thérapies utilisant l’administration de petites molécules appelées oligonucléotides antisens (ASO) sont actuellement évaluées pour traiter des atteintes du système nerveux central (exemples : maladie de Huntington, Sclérose Latérale Amyotrophique ou les ataxies). Pour la plupart de ces maladies, une accumulation d’une protéine est en cause, entrainant un fonctionnement anormal. Les ASOs peuvent agir pour moduler l’expression d’un gène, réprimant ainsi la protéine anormale et rétablir une fonctionnalité. Ces composés ne franchissent pas aisément la barrière hémato-encéphalique qui entoure le cerveau ; chez l’Homme, ils sont administrés directement dans l’espace où circule le liquide céphalo-rachidien, au niveau des lombaires, appelé espace intrathécal. Ce projet a pour but d’évaluer la tolérabilité (c’est-à-dire une toxicité éventuelle) de candidats médicaments administrés par la même voie chez le rat. Ce modèle animal présente une forte homologie physiologique avec l’Homme. Ces études ne seront réalisées que sur des molécules préalablement sélectionnées à l’aide de méthodes alternatives disponibles (modèles cellulaires) et sélectionnées pour leur efficacité. En fonction de la pathologie, le profil de sécurité sera évalué pour chaque candidat-médicament par des tests comportementaux moteurs ou cognitifs. Par ailleurs, quelques cas d’hydrocéphalie (accumulation excessive de liquide céphalorachidien (LCR) dans le cerveau au niveau de cavités naturelles, les ventricules), souvent détectée par imagerie par résonnance magnétique ont été rapportés en clinique à la suite de ces injections. Il est donc également important d’évaluer ce paramètre pour établir la tolérabilité des candidats médicaments. Ce projet permettra ainsi de sélectionner les candidats médicaments non toxiques et de sécuriser l’approche en développement clinique de ces produits qui pourraient être proposés comme traitements de maladies cérébrales invalidantes, en utilisant la voie d’administration mise en place chez l’Homme (au niveau des lombaires).
Bénéfices attendus
Ces études s’inscrivent dans l’optique d’accélérer la mise à disposition de thérapies innovantes pour le traitement de pathologies neurologiques et d’offrir de meilleures perspectives aux patients touchés par ces maladies. L’objectif de ce projet est d’optimiser le développement de candidats médicaments administrés au niveau des lombaires pour le traitement de pathologies du système nerveux central en évaluant très précocement leur toxicité éventuelle et en sélectionnant donc les meilleurs candidats. Détecter le plus tôt possible des effets potentiellement toxiques des candidats-médicaments en développement permettra en plus d’assurer la réduction du nombre d'animaux qui seront utilisés à des fins de recherche pour sécuriser in fine l’utilisation chez les patients. En effet, les deux procédures de ce projet permettent la sélection des meilleurs candidats et l’arrêt des candidats les moins prometteurs, réduisant ainsi le nombre d’études réalisées et donc le nombre d’animaux utilisés au total pour un projet thérapeutique.
Procédures
- Injection de composés sur animal anesthésié / chirurgie. La durée de la procédure n’excèdera pas 30min. 3 fois par animal au maximum. - Imagerie sur animal anesthésié : jusqu’à 4 sessions d’imagerie par animal, espacées de 2 semaines d’intervalle. Durée maximale d’une session d’imagerie par animal : 1 heure - Tests de comportement : chaque test sera réalisé 1 fois avant l’administration du composé puis 1 fois par semaine jusqu’à 6 semaines afin d’aménager des temps de repos (soit un maximum de 7 fois par animal sur la durée de l’étude). Durée dépendante des tests comportementaux : allant de 4 min à 23h (cages d’activité) - Prélèvements sanguins et de liquide céphalo-rachidien chez un animal sous analgésie et anesthésié, juste avant l’euthanasie. 1 fois par animal. Durée totale pour les 2 prélèvements : 5 min.
Impact sur les animaux
Ce projet permettra de définir quels peuvent être les effets indésirables associés à l’administration au niveau des lombaires d’un traitement à l’aide d’ASO pour traiter des atteintes du système nerveux central. Dans ce projet, nous prévoyons des effets secondaires tels que la perte de poids, des paralysies des membres, des inflammations locales de la peau au niveau du site d’administration ou des atteintes neuromusculaires. Effets indésirables liés à l’administration de composé/ chirurgie. Paralysie des membres postérieurs, inflammation locale au niveau du site d’injection, accumulation de liquide dans le cerveau (hydrocéphalie) Effets indésirables liés aux anesthésies successives ou aux composés administrés Une perte de poids pourrait être observée après l’anesthésie ou suite à l’administration des composés et de leurs effets. Effets indésirables liés aux tests de comportements Les tests de comportements peuvent engendrer un léger stress (mais pas de stress durable).
Devenir
Pour chaque procédure, les animaux doivent être euthanasiés pour analyse post-mortem (analyses histologiques, dosages biochimiques, mesure de la concentration des composés, recherche de biomarqueurs) et corrélation avec les données des tests comportementaux et d’imagerie.
Remplacement
Il est indispensable de pouvoir évaluer l’effet de candidats médicaments sur un organisme entier. Cela est possible sur des modèles animaux, ici des modèles rongeurs, pour évaluer les effets secondaires et définir ainsi la marge sécurité pour les futures études chez l’Homme. Le recours à des modèles animaux reste nécessaire pour envisager les études réglementaires pour poursuivre le développement du produit jusqu’à l’autorisation de mise sur le marché. Aucun milieu de culture ou méthode alternative à l’expérimentation animale ne permet aujourd’hui de reproduire la complexité architecturale des cellules du cerveau, leurs interactions structurelles et fonctionnelles. De plus, notre projet vise à étudier des effets comportementaux (moteurs et cognitifs) qui ne peuvent être évalués que sur un organisme vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au minimum pour s’assurer que les résultats puissent être exploitables en vue de la variabilité entre les animaux sur les tests comportementaux. Ainsi, nous estimons qu’un minimum de 12 animaux par groupe seront nécessaires. Ce nombre a également été estimé par rapport à des études précédentes de la littérature. Ainsi, l’administration de composés, les tests de comportement, les procédures d’imagerie et les analyses post-mortem seront réalisés sur les mêmes animaux au sein d’une même procédure expérimentale, ce qui permettra de limiter le nombre total d’animaux. Le fait d’envisager un suivi dans le temps permettra également de limiter le nombre d’animaux utilisés en limitant l’euthanasie à différents temps.
Raffinement
- semaine d’acclimatation en animalerie des animaux provenant d’un élevage sera effectuée avant de commencer les procédures expérimentales. -Minimum 1 semaine d’intervalle entre les administrations ITs - 48h de récupération suite à l’administration des composés et les tests de comportement. - Les animaux seront hébergés en groupe. - Les tests de comportement ne génèrent pas de stress durable ou de douleur chez l’animal. Un temps de repos adéquat sera appliqué entre 2 tests, en fonction de la durée des tests. Un maximum de 3 tests seront réalisés par semaine - Surveillance et maintien des composantes physiologiques durant les examens d’imagerie et procédure chirurgicale : respiration, température corporelle. Réveil et surveillance de l’animal en chambre thermostatée avant réintroduction dans sa cage. - ’administration des composés est réalisée en conditions d’asepsie optimale de façon à limiter la survenue d’effets indésirables et inflammation locale. - Analgésie pré et post-opératoire après chirurgie. - Une réhydratation des animaux sera effectuée avant et après la chirurgie. - Les animaux seront surveillés quotidiennement par les zootechniciens et les expérimentateurs afin de détecter au plus tôt tout signe d’inconfort ou de douleur qui pourraient survenir, et administrer le soin correspondant. Le vétérinaire sera consulté en cas d’apparition de signes d’inconfort ou de douleur pour effectuer un suivi des animaux avec la mise en place de points limites. - Mise en place d’aliment dans la cage après chirurgie pour faciliter la prise alimentaire et faciliter la récupération.
Choix des espèces
La sélection se fait sur des critères réglementaires, éthiques et scientifiques afin d’obtenir la meilleure prédiction possible chez l’Homme. La réglementation impose que les études de toxicologie soient effectuées a minima sur une espèce rongeur. Le choix du modèle rongeur rat est privilégié du fait que l’injection intrathécale (au niveau des lombaires) des composés est possible chez cette espèce, contrairement à la souris. La voie d’administration intrathécale étant celle qui sera préconisée chez l’Homme. Également, les volumes des prélèvements (sang, LCR) pour l’identification de biomarqueurs sont potentiellement plus importants chez le rat que chez la souris; ce permet d’obtenir des dosages plus robustes et d’explorer un spectre plus large de biomarqueurs potentiels L’évaluation de la tolérabilité chez le rat de l’administration intrathécale d’ASOs préalablement sélectionnés aidera aux choix des doses à évaluer sur une espèce non rongeur (primates) avant le début des essais cliniques. Dans ce projet, nous utiliserons des rats Wistar pour lesquels nous disposons déjà de données historiques concernant les paramètres d’imagerie, les analyses biochimiques et de formulation sanguine. Dans ce projet, nous utiliserons des rats jeunes ou adultes, conformément aux requis réglementaires
Modèle expérimental de perméabilité vasculaire chez le lapin et le rongeur
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Troubles sensoriels
Rats : 1250
Lapins : 2560
Des injections dans l'œil et jusqu'à huit instillations oculaires par jour: 5060 souris, rats et lapins sont utilisés dans des procédures censées reproduire une perméabilité des vaisseaux de la rétine. Une injection intravitréenne déclenche le modèle, suivie d'examens ophtalmologiques répétés, dont certains sous anesthésie. Le porteur classe pourtant l'ensemble en souffrance "légère" et affirme que les procédures "ne devraient pas entraîner de douleur". La plupart des animaux sont tués pour analyse, environ 10 %, exclus avant toute induction, étant réutilisés dans d'autres protocoles.
Objectifs
Les atteintes vasculaires de la rétine sont communes à plusieurs maladies telles que le diabète, les uvéites, les occlusions veineuses ou l’hypertension, et sont responsables de la majorité des pertes de vision dans les pays industrialisés. Ces pathologies entrainent une détérioration des capillaires sanguins de la rétine qui perdent leur étanchéité. L’augmentation de la perméabilité vasculaire et la rupture de la barrière hémato-rétinienne est une étape clé dans l’installation de la maladie qui peut évoluer vers une rétinopathie proliférative avec une production anormale de nouveaux vaisseaux peu fonctionnels, des décollements de la rétine et des saignements dans le vitré. Un oedème au niveau de la macula, zone de la rétine responsable de la bonne acuité visuelle, peut survenir à tout moment et entrainer la perte de la vision. L'étude des pathologies a permis de mettre en évidence des composés clés impliqués dans le mécanisme conduisant à la perméabilité vasculaire, comme notamment le VEGF (Vascular Endothelial Growth Factor). Ces composés sont les cibles privilégiées des traitements pour bloquer l'évolution de la maladie, mais sont également utilisés pour mimer la pathologie dans des modèles expérimentaux. L'objectif de ce projet est d’obtenir un modèle de perméabilité vasculaire afin de tester des traitements potentiels chez le lapin et le rongeur. Le modèle est développé chez plusieurs espèces pour offrir un choix plus étendu de possibilités de traitements, la taille réduite des yeux des rongeurs permet l'utilisation de quantités moindres de traitement, au contraire la taille plus importante de l'œil de lapin permet de tester des traitements plus proches de ceux appliqués à l'homme comme la pose d'implant.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu est de proposer un modèle expérimental pour évaluer l'efficacité de nouveaux traitements luttant contre la perméabilité vasculaire au niveau de la rétine. La recherche de traitement est en constante évolution, pour intervenir à différents stades de la maladie et préserver au mieux la vision des patients.
Procédures
Le déclenchement du modèle expérimental est dû à une injection intravitréenne. Les examens ophtalmologiques se feront à l'aide de techniques non invasives (imagerie, observations au biomicroscope). Ces examens sont réalisés chez l’homme en cabinet médical par un ophtalmologiste sans anesthésie et sans hospitalisation. Ils le sont également chez l’animal en clinique vétérinaire. Ces examens pourront se faire pour une partie sur animaux vigiles mais certains qui nécessitent l’immobilisation complète de l'animal seront pratiqués sous anesthésie légère, ce type d'examen ne dure que quelques minutes. Les administrations de produits se feront soit par instillations (gouttes oculaires), soit par injection au niveau de l'œil (injection intravitréenne, sous conjonctivale), soit par administration orale, par injection sous cutanée, intraveineuse, ou intramusculaire (pour les anesthésiants). Ces instillations ou injections nécessitent le maintien de l’animal afin de l’immobiliser. Ces procédures sont extrêmement rapides et ne prendront pas plus d’1 ou 2 minutes. Les gouttes oculaires peuvent être administrées plusieurs fois avec généralement une moyenne de 3 administrations et un maximum de 8 administrations par jour. Les administrations de produit par injection au niveau de l'œil se feront sous anesthésie locale et générale si besoin, leurs fréquences sont plus limitées, une à deux fois par semaine. Ces procédures sont aussi un peu plus longues et nécessitent de placer l’animal sous un microscope chirurgical, et durent en général 5 minutes par animal. Si le traitement est administré par voie orale il peut être au maximum quotidien, par voie intraveineuse il sera au maximum 3 fois par semaine, si la voie d’administration est l’injections sous-cutanée, la fréquence sera au maximum de 2 fois par jours, sur la durée de l’étude soit maximum 2 mois. Des prélèvements de sang pourront être réalisés au cours des procédures expérimentales afin de doser le principe actif du traitement administré ou tout autre marqueur d'intérêt. Ces prélèvements se feront sur animal vigile et le temps nécessaire aux prélèvements ne dépassera pas les 5 minutes par animal. Les prélèvements de sang se feront par ponction et seront basés sur les recommandations du Gircor.
Impact sur les animaux
Ces modèles expérimentaux induisent une augmentation de perméabilité vasculaire transitoire, le retour à la normale se fait en quelques jours. Les nuisances pour l’animal sont celles dues aux manipulations de l'animal pour les observations, le stress dû aux contentions manuelles de l'animal pour les administrations de produits, les instillations ou la douleur éventuelle de la piqûre lors des injections de produits ou d'anesthésiant. L'administration des produits devrait engendrer tout au plus une douleur légère et de courte durée notamment lors de l’anesthésie. Au cours de l’anesthésie jusqu’au réveil, une baisse de la température corporelle pouvant induire un stress est attendue. En dehors de ces périodes d’examen ou d’administration de traitement, l’animal est libre de ces mouvements, avec un accès à l’eau et à la nourriture.
Devenir
Les animaux qui auront suivi la totalité de chaque procédure expérimentale seront mis à mort pour permettre de réaliser les évaluations ex vivo (évaluations histologiques, dosage de produit...). Pour les études d’efficacité de traitement, les animaux n’ayant pas suivi la totalité de la procédure (estimé à environ 10%, hormis ceux exclus pour cause de points limites) pourront être réutilisés dans d’autres procédures expérimentales compatibles avec l’avis du vétérinaire. Ces animaux sont des animaux qui sont exclus de l'étude en raison d'un défaut anatomique ou physiologique détecté aux examens de baseline au niveau de l'œil avant le début de l’étude. Ces animaux n'auront pas reçu d'induction de la pathologie, ni d'administration de traitement, seulement des examens qui ne sont pas invalidants mais qui potentiellement nécessitent une anesthésie.
Remplacement
A ce jour, aucune méthode alternative ne permet de mimer l’œil dans son environnement et dans sa globalité fonctionnelle. Les lignées cellulaires ou les systèmes alternatifs comme les organoïdes ne permettent d’étudier qu’une partie des mécanismes. En effet, l’œil est composé de différents tissus (vasculaires, rétinien neuronal, vitréen, cornéen, humeur aqueuse ...) de physiologie différente et soumis aux variations environnementales, aux interactions des tissus et organes voisins. Les études in vivo permettent d’observer les réponses physiologiques d’un traitement dans un organisme vivant en tenant compte des pharmaco cinétiques, des métabolites générés. Compte tenu de la complexité de l’organe nous aurons donc recourt à des animaux.
Réduction
Le nombre maximum d’animaux prévu pour ce projet a été déterminé en fonction de la distribution théorique rencontrée dans les données bibliographiques et tient compte des variations du métabolisme, de la robustesse des mesures et de notre expérience. Ce nombre limité doit nous permettre de conclure sur l’efficacité ou non d’un traitement. L'effet d'un traitement sera évalué à l'aide des tests statistiques paramétriques ou non paramétriques suivant la distribution des données, avec possibilité d'effectuer des comparaisons multiples ; chaque groupe traité sera comparé à celui du groupe témoin. Un calcul de l’effectif sera réalisé avant chaque étape afin d’ajuster et de revoir à la baisse si possible le nombre d’animaux à inclure dans les procédures. Des évaluations non invasives de la pathologie sont utilisées tout au long de l'étude pour éviter la mise à mort de l'animal. Enfin, une attention particulière sera portée à la formation des opérateurs et à la qualité des soins apportés aux animaux, afin de garantir leur bien-être tout au long de l’étude
Raffinement
Un suivi quotidien des animaux sera effectué afin de minimiser au maximum l’impact des procédures sur leur bien-être. Les animaux seront hébergés en binôme avec différents enrichissements adaptés à l'espèce. Les examens choisis pour évaluer les signes cliniques de la maladie sont non invasifs et semblables à ceux pratiqués chez l'homme en cabinet d'ophtalmologie ou chez l’animal en clinique vétérinaire. Afin de réduire le stress de l'animal lors d'examens nécessitant l'immobilisation de l'animal, une administration d'anesthésique sera réalisée. Lors des anesthésies des substituts de larmes sont régulièrement instillés sur les cornées pour éviter le dessèchement, un dispositif est prévu pour éviter l’hypothermie (tapis chauffant, ou lampe). Les procédures impliquées ne devraient pas entrainer de douleur. La sévérité de la demande est classée légère. L’application d’anesthésiant locaux est prévue avant les injections. Des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces permettent de limiter une éventuelle douleur à son minimum, cependant si une complication apparait au cours du temps, l’emploi d’un analgésique de type buprénorphine sera envisagé.
Choix des espèces
Les espèces animales choisies ont une physiologie, une anatomie et un métabolisme largement décrits dans la bibliographie scientifique. L’extrapolation à l’homme des effets sur l’œil en est d’autant plus facilitée. De plus, les modèles expérimentaux concernant cette pathologie sont largement utilisés et décrits sur ces espèces dans les publications de référence sur laquelle le projet est basé. Pour ce projet, des souris, des rats et des lapins ont été retenus pour tenir compte des particularités anatomiques et physiologiques de chaque espèce afin d’augmenter les chances de mener ce projet à terme. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes à leur arrivée dans notre animalerie. Les lapins inclus dans ce projet auront minimum 8 semaines et les rongeurs minimum 6 au début de l’étude, âge minimum pour la maturation de la rétine, conformément aux publications de référence qui servent de base aux modèles.
Formation des nouveaux utilisateurs aux techniques de contention et d’expérimentation sur les animaux de la plateforme
- Formation professionnelle
Cochons d'Inde : 3
Lapins : 4
Autres oiseaux : 15
Replacés auprès d'associations ou de familles d'accueil à l'issue, 72 animaux non-humains, dont 50 souris, 4 lapins, 3 cobayes et 15 oiseaux, sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré. Sur eux, de nouveaux expérimentateurs s'entraînent aux gestes de contention, d'injection et de prélèvement, les actes douloureux étant réalisés sous anesthésie. Aucun animal n'est acquis pour ces sessions, tous étant pris parmi les témoins d'autres études en cours. La finalité tient à l'entraînement de manipulateurs sur des animaux vivants confrontés à des gestes réalisés par des personnes peu expérimentées.
Objectifs
L'objectif principal est de familiariser les nouveaux utilisateurs intervenant dans les projets en cours de validité sur la plateforme aux techniques de contention, d'injections et prélèvements et de développer une approche de respect et bienveillance vis à vis des animaux utilisés.
Bénéfices attendus
Permettre aux expérimentateurs de prendre confiance dans leurs actes de contention et d'expérimentation. Limiter le stress pour l'animal et l'expérimentateur. Limiter pour le manipulateur les risques de piqûres ou de morsures lors des actes expérimentaux. Ces formations permettront également aux personnes déjà expérimentées mais travaillant occasionnellement avec des animaux de se refamilliariser avec certaines techniques.
Procédures
Différents animaux seront soumis à des contentions, injections et prélévements en maintenant de bonnes conditions de bien être. Pour chaque espèce animale deux sessions seront organisées chaque année. Chaque session de formation aura une durée d'une heure 30 minutes en moyenne. Pendant ces formations les animaux qui subiront des injections ou prélèvements seront anesthésiés par voie gazeuse.
Impact sur les animaux
Une augmentation du stress des animaux est prévisible du fait que ces derniers vont être confrontés à des manipulateurs peu expérimentés. La douleur est comparable à celle d'une piqure d'aiguille pour les training administration ou prélèvement.
Devenir
Au terme des formations, les animaux seront replacés auprès d'associations ou familles d'accueil.
Remplacement
Nous allons acquérir des animaux factices d’entrainement pour une première approche des gestes de prélèvements et administration, cette phase sera mise en application sur les animaux vigiles. L'utilisation d'animaux sera réduite au maximum mais reste nécessaire pour que les nouveaux utilisateurs puissent maitriser les contentions.
Réduction
Aucun animal ne sera commandé pour ces formations. Les animaux utilisés seront choisis parmi les témoins des études réalisées.
Raffinement
Les gestes douloureux tels que les injections intradermiques sur les souris et les injections à la jugulaire sur les canaris seront effectués sous anesthésie. Un maintien des animaux sur tapis chauffant au réveil et une surveillance de la bonne récupération au retour en cage sera mise en place.
Choix des espèces
Les espèces choisies correspondent à celles utilisées dans nos DAP en cours de validité. Les animaux sont utilisés à l'age adulte, c'est leur stade de développement dans les études en cours.
Implantation et validation d’un dispositif médical rechargeable par ultrasons chez le rongeur dans un modèle de stress social.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
Quarante séances de recharge par ultrasons et environ soixante-dix-sept passages au tube test étalés sur quatre-vingts semaines: 50 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chaque animal reçoit d'abord une sonde télémétrique implantée par chirurgie, puis subit des anesthésies répétées, des échographies et des tests comportementaux mesurant le statut social, le sursaut et l'anxiété. L'objectif déclaré est de valider un implant rechargeable sans fil pour un suivi cardiovasculaire de longue durée. Le porteur avance que ce dispositif "pourrait révolutionner" le suivi des patients, une perspective renvoyée à des applications cliniques futures.
Objectifs
L’utilisation de sondes implantables chez l’animal permet de mesurer les variations physiologiques chez l’animal vigile, offrant ainsi un suivi précis et non invasif de la dynamique cardiovasculaire et de ses fluctuations. Toutefois, ce type de dispositif est limité par la durée de vie des batteries, qui ne dépasse généralement pas quatre semaines. Or, dans le cadre de recherches nécessitant un suivi longitudinal des variables cardiovasculaires pour évaluer les modifications physiopathologiques à long terme, cette contrainte constitue un frein majeur car les dispositifs disponibles reposant sur des batteries à usage unique. Le développement d’un dispositif rechargeable sans fil représenterait donc un véritable atout. L’exploitation d’un phénomène physique tel que l’émission d’ultrasons pourrait offrir une solution innovante et durable pour recharger en toute innocuité des implants médicaux. L’objectif principal de ce projet est d’évaluer la faisabilité de l’implantation et de la recharge d’un tel dispositif chez le rongeur, ainsi que ses effets physiologiques et comportementaux, afin d’en caractériser et valider l’utilisation pour un suivi cardiovasculaire de longue durée. Un objectif secondaire consistera à étudier la réactivité et la résilience des rongeurs face aux stress sociaux, tout en explorant les corrélats neuronaux dans la régulation du système nerveux autonome à travers la réactivité des paramètres cardiovasculaires.
Bénéfices attendus
Le projet visant à utiliser des sondes de télémétrie rechargeables par ultrasons chez le rongeur présente de nombreux bénéfices importants potentiels pour la recherche biomédicale et les applications cliniques futures. 1. Amélioration de la durée de suivi Les dispositifs actuels de télémétrie sont limités par la durée de vie des batteries, généralement autour de quatre semaines. La recharge sans fil par ultrasons permet une surveillance continue sur une période prolongée, dépassant les limitations actuelles. Cela est particulièrement avantageux pour les études longitudinales nécessitant un suivi à long terme des variables cardiovasculaires. 2. Collecte de données de haute qualité (raffinement) En permettant un suivi continu et ininterrompu, ces sondes offrent une collecte de données plus complète et précise que les dispositifs externes. Les mesures en temps réel de la pression artérielle, de l'électrocardiogramme, de l'activité et de la température fourniront des informations détaillées sur la dynamique cardiovasculaire et les réponses physiologiques des animaux aux divers stimuli ou traitements. 3. Applications cliniques potentielles Les technologies développées et testées dans ce projet pourraient être transposées à des applications cliniques chez l'humain. Les dispositifs médicaux de types implants rechargeables par ultrasons pourraient révolutionner le suivi des patients sur le long terme et augmenter les capacités de mesures. 4. Avancées en recherche biomédicale La possibilité de suivre, sur le long terme et avec une grande précision, les changements physiopathologiques ouvriront de nouvelles perspectives pour la recherche biomédicale. Les chercheurs pourront ainsi approfondir la compréhension des mécanismes sous-jacents liant le stress aux maladies cardiovasculaires, notamment en explorant leurs interactions et comorbidités. 5. Efficacité et durabilité accrues Les dispositifs rechargeables par ultrasons représentent une avancée écologique en réduisant les déchets électroniques liés aux batteries jetables. De plus, l'efficacité de la recherche sera améliorée, avec moins de temps et de ressources nécessaires pour la maintenance des équipements.
Procédures
Chirurgie d’implantation d’une sonde télémétrique : 1 acte par animal, réalisé sous anesthésie gazeuse ; protocole opératoire standard avec incision minimale, implantation, fermeture en deux plans et surveillance post-opératoire. Séances de recharge du dispositif par ultrasons sous anesthésie gazeuse : environ 40 sur 80 semaines ; durée 10 à 20 minutes par session ; fréquence maximale attendue : une recharge toutes les deux semaines. Évaluations échographiques: environ 18 examens sur la période ; durée inférieure à 45 minutes par examen ; installation sur platine chauffante avec protection oculaire et gel ultrasonore, surveillance jusqu’au réveil complet. Jalons d’évaluations comportementales (statut social, réflexe de sursaut, anxiété) : environ 18 jalons sur la période ; paramètres et durées par test — Tube test : hebdomadaire à partir de la troisième semaine post-opératoire ; environ 77 sessions sur 80 semaines ; durée moyenne 30 secondes par essai (maximum 2 minutes), plusieurs essais par paire, ordre randomisé. Startle (réflexe de sursaut) : expositions sonores intense et brèves; enregistrement immédiat. Boîte claire/obscure: session de quelques minutes par jalon ; mesure du temps en zone claire et sombre et du nombre de transitions. Épreuves pharmacologiques de réactivité du système nerveux autonome : environ 12 sessions distinctes sur 80 semaines (environ une fois par trimestre pour deux composés) ; monitoring continu pendant 15 à 30 minutes après administration, puis retour en cage après réveil complet. Suivi longitudinal télémétrique : acquisitions de routine continues selon le calendrier expérimental ; collecte non invasive des paramètres (pression artérielle, ECG et variabilité, température, activité locomotrice).
Impact sur les animaux
1. Les chirurgies d’implantation des sondes télémétriques qui se feront sous anesthésie générale peuvent entraîner des douleurs post-opératoires légères à modérées, avec un impact limité dans le temps (quelques jours) sur le bien-être des animaux. 2. Anesthésie gazeuse : La manipulation des animaux et l’induction de l’anesthésie peuvent engendrer un stress léger. 3. Injection : Une douleur légère peut être ressentie au niveau du site d’injection.4. Tests comportementaux : Les tests comportementaux utilisés sont des tests classiques d’évaluation cognitive, sociale ou d’exploration, bien caractérisés dans la littérature. Bien que ces tests puissent générer un certain stress de manipulation, il est bien établi qu’ils n’induisent pas d’effets physiologiques indésirables immédiats ou à long terme. 5. Impact des sondes implantées Les sondes implantées peuvent provoquer une réaction immunitaire ou une irritation des tissus environnants, entraînant une inflammation chronique ou d'autres complications locales. Ces réactions peuvent affecter le bien-être des animaux et potentiellement altérer les données collectées.
Devenir
Les animaux ayant subi la chirurgie d’implantation d’un dispositif nécessitent une récupération post-mortem pour évaluer son impact sur les tissus environnants ; réalisation d’analyses histologiques et immunohistochimiques (examen des tissus cardiaques, vasculaires et cérébraux) ; impossibilité de réutilisation dans un autre protocole en raison des interventions subies.
Remplacement
Le remplacement des modèles animaux est un objectif central en recherche biomédicale. Toutefois, dans cette étude, l’utilisation de souris vivantes est indispensable, car aucun modèle in vitro ou in silico ne permet de reproduire avec précision les interactions complexes entre le système nerveux autonome, le système cardiovasculaire et la réponse physiologique au dispositif implanté. Cependant, plusieurs alternatives ont été envisagées pour limiter l’utilisation des animaux : modélisation informatique et simulations physiologiques — avant les expérimentations in vivo, des simulations numériques sont utilisées pour optimiser les paramètres d’implantation et de recharge des sondes ; tests préliminaires sur tissus ex vivo — certaines validations techniques sont réalisées sur tissus cardiaques isolés avant l’expérimentation animale ; exploitation de données issues d’études précédentes — une revue approfondie de la littérature scientifique permet d’éviter toute duplication d’expérience déjà réalisée. Malgré ces approches, seul un modèle animal vivant permet d’évaluer de manière intégrée la dynamique cardiovasculaire et l’impact du dispositif sur le long terme, justifiant ainsi l’utilisation de souris dans ce projet.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux utilisés tout en garantissant la robustesse scientifique des résultats, plusieurs stratégies ont été mises en place : optimisation du nombre d’animaux — une analyse de puissance statistique a été réalisée pour déterminer le nombre minimal nécessaire, évitant ainsi toute utilisation excessive ; approche longitudinale — chaque souris servira à plusieurs analyses physiologiques et comportementales au cours du protocole, réduisant le besoin de multiplier les groupes expérimentaux ; phase d’optimisation préalable — des tests préliminaires seront effectués sur un nombre restreint d’animaux afin d’optimiser les procédures avant leur mise en œuvre à plus grande échelle ; exploration de plusieurs paramètres chez un même individu — l’utilisation de sondes télémétriques multi-paramétriques permet d’obtenir plusieurs types de mesures (ECG, pression artérielle, température, activité) à partir du même animal. Grâce à ces méthodes, cette étude respecte le principe de réduction, garantissant une utilisation responsable des animaux tout en assurant des résultats fiables et exploitables.
Raffinement
Le projet intègre des mesures strictes pour minimiser la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout en garantissant des résultats expérimentaux fiables : amélioration du bien-être animal — hébergement en groupe pour éviter l’isolement sauf nécessité médicale ; enrichissement du milieu avec matériaux de nidification, tunnels et abris pour favoriser les comportements naturels ; période d’habituation de 7 jours avant toute intervention pour réduire le stress lié aux manipulations ; optimisation des procédures chirurgicales et post-opératoires — chirurgie réalisée par des expérimentateurs formés afin de minimiser la durée d’intervention et le risque de complications ; utilisation d’une anesthésie générale gazeuse, plus douce et offrant une récupération rapide ; administration d’analgésiques et d’anti-inflammatoires avant, pendant et après la chirurgie pour limiter la douleur ; surveillance post-opératoire rapprochée (48 heures) avec critères stricts pour évaluer la récupération des animaux ; réduction du stress lié aux manipulations — entraînement progressif aux manipulations expérimentales pour limiter les réactions de peur ; utilisation de techniques de contention douce réduisant l’impact des interventions répétées ; recharge des sondes sous anesthésie gazeuse légère, évitant tout inconfort prolongé ; optimisation des tests comportementaux et physiologiques — tests éthologiques réalisés dans un environnement familier pour limiter le stress expérimental ; utilisation de mesures télémétriques pour un suivi en continu, évitant des manipulations invasives répétées ; critères d’arrêt éthique stricts pour interrompre toute procédure en cas de détresse excessive. Ces stratégies assurent une approche éthique et responsable, garantissant le bien-être des animaux tout en maintenant la qualité scientifique des données collectées.
Choix des espèces
L’espèce (souris) a été sélectionnée pour cette étude en raison de sa pertinence scientifique et expérimentale. Les souris sont couramment utilisées en recherche biomédicale en raison de leur homologie génétique élevée avec l’humain, de leur taille réduite facilitant la gestion expérimentale, et de leur cycle de reproduction court, permettant des études longitudinales efficaces. De plus, l’existence de modèles génétiquement modifiés et d’outils avancés, tels que la télémétrie, en fait une espèce idéale pour le suivi des variables cardiovasculaires en conditions chroniques. Leur système cardiovasculaire et nerveux autonome présente des similitudes avec celui des humains, ce qui permet d’étudier avec précision l’impact de la télémétrie rechargeable par ultrasons sur les paramètres physiologiques. Les animaux utilisés dans cette étude seront des souris jeunes adultes âgées de 7 semaines ou plus au moment du début des expérimentations. Ce choix est justifié par plusieurs facteurs scientifiques et expérimentaux : 1. Maturité physiologique : À cet âge, le système cardiovasculaire, nerveux et immunitaire est pleinement développé, garantissant une réponse physiologique stable et représentative des mécanismes étudiés. 2. Tolérance aux interventions : Les souris jeunes adultes présentent une meilleure récupération post-chirurgicale et une plus grande résistance au stress expérimental par rapport aux individus plus âgés ou immatures. 3. Comparabilité avec les études existantes : L’âge choisi correspond aux standards des études précliniques utilisant des modèles murins pour l’évaluation des dispositifs médicaux et des réponses cardiovasculaires. 4. Réduction des biais développementaux : L’utilisation de souris à un stade adulte permet de limiter les variations liées à la croissance et d’assurer des résultats plus homogènes. Ainsi, cet âge permet d’optimiser la qualité des données recueillies tout en garantissant le bien-être des animaux conformément aux principes éthiques en vigueur.