Procédures sans réveil
La réglementation appelle procédure toute utilisation d’un animal à des fins scientifiques ou éducatives qui peut lui causer au moins la douleur d’une piqûre d’aiguille. Une procédure « sans réveil » se déroule entièrement sous anesthésie générale, et l’animal est tué avant d’avoir repris conscience. C’est la première des quatre classes de gravité de la directive 2010/63/UE, avant les classes légère, modérée et sévère.
Cette liste réunit les projets autorisés en France dont le résumé non technique déclare au moins un animal dans cette classe. Un projet figure dans autant de listes que de classes déclarées, et chaque fiche donne le nombre d’animaux prévu dans chacune. La classe porte sur les procédures seules : la captivité et certaines modifications génétiques font aussi souffrir les animaux (Les animaux souffrent-ils ?).
Imagerie du surfactant pulmonaire et modèle de la maladie des membranes hyalines – MODIFICATION 2
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
Une partie des 60 lapins blancs de Nouvelle-Zélande, âgés de cinq à six semaines, subit un lavage broncho-alvéolaire de vingt minutes qui provoque une détresse respiratoire, pour reproduire la maladie des membranes hyalines du prématuré. Tous reçoivent du surfactant par un nouveau dispositif d'endoscopie et d'atomisation, puis passent trente minutes d'IRM sous anesthésie générale, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré ou menées sans réveil. Le porteur écrit que les effets indésirables attendus sont "faibles", deux phrases avant de décrire cette détresse respiratoire. Les lapins rendus malades sont tués, ceux du groupe de distribution sont gardés en vie et proposés à l'adoption "dans la mesure du possible", soit 24 selon le champ structuré.
Objectifs
L’immaturité pulmonaire à la naissance chez les nouveau-nés prématurés (maladie des membranes hyalines) requière l’administration de surfactant exogène peu après la naissance. Les techniques actuelles d’instillation de surfactant, bien que décrites comme “moins” invasives (Less Invasive Surfactant Administration LISA), nécessitent le recours à une laryngoscopie qui reste une procédure douloureuse et traumatisante pour le prématuré et complexe à apprendre et maitriser pour le personnel soignant. La sédation-analgésie représente un challenge pour ces patients, avec la nécessité de prévenir ou diminuer la douleur générée par la laryngoscopie et le besoin de conserver une respiration spontanée efficace. Les objectifs du projet portent sur le développement et la validation d’un nouveau dispositif médical basé sur l’endoscopie et l’atomisation pour l’administration de surfactant exogène chez le nouveau-né prématuré. Les bénéfices escomptés du dispositif sont de i) diminuer la douleur et le recours à une analgésie, ii) améliorer la tolérance clinique et l’efficacité de l’administration (endoscopie et atomisation du surfactant), et iii) avoir une meilleure courbe d’apprentissage que le LISA. Le développement et la validation de l’efficacité et de la sécurité du dispositif EndoSurf repose sur une collaboration multidisciplinaire. Les différentes étapes du projet incluent i) la validation du procédé d’atomisation avec la caractérisation des particules atomisées et les propriétés physicochimiques du surfactant atomisé et l’étude de la distribution pulmonaire dans un modèle ex-vivo, ii) l’étude de la distribution du surfactant et efficacité sur un modèle animal de maladie des membranes hyalines (comparaison avec la méthode LISA), iii) le développement du prototype pour industrialisation et certification pour utilisation en clinique, iv) l’évaluation de la courbe d’apprentissage en laboratoire de simulation médicale et v) une étude clinique pilote sur 20 patients prématurés (comparaison avec une cohorte historique LISA). AFIN DE RECUEILLIR LES DERNIERES DONNEES EXPERIMENTALES INDISPENSABLE POUR FINALISER ET EVALUER L'EFFICACITE DU PROTOCOLE D'ADMINISTRATION DU SRFACTANT DANS LES POUMONS SUR LE MODELE PATHOLOGIQUE, NOUS SOLLICITONS UN AJOUT DE 12 ANIMAUX.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de la réalisation de ce projet sont la validation d’un nouveau dispositif médical pour le traitement de la maladie des membranes hyalines chez le nouveau-né prématuré. Les bénéfices escomptés de ce dispositif sont d’une part de diminuer la douleur et le traumatisme chez le nouveau-né et de réduire le recours à une analgésie et d’autre part d’améliorer la tolérance clinique et l’efficacité de l’administration (homogénéité et distalité de la distribution du surfactant). Enfin l’utilisation du nouveau dispositif devrait offrir une meilleure courbe d’apprentisassage pour le personnel soignant des services de néonatologie.
Procédures
Une partie des animaux sera soumise à un lavage broncho-alvéolaire pour l’induction d’un modèle de maladie des membranes hyalines. La durée estimée de ce geste est de l’ordre de 20 minutes. L’ensemble des animaux seront soumis à l’administration de surfactant exogène. La durée totale de ce geste est estimée à 10 minutes. La durée prévue des acquisitions IRM est de 30 minutes. Tous ces gestes sont réalisés sous anesthésie générale.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont faibles. Les gestes seront réalisés sous anesthésie générale. Pour le modèle de maladie des membranes hyalines, le lavage broncho-alvéolaire induit une détresse respiratoire chez l’animal. Cette détresse respiratoire sera prise en charge aussitôt par l’administration de surfactant pulmonaire exogène. L’acquisition d’images par IRM ne présente pas d’effets indésirables notables.
Devenir
Dans le cas de l’évaluation de la distribution du surfactant selon la méthode d’administration, les animaux seront gardés en vie et proposés à l’adoption dans la mesure du possible. Pour le modèle de la maladie des membranes hyalines, les animaux seront euthanasiés.
Remplacement
La validation du dispositif expérimental d’atomisation du surfactant a été en grande partie réalisée en amont sur des modèles ex-vivo provenant de pièces (poumons de lapin) d’animaux de boucherie. Cette stratégie de remplacement réalisée sur ce modèle ex vivo a permis de valider la faisabilité et la pertinence du nouveau dispositif médical et de comparer ses performances à celles de l’approche clinique standard. Le passage aux études in vivo reste nécessaire et indispensable pour se rapprocher d’une situation clinique où l’ensemble des voies respiratoires est présent avec des poumons fonctionnels, où un modèle des membranes hyalines peut être induit et où l’administration du surfactant peut être évaluée.
Réduction
Le nombre d’animaux à utiliser a été déterminé de façon à répondre aux questions auxquelles ce projet scientifique et médical financé par l’Agence Nationale de la Recherche et soutenu par un hôpital publique souhaite répondre, à savoir la validation d’un nouveau dispositif médical permettant d’améliorer l’administration de surfactant chez les enfants prématurés. Cette validation passe par l’utilisation de 6 groupes d’animaux. Nous estimons le nombre minimal d’animaux nécessaire à 8 par groupe MODIFICATION pour la procédure 1 et à 12 pour la procédure 2, pour obtenir des résultats permettant de répondre positivement ou négativement aux questions posées dans ce programme de recherche. Des tests statistiques seront utilisés pour valider les résultats. Les mesures qui ont été prises pour réduire le nombre d’animaux à utiliser sont conséquentes puisque qu’un modèle ex vivo utilisant des pièces de boucherie (quarante poumons de lapin) obtenus dans des abattoirs pour l’alimentation humaine a été utilisé en amont, durant plus d’un an, pour mettre en place et valider un certain nombre de points méthodologiques et instrumentaux.
Raffinement
Afin de limiter le stress et l’inconfort de l’animal, le transport et la préhension sont assurés par la même personne et celle-ci s’assure du bien-être et du comportement de l’animal avant et pendant l’expérimentation. Les lapins, par groupe de 8, seront hébergés par deux par cage, dans une batterie de 3 cages, correspondantes aux normes en vigueurs pour des animaux de 5 semaines. La batterie est localisée dans une pièce dédiée spécifiquement, isolée de tout bruit extérieur, régulée par une ventilation adéquate assurant un bon apport d’oxygène et permettant d’éliminer les poussières et les odeurs. Une température de 19 degrés Celsius et une humidité relative comprise entre 45 et 65 % sont également assurées. Chaque cage est constituée d’un plancher à maille pour l’élimination des déjections et le respect des structures ostéo-articulaires des pattes des animaux. Les cages disposent de plates-formes rigides sous et sur lesquels l’animal peut trouver refuge. L’enrichissement est constitué de paille compactée, de barreaux de bois à ronger, et de boite en carton pour s’isoler ou se dissimuler. L’enrichissement alimentaire est constitué de fibres brutes (foin) et de pellets standards et l’eau est accessible par des biberons. L’ensemble des protocoles expérimentaux est réalisé sous anesthésie générale. Un traitement permettant de réduire la douleur ou l’angoisse des animaux sera également appliqué. Un tapis chauffant, permettant de maintenir la température des animaux pendant les procédures et les sessions d’imagerie IRM, est utilisé ainsi que l’administration de gel ophtalmique afin de compenser la sécheresse oculaire. Leurs signes cliniques (température, taux d’oxygène, fréquences cardiaques et respiratoire) seront mesurés en cours de manipulation. Les lapins destinés à l’adoption seront suivis visuellement à leur réveil (apparence physique, comportement, fréquence respiratoire) et, afin de limiter tout inconfort possible post-expérimentation, ceux-ci se verront administrer un traitement pour réduire la douleur, pendant 48h, selon les signes visibles d’inconfort.
Choix des espèces
Le lapin est le modèle animal habituel pour reproduire la maladie des membranes hyalines du nouveau-né prématuré. Dans ce projet, de jeunes (5 à 6 semaines) lapins blancs de Nouvelle-Zélande (poids entre 1000 et 1500 grammes) seront utilisés pour se rapprocher des dimensions des poumons chez les prématurés.
Suture vasculaire chez le rat dans le cadre du diplôme d’université de microchirurgie
- Formation professionnelle
Anesthésiés pendant trois heures sur une plaque chauffante, des rats subissent des sutures de l'aorte abdominale, des artères carotide, caudale, rénale et fémorale, et un lambeau inguinal. 830 rats mâles vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les rats étant tués avant tout réveil à la fin de chaque séance. Ces opérations servent à entraîner des chirurgiens inscrits à un diplôme universitaire de microchirurgie, que le porteur qualifie d'"indispensable". Le protocole est classé sans réveil, et le porteur décrit pourtant des réactions à l'anesthésie "conduisant à un réveil de l'animal", corrigées par des demi-doses "autant de fois que nécessaire".
Objectifs
Le but de ce diplôme universitaire (DU) est de permettre à des chirurgiens l'apprentissage de sutures vasculaires sous microscope opératoire.
Bénéfices attendus
Le DU de microchirurgie est indispensable à la formation de futurs chirurgiens dans de nombreuses spécialités telle que: la neurochirurgie, la chirurgie plastique ou la chirurgie de la main. Le rat est l’animal présentant la meilleure similarité avec l’humain en termes de vaisseaux sanguins. Les différentes sutures à réaliser ont un degré de difficulté croissant.
Procédures
Des rats mâles pesant 300g seront anesthésiés par voie intrapéritonéale. Ceux-ci seront maintenus en position de décubitus dorsal sur une plaque chauffante pour limiter la baisse de la température corporelle . Au moindre signe précoce de réveil, le rat recevra une demi dose d'anesthésique afin de maintenir une sédation correcte tout au long de chaque séance de travaux pratiques. Chaque séance dure 3 heures, les rats seront anesthésiés dès le début de la séance. 6 abords seront étudiés : suture de l'aorte abdominale, de l'artère carotidienne , caudale, rénale, fémorale et le lambeaux inguinal.
Impact sur les animaux
De possibles variations interindividus en réaction à l'anesthésie peuvent être observées conduisant à un réveil de l'animal. Au moindre signe précoce de réveil, le rat recevra une demi dose d'anesthésique afin de maintenir une sédation correcte tout au long de chaque séance de travaux pratiques, et ceci autant de fois que nécessaire.
Devenir
A la fin de chaque séance de travaux pratiques, les rats sous anesthésie seront euthanasiés.
Remplacement
Des systèmes avec du matériel inerte sont utilisés lors de la première séance. Cependant seul un animal vivant, avec une circulation sanguine, permet de vérifier la qualité d'une suture artérielle: absence de fuite au niveau de la suture, test de vérification de la qualité de la perméabilité, et l'absence de points traversant la lumière des vaisseaux sanguins.
Réduction
Le nombre d'animaux sera ajusté au nombre de participants. Les rats non utilisés seront toujours proposés à la communauté pour intégrer d'autres projets.
Raffinement
A leur arrivée à l'animalerie, les rats sont placés dans une pièce dédiée pendant au moins 5 jours. Ils seront regroupés par 2 ou 3 afin d'éviter l'isolement. Un analgésique sera administré 30 min avant le début de la procédure (par voie intrapéritonéale), ainsi qu'au moment de l'induction de l'anesthésie. Les rats seront anesthésiés par une injection intrapéritonéale qui sera réalisée par la méthode dite de la "poche", méthode peu stressante pour l'animal qui consiste à habituer le rat à se nicher dans la poche d’une blouse de laboratoire puis de le retourner pour accéder à la zone d’injection. Cette approche permet d’éviter une contention à l’animal tout en lui permettant de s’enfouir (avantage comportemental). Tout au long des travaux pratiques, les animaux seront maintenus dans un état d'endormissement profond et recevront des rappels d'anesthésie dès que le moindre signe de réveil sera observé, autant de fois que nécessaire et en utilisant une voix d'administration adaptée. Des points limites stricts et adaptés au projet seront appliqués tout au long de la procédure.
Choix des espèces
Le rat est l’animal présentant la meilleure similarité avec l’humain en termes de vaisseaux. Des individus mâles de 300 à 350g seront privilégiés car ceux-ci ont peu de masse graisseuse ce qui permet une meilleure induction de l'anesthésie et une dissection des vaisseaux plus simple.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Sous anesthésie, de jeunes porcs de 90 à 110 kilos subissent l'induction d'une mort encéphalique ou un arrêt circulatoire, puis le prélèvement de leur cœur entier. 36 porcs vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, tous tués avant tout réveil. Le but est de comparer deux techniques de perfusion des greffons cardiaques et d'en tirer des marqueurs de qualité, des retombées que le porteur formule au conditionnel. La liste des procédures ne mentionne que des cathéters, une prise de sang et une biopsie cardiaque, et le résumé qualifie les nuisances de "limitées et de courte durée", sans décrire comment la mort encéphalique ou l'arrêt cardiaque sont provoqués.
Objectifs
Chaque année, de nombreux patients décèdent en attente d'une transplantation cardiaque, faute de greffons disponibles en nombre suffisant. Pour faire face à cette pénurie, les équipes médicales ont recours à des cœurs à transplanter prélevés dans des conditions plus difficiles, notamment chez des patients décédés après un arrêt cardiaque. Ces greffons sont plus fragiles et plus difficiles à évaluer avant la greffe, ce qui freine leur utilisation. Actuellement, les greffons cardiaques sont prélevés majoritairement chez des donneurs en état de mort encéphalique, c'est-à-dire des patients dont le cerveau a cessé de fonctionner de manière irréversible mais dont le cœur continue de battre grâce à la réanimation. Ces greffons sont ensuite conservés dans la glace pendant le transport. Cette technique, simple et largement utilisée, présente cependant des limites importantes : elle ne permet pas de savoir si le greffon fonctionnera bien après la greffe, et elle ne peut être maintenue que quatre heures au maximum. De nouvelles machines de perfusion permettent de maintenir le greffon cardiaque dans des conditions proches de celles du corps humain, soit à température normale, soit à basse température avec apport d'oxygène. Ces deux approches semblent prometteuses, mais elles n'ont jamais été comparées directement dans le domaine cardiaque. Ce projet vise à comparer ces deux techniques chez le porc utilisé comme modèle de l’humain reproduisant les conditions réelles de prélèvement. L'objectif est d'identifier des marqueurs biologiques permettant de mieux évaluer la qualité d'un greffon cardiaque avant de le transplanter, afin d'augmenter le nombre de transplantations réalisées en toute sécurité et de réduire la mortalité des patients en attente.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer les connaissances sur la préservation et l’évaluation des greffons cardiaques avant transplantation. À court terme, les travaux permettront de mieux caractériser les altérations des greffons et d’identifier des paramètres permettant d’évaluer leur viabilité avant transplantation. Ces résultats pourraient permettre le développement d’outils utilisables directement sur les machines de perfusion afin d’aider les équipes médicales à décider si un greffon peut être transplanté en toute sécurité. Ils pourraient également contribuer à améliorer les méthodes de conservation des greffons avant leur implantation. Le projet pourrait enfin permettre d’identifier des traitements destinés à mieux préserver les greffons pendant leur conservation. À terme, ces avancées pourraient favoriser l’utilisation de greffons provenant de donneurs après arrêt circulatoire (DCD) et ainsi contribuer à augmenter le nombre de transplantations cardiaques et à réduire la mortalité des patients en attente de greffe.
Procédures
Chaque animal participe à une seule procédure expérimentale, réalisée au cours d’une même journée. Toutes les interventions sont réalisées sous anesthésie générale. La procédure comprend : • une injection d’anesthésique (quelques minutes) • la pose de cathéters dans les vaisseaux sanguins sous anesthésie générale (durée : 30 à 45 minutes) ; • un prélèvement sanguin et une biopsie cardiaque réalisés sous anesthésie générale (durée : environ 5 minutes).
Impact sur les animaux
Les nuisances pour les animaux sont limitées et de courte durée, dans la mesure où l’étude est réalisée sur des animaux anesthésiés. Avant l’anesthésie, une contention est réaliser pour procédé à l’injection intramusculaire du médicament. Une douleur légère et brève peut survenir lors de l’injection intramusculaire du médicament permettant l’endormissement. Un stress transitoire peut également être observé lors de la manipulation et au moment de l’induction de l’anesthésie générale. Une fois l’animal anesthésié, les interventions sont réalisées sous anesthésie générale et analgésie adaptées.
Devenir
La mise à mort des animaux est indispensable à l’objectif scientifique du projet car celui-ci nécessite le prélèvement du cœur entier afin d’étudier sa conservation et son évaluation avant transplantation. Le prélèvement cardiaque est incompatible avec le maintien en vie de l’animal. Par ailleurs, le projet vise précisément à reproduire les conditions rencontrées lors d’un don d’organes après mort encéphalique ou après arrêt circulatoire. Aucun animal ne peut donc être maintenu en vie à l’issue de la procédure. La procédure est réalisée sans réveil.
Remplacement
Il n'existe pas de modèle alternatif permettant de reproduire les conditions étudiées sans recourir à un organisme entier. Les lésions subies par le greffon cardiaque lors d'un prélèvement résultent d'interactions complexes entre le système cardiovasculaire, le système nerveux, les réponses inflammatoires et hormonales, qui ne peuvent être reproduites ni en culture cellulaire, ni avec des organoïdes ou des systèmes microfluidiques. Le modèle porcin a été retenu en raison de sa proximité anatomique et physiologique avec l'homme.
Réduction
Le nombre d'animaux a été limité au strict minimum nécessaire pour obtenir des résultats interprétables, soit 8 animaux par groupe, conformément aux standards publiés pour ce type d'étude préclinique sur grands animaux. Par ailleurs, des prélèvements sur plusieurs organes seront réaliser en lien avec d'autres équipes de recherche ce qui réduira le nombre total d'animaux utilisés.
Raffinement
Le protocole est intégralement réalisé chez des porcs anesthésiés, avec une prise en charge adaptée de la douleur visant à prévenir toute souffrance au cours des interventions. Des points limites adaptés ont été définis.
Choix des espèces
Le porc est le modèle animal de référence en transplantation cardiaque car son cœur est très proche de celui de l'homme en termes de taille, de structure et de fonctionnement. Cette similitude permet de reproduire fidèlement les gestes chirurgicaux réalisés en clinique et d'obtenir des résultats directement transposables à la pratique médicale. Le recours au porc au stade de jeunes porcs pubères, d'environs 90 à 110 kg est indispensable pour trois raisons pratiques : la taille du cœur est compatible avec les machines de perfusion utilisées en transplantation humaine, ce qui est impossible avec un petit animal ; l'induction d'une mort encéphalique et le maintien prolongé sous ventilation artificielle ne sont pas réalisables chez le rongeur ; enfin, seul le porc fournit le volume sanguin suffisant pour alimenter le circuit de perfusion et réaliser les prélèvements biologiques répétés nécessaires à l'étude.
Etude de l’effet d’activateurs du canal sodique musculaire sensible au voltage sur la faiblesse musculaire
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
72 souris, mutantes pour le canal sodique musculaire ou témoins, vont être utilisées dans des procédures menées sous anesthésie, toutes tuées avant tout réveil. Après une injection d'analgésique à l'éveil, chacune est anesthésiée, incisée aux deux pattes arrière et injectée dans un muscle de chaque patte avec des peptides tirés de venins, puis maintenue endormie trente minutes avant d'être tuée pour disséquer ces muscles. La force se mesure ensuite sur muscle isolé, en vue de molécules candidates contre des myopathies congénitales. Le porteur juge "nécessaire de les injecter en intramusculaire avant la mise à mort" parce que ces peptides, trop gros, pénètrent mal dans un muscle déjà disséqué.
Objectifs
L'objectif du projet est de tester si 3 molécules peptidiques issues de venins d’animaux et synthétisées en laboratoire, augmentent la force développée par des muscles squelettiques isolés de souris (protocoles dits « ex vivo »). Nous avons montré que ces molécules augmentent l'activité du canal sodique musculaire dans des cellules en culture. Or, l'activité de ce canal régule l'intensité de la force développée par les muscles : plus il est actif, plus la force musculaire est importante. Nous souhaitons déterminer si ces 3 molécules sont capables d’augmenter la force musculaire. Malheureusement, les molécules peptidiques pénètrent très peu dans le muscle lorsqu'elles sont mises dans le milieu dans lequel un muscle disséqué baigne, ceci à cause de leur grande taille. Il est donc nécessaire de les injecter en intramusculaire avant la mise à mort de l’animal pour améliorer leur diffusion intramusculaire et réduire le risque de faux négatifs lorsque nous devons mesurer la force développée par un muscle isolé de souris en présence de ces molécules.
Bénéfices attendus
Le canal sodique musculaire est une protéine indispensable à la contraction musculaire chez les mammifères. Une forte réduction de son activité d’origine génétique cause chez l'homme des myopathies congénitales avec perte de force (faiblesse) musculaire invalidante voire mortelle à la naissance de type myopathique. Aucun traitement n'existe pour améliorer ces myopathies. Nous avons établi une lignée de souris mutée pour ce canal. Les muscles des souris avec moitié moins de canal sodique sont faibles comparés aux muscles de souris contrôles lorsqu’on mesure la force qu’ils développent ex vivo. Réaliser ce projet déterminera si les 3 molécules peptidiques identifiées, qui activent le canal sodique dans des cellules, sont capables d’améliorer la faiblesse des muscles de souris ayant moitié moins de canal sodique comparés aux muscles de souris contrôles. Nous espérons ainsi identifier des molécules thérapeutiques candidates contre les myopathies causées par une forte réduction d’activité du canal sodique musculaire.
Procédures
Une procédure chirurgicale sans réveil d'1h30 est prévue. Chaque animal aura une injection sous-cutanée d'un analgésique à l’état vigile (5 min). Il sera anesthésié 30 min après cette injection (anesthésie gazeuse, 10 min induction). Une incision de la peau des 2 pattes arrière et une injection intramusculaire dans un muscle de chaque patte arrière seront effectuées sous anesthésie (15 minutes). L'animal sera maintenu anesthésié pendant 30 min après l’injection intramusculaire puis mis à mort pour dissection des muscles injectés.
Impact sur les animaux
L’injection sous-cutanée d'un analgésique à l’état vigile peut engendrer un stress. L'injection intramusculaire et les molécules injectées peuvent avoir des effets douloureux locaux. Les molécules injectées pourraient avoir des effets sur le système cardiaque ou respiratoire si elles pénètrent dans la circulation générale sanguine en trop grande quantité.
Devenir
Nous devons mettre à mort les animaux pour disséquer les muscles injectés et mesurer la force qu'ils développent en réponse à des stimulations électriques directement appliquées sur le muscle.
Remplacement
Nous étudions l'effet des molécules peptidiques testées sur le canal sodique musculaire dans des cultures cellulaires pour remplacer les animaux. Ces études nous permettent de déterminer quelles sont les molécules les plus intéressantes à étudier. Différentes doses par molécule sont étudiées en culture, ce qui nous permet de définir une dose à utiliser in vivo et donc de réduire le nombre d'animaux à utiliser. Néammoins, ces modèles cellulaires ne sont pas des cellules musculaires, et ne peuvent pas se contracter. Des modèles de culture de cellules musculaires existent, mais ils correspondent à des cellules musculaires en début de développement qui se contractent de manière anarchique et non contrôlée contrairement aux cellules musculaires adultes fonctionnelles. L'organisation des cellules musculaires in vitro ne reproduit pas aujourd'hui l'alignement des cellules musculaires composant un muscle. Leur contraction asynchrone ne permet pas de développer une force suffisamment robuste pour être mesurée de manière reproductible. Enfin, les modèles musculaires en culture expriment en forte quantité un second canal sodique sensible au voltage dont la présence faussera les résultats observés. C'est la raison pour laquelle nous avons recours aux animaux afin de déterminer l'effet des molécules peptidiques sélectionnées sur la force développée par un muscle squelettique adulte.
Réduction
L'injection intramusculaire permet d'optimiser la diffusion intramusculaire des molécules peptidiques étudiées. Cela permet de réduire le nombre d'animaux requis pour palier une grande variabilité des résultats, voire le risque de faux-négatifs et donc de mises à mort inutiles, si nous placons les molécules dans le milieu dans lequel baigne le muscle isolé. Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d'animaux nécessaires pour voir un effet. Les effectifs ont été ramenés au minimum tout en permettant d'avoir un effet statistique significatif.
Raffinement
Une période d'acclimatation de 2 semaines sera respectée à l’arrivée des animaux. Un analgésique sera injecté afin de contrecarrer la douleur liée à l'incision de la peau et à l'injection intramusculaire et celle éventuellement liée à l’action biologique des molécules peptidiques. L'injection intramusculaire et la faible quantité de molécules injectée réduisent fortement les risques liés à une diffusion dans la circulation générale. L'animal anesthésié sera placé sur un tapis chauffant. Le rythme respiratoire et l'absence de mouvements ou d'hémorragie seront contrôlés tout au long de l'anesthésie gazeuse.
Choix des espèces
La souris est utilisée car c'est le mammifère pour lequel les outils de modification du génome, les protocoles d'anesthésie, d'injection intramusculaire et de mesure de force développée par les muscles isolés sont les mieux établis, ce qui permet au mieux de respecter les 3R. Nous utiliserons des souris d'une lignée génétiquement modifiée pour le canal sodique musculaire que nous avons développée pour cet objectif. L'utilisation de cette lignée est essentielle pour envisager un développement à visée thérapeutique pour les myopathies congénitales humaines. Des adultes agés de 2,5 à 6 mois seront utilisés car à ces âges les muscles ont une taille suffisante pour réaliser des expériences robustes. C'est à ces âges que nous avons montré une perte de force des muscles isolés d'animaux mutants pour le canal sodique. Des mâles seront utilisés pour tester les 3 molécules, nos résultats précédents montrant que la faiblesse liée au canal sodique musculaire est plus marquée pour ce sexe. Des femelles seront utilisées uniquement pour la molécule identifiée comme étant la plus efficace chez les mâles afin de confirmer qu'elle est également efficace pour ce sexe tout en réduisant le nombre d'animaux utilisés.
Étude des fonctions de modifications du squelette cellulaire et leur implication dans les pathologies-MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Une souris qui montre une perte de poids, une blessure ou de "mauvaises relations sociales" est soignée, isolée ou mise à mort, sur la base d'une surveillance deux fois par semaine au minimum. 5 209 souris issues de lignées génétiquement modifiées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures menées pour une part sous anesthésie sans réveil, pour une autre d'un niveau de souffrance sévère. Une des lignées présente des troubles de la coordination des mouvements, l'état des lignées à créer reste inconnu selon le porteur, des souris sont gardées jusqu'à 24 mois, et leur comportement moteur est testé pendant deux jours sans que les tests soient nommés. Le résumé ne décrit comme nuisance qu'une ouverture du thorax sous anesthésie, sans réveil, et ne dit rien de ce qui vaut à une partie des souris le niveau sévère.
Objectifs
Ce projet a pour but d’analyser les rôles et les fonctions de différents aspects de la régulation du squelette cellulaire : d’un côté ses composantes propres, de l’autre les éléments qui interagissent avec lui, au niveau de l’organisme entier, la souris. Cette étude a pour ambition d’analyser les relations entre ces différents aspects et d’établir comment ils coopèrent dans la régulation de fonctions du squelette des cellules, le cytosquelette. Le cytosquelette étant impliqués dans de nombreuses fonctions cellulaires, sa régulation est susceptible d’avoir des effets sur de nombreux processus cellulaires, qui, perturbées, pourrait avoir des répercussions sur la bonne survie de l’organisme entier. Ainsi, comprendre la régulation du cytosquelette et pouvoir l’influencer, permettra d’élucider son impact sur le maintien de la survie cellulaire et, comment sa dérégulation participe au développement de maladies. A terme, ce projet permettra de développer les moyens de dépistage et de nouvelles thérapies ciblant les maladies reliées à la dérégulation du cytosquelette. Le cytosquelette est présent dans toutes les cellules, ou il exerce des rôles très divers : il donne aux cellules leur forme, participe au mouvement des cellules et au transport intracellulaire, rend possible la division cellulaire et le déplacement de spermatozoïdes lors de la fécondation. Le cytosquelette interagit avec de nombreuses protéines qui contrôlent ses fonctions. Une des hypothèses suggère que le choix des éléments utilisés pour construire le squelette cellulaire et les modification de ces éléments constituent un code, qui définit ses propriétés et influence les interactions avec les autres protéines spécifiant ainsi ses fonctions. Le présent projet est une continuation d’un projet précèdent, qui a permis de démontrer le rôle essentiel de la régulation du cytosquelette dans la survie des neurones et dans la fertilité. Nous proposons maintenant d’étendre notre analyse à d’autres modèles murins de ce code de cytosquelette.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de mieux comprendre les rôles des mécanismes de régulation du cytosquelette. Étant donné que le cytosquelette a des fonctions essentielles dans toutes les cellules, cela suggère que sa régulation pourrait être impliquée dans le développement normal de l’organisme. Inversement, les défauts de cette régulation pourraient être à l’origine de maladies telles que les neurodégénérescence, cancer ou infertilité. Cette étude vise à éclaircir le mode d’action de ces mécanismes de régulation du cytosquelette et de développer les moyens de dépistage et les traitements des pathologies liées à sa dérégulation. La modification proposée permettra d’acquérir des connaissances supplémentaires sur l’effet du cytosquelette sur la fonction neuronale.
Procédures
Une partie des animaux est soumise à une analyse phénotypique (analyse de l’état clinique des animaux) pendant leur vie. Le comportement moteur de certains autres animaux d’intérêt sera ensuite analysé (duré de test : 2 jours), les animaux seront ensuite mis à mort pour permettre les analyses histologiques.
Impact sur les animaux
Une des souches murines utilisée dans ce projet a été décrite comme ataxique, c'est à dire qui présente des problèmes de coordination de mouvements. Pour les nouveaux modèles qui seront générés dans le cadre de cette étude, la condition des animaux n’est pas connue à l’avance. Les nuisances subies par les animaux seront celles liées à une thoracotomie sous anesthésie générale profonde. Les nuisances s'arrêteront en fin de chirurgie (procédure sans réveil).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour analyses de leurs organes
Remplacement
Après les premières étapes d'analyse des enzymes, impliquant la culture cellulaire (expression d’enzymes dans les lignées cellulaires et observation de leurs activités), le projet a pour but maintenant de comprendre la fonction de ces enzymes et leur mécanisme d’action au niveau de l'organisme vivant intégré et autonome, la souris.
Réduction
Les animaux générés lors de ce projet seront utilisés à la fois pour l’analyse phénotypique et pour l'analyse de leurs organes, permettant de réduire le nombre total d’animaux. Le nombre d’animaux nécessaires à la bonne exécution de ce projet sera suffisant pour obtenir les résultats statistiquement significatifs. Les croisements seront optimisés pour produire les animaux d'intérêt. Les animaux contrôles proviendront des mêmes portées que les animaux d’intérêt.
Raffinement
Les animaux seront surveillés deux fois par semaine minimum. Tout signe de mal-être, tel que la perte de poids, blessure, mauvaises relations sociales sera détecté et l‘animal sera soigné et soit isolé, soit mis à mort. Les soins peuvent inclure l’application d’une crème désinfectante (blessure) ou d’un complément nutritif (perte de poids). Une grille de score est mise en place pour le suivi clinique des animaux.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour les expériences menées en biologie du développement, de cancer et de la neurodégénérescence. Les modèles génétiquement modifiés des éléments de cytosquelette, protéines interagissant avec le cytosquelette et les enzymes impliquées dans la régulation du cytosquelette permettent de définir leurs rôles dans ces différentes maladies. Du fait de la parenté biologique avec l’Homme, les modèles murins sont d’excellents modèles de différentes pathologies. Les analyses seront effectuées à 6 différents âges : nouveau-né, 1 mois (animal jeune), 4 mois (animal adulte), 12 mois (animal âgé) et 18 et 24 mois (animaux très âgés). En effet, les niveaux de modifications changent au cours du développement de l’organisme. De plus, certains mutants devront être analysés très âgés, vu que l’on veut observer la dégénérescence liée à l’âge chez ces animaux. Les analyses de certaines lignées (à phénotype non-dommageable uniquement) nécessiteront la génération d’embryons au stade embryonnaire E14.5 ou E17.5 (soit 14,5 jours-post fécondation ou 17,5 jours post-fécondation) E14.5 ou E17.5. En effet à partir d’embryons de ces âges (en jour post-fécondation) il est possible de cultiver les cellules primaires nécessaires pour l’étude de mécanismes cellulaires impliqués.
Analyse des processus immunologique et fibrosant dans la dysfonction chronique du greffon pulmonaire dans un modèle rat de transplantation monopulmonaire gauche orthotopique
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
Une transplantation du poumon gauche, deux heures de chirurgie : 100 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, une partie d'entre eux étant opérée sous anesthésie et tuée avant tout réveil. Tous sont tués à l'issue, les poumons des rats receveurs étant prélevés. L'objet déclaré est de mettre au point cette greffe chez le rat pour étudier la fibrose du rejet chronique et deux protéines déjà repérées sur des cellules en culture et des prélèvements de patients. Pour les effets attendus, le résumé renvoie à une annexe, "Signes cliniques et gestion de la douleur", que le texte publié ne reproduit pas, et l'effectif de 100 rats est justifié par la seule "difficulté de la technique".
Objectifs
La transplantation pulmonaire est un traitement efficace pour des patients atteints d’insuffisance respiratoire terminale. Cependant, la survie à long terme reste faible et la principale cause de mortalité tardive est le rejet chronique caractérisé par une fibrose importante du poumon. Les causes du rejet chronique sont mal connues et il n’existe pas à ce jour de traitement efficace. Des études réalisées à partir de prélèvements de patients (prise de sang, biopsies réalisées dans la cadre de la surveillance habituelle de la greffe) mais aussi une étude sur un modèle d’analyse utilisant des cellules pulmonaires en culture, ont permis d’identifier deux protéines qui semblent avoir un rôle déterminant dans le rejet chronique. A ce stade, l’utilisation d’un modèle animal est indispensable pour pouvoir avancer, étant donné la complexité de la situation de greffe avec un poumon de donneur, un patient receveur et des traitements immunosuppresseurs mais aussi du fait que le nombre et le type de prélèvement sont limités chez les patients, notamment du fait de leur état de santé. L’objectif de ce projet est donc de développer un modèle animal de transplantation pulmonaire, très proche de ce qui est réalisé chez l’homme
Bénéfices attendus
Le modèle animal nous est indispensable à ce stade du fait de la complexité de la situation de greffe pulmonaire impliquant de multiples types cellulaires différents qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers avec leur physiologie et les différents échanges inter-organes. La mise en place de ce modele nous permettra de confirmer les résultats préalablement obtenu et nous permettrons d’étudier les voies de régulation de la fibrose dans la DCG et d’explorer potentiellement de nouvelles voies thérapeutiques.
Procédures
Une seule intervention chirurgicale de transplantation pulmonaire. La durée prévue de l’intervention est de 2 heures
Impact sur les animaux
Les signes cliniques attendus sont décrits dans l'annexe "Signes cliniques et gestion de la douleur"
Devenir
A l'issue des procédures, les animaux seront euthanasiés et les poumons prélevés pour les rats receveurs
Remplacement
Nous avons étudié les voies de régulation de la fibrose dans la DCG in vitro sur un modèle cellulaire ce qui nous a permis de déterminer le potentiel rôle des protéines TG2 et MMP9. Nous avons par ailleurs étudié aussi des échantillons humains (biopsies pulmonaires, sang périphériques) dans lesquels nous avons pu identifier, à un stade tardif de la maladie, le rôle de ces protéines. Le modèle animal nous est indispensable à ce stade du fait de la complexité de la situation de greffe pulmonaire impliquant de multiples types cellulaires différents qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers avec leur physiologie et les différents échanges inter- organes.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de caractérisé les paramètres de fibrose dans ce modèle. Ainsi, il ressort, vu la difficulté de la technique, que 100 animaux seront nécessaires.
Raffinement
Afin de réduire l'angoisse et la douleur des animaux, toutes les injections et procédures se feront sous anesthésie gazeuse. Une anesthésie avec induction en boite (mélange isoflurane 4 à 5%/L d’air), puis maintien au masque (mélange isoflurane 1 à 2.5%/L d’air). Les rats sont placés sur un tapis chauffant pendant la chirurgie jusqu’au réveil total et le suivi clinique régulier des rats (surveillance du poids, aspect clinique général) nous permettra de palier à la douleur éventuelle selon les critères définis dans l'annexe "gestion de la douleur". Les rats seront hébergés par 3 dans des cages avec des nidifications à base de cartons et des tunnels ainsi que des frisottis de papier et de coton. Les rats ont accès libre à l’eau et à la nourriture et sont maintenues dans un cycle jour/nuit de 12h/12h. Le change sera effectué par les personnels qualifiés.
Choix des espèces
Le rat est l'espèce choisie car notre équipe a une longue expérience sur des modèles de transplantation cardiaque et rénale. La technique de transplantation pulmonaire est décrite depuis la fin des années 1990 avec des améliorations rapportées régulièrement depuis. Ce modèle est aujourd’hui toujours utilisé par plusieurs équipes dans le monde. Le principal couplage décrit est le rat Lewis comme receveur et le Brown Norway donneur. Les animaux utilisés seront des adultes de 8 semaines correspondant à des rats sevrés et à une maturité du système immunitaire.
Les récepteurs du glutamate contrôleurs des troubles de l’attention
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Injections intrapéritonéales de composés, chirurgie sous anesthésie générale pour une partie d'entre elles, tests d'attention : 1 264 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, une part d'entre elles étant opérée sous anesthésie et tuée avant tout réveil. Les lignées comprennent des souris présentées comme reproduisant des troubles du spectre autistique ou des déficits de l'attention, ou privées du récepteur au glutamate étudié, et le résumé ne dit ni quels tests comportementaux sont menés ni ce que vise la chirurgie. L'objet déclaré est d'établir si ce récepteur constitue une cible pour de futurs traitements des troubles de l'attention. Le porteur liste douleur postopératoire, perte de poids et "dégradation de l'apparence physique", puis ajoute que "les procédures sont bien supportées par les animaux".
Objectifs
Le glutamate est le transmetteur excitateur le plus abondant dans le cerveau, où il agit via de nombreux récepteurs exprimés sur la surface des neurones. Il existe de nombreux récepteurs différents capables de lier le glutamate. Ceci multiplie les possibilités en termes de réponse et, du point de vue thérapeutique, de ciblage pharmacologique. Nous étudions un des récepteurs du glutamate le plus répandu et conservé du système nerveux central. Ses mutations ou son absence chez les patients ont été impliquées dans divers troubles neurodéveloppementaux caractérisés par un retard cognitif, des crises d'épilepsie, des manifestations du spectre autistique et des déficits de l'attention. Il s’avère que ce récepteur est très fortement exprimé dans une partie du cerveau qui régule les états de vigilance tant chez l’Homme que chez l’animal, en libérant la noradrénaline. Cette région est très sensible aux changements environnementaux inattendus et aux stimuli sensoriels (visuels, auditifs, tactiles). Nous voulons savoir si ce récepteur au glutamate est impliqué dans le contexte des troubles de l’attention. Nous allons tester cette idée in vivo chez l'animal sain et dans des modèles de pathologies neurologiques. Il s’agit de modèles animaux récapitulant des troubles du spectre autistique et de déficits de l'attention, ou dans lesquels le récepteur au glutamate que nous étudions est modifié ou absent. Des nouveaux composés pharmacologiques seront utilisés sur ces modèles afin de moduler l’action du récepteur et tester leurs effets sur les comportements attentionnels et l’activité cérébrale. In fine, ce projet vise à proposer une nouvelle cible potentielle pour le traitement des troubles de l’attention.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à comprendre dans quelle mesure le récepteur au glutamate étudié est impliqué dans les processus attentionnels. A terme, cela devrait nous permettre d'établir s'il s'agît d'une cible potentielle et pertinente dans les troubles de l'attention en particulier, mais aussi pour d'autres pathologies présentant un déficit attentionnel (ex. troubles du spectre autistique, épilepsies infantiles, troubles dépressifs, troubles du sommeil, maladies neurodégénératives) et pour lesquels les traitements sont à ce jour limités ou accompagnés d'effets secondaires lourds.
Procédures
Les animaux participeront à des tests comportementaux qui évaluent leurs capacités d'attention. Une partie des animaux recevront des composés pharmacologiques par injection intra-péritonéale. Une partie des animaux sera soumis à une chirurgie sous anesthésie générale, dont la durée ne dépasse pas 1 heure.
Impact sur les animaux
Les procédures prévoient, selon les groupes, une chirurgie, des injections intrapéritonéales ainsi que des tests comportementaux. Ces actes pourraient induire une nuisance ou des effets indésirables sur les animaux (douleur post-opératoire, perte de poids, dégradation de l'apparence physique). Pour ces raisons les procédures sont classées « modérées ». Cependant, notre expérience montre que les procédures sont bien supportées par les animaux.
Devenir
A la fin des procédures d'analyses comportementales et physiologiques avec ou sans chirurgie, les animaux seront mis à mort afin de prélever les tissus pour analyses cellulaires et moléculaires.
Remplacement
La caractérisation pharmacologique des composés que nous allons utiliser dans le projet a été effectuée dans un premier temps de façon très complète sur des modèles in vitro afin de diminuer le nombre d’animaux utilisés. Par contre, à ce jour il n'existe d'alternative autre que les animaux pour évaluer avec précision le phénotype comportemental qui nous intéresse, notamment l’attention.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé avec un logiciel pour les calculs statistiques, de manière à allier réduction du nombre d'animaux et validité statistique des expériences. Les animaux utilisés pour les analyses histologiques seront les mêmes que ceux utilisés dans d’autres groupes, ce qui permettra de réduire le nombre d'animaux nécessaires à la réalisation de l'étude. Seules les expériences strictement nécessaires seront réalisées.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe et l'environnement sera enrichi (copeaux, morceaux de coton, papier). Afin de diminuer le stress, les souris seront manipulées quotidiennement par les expérimentateurs avant chaque procédure expérimentale. Un suivi régulier sera appliqué dès le début de nos expérimentations. Les chirurgies seront effectuées en suivant les règles d’anesthésie et analgésie. L'état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l'expérience. Une grille de score sera mise en place dès l’apparition de signes cliniques (détresse, souffrance, prostration, perte de poids supérieure à 15%, poil ébouriffé) afin d’intervenir immédiatement et de manière appropriée si besoin.
Choix des espèces
Les souris fournissent des excellents modèles de troubles neurologiques, au cœur de notre projet. Elles demeurent aussi un outil indispensable pour déchiffrer le rôle d’acteurs moléculaires, telle que les récepteurs comme dans le cas ci présent, grâce aux modèles génétiques déjà développés. Les autres espèces utilisables ne sont pas envisageables à ce stade de l'étude en vue des contraintes éthiques et/ou d'hébergement requises par ces espèces. De plus la physiologie générale de la souris nous permet de nous rapprocher suffisamment de l'homme pour obtenir des données pertinentes d’un point de vue médical. Les animaux seront utilisés à partir de 8 semaines, ce qui correspond à des animaux jeunes adultes. De plus, effectuer les mesures à partir de 8 semaines nous permettra une comparaison de nos résultats avec ceux de la littérature, car les tests comportementaux sont très majoritairement réalisés sur les animaux à cet âge.
Rôles des microglies dans le développement de la barrière hémato-encéphalique MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Des souris reçoivent des antibiotiques dans leur eau de boisson dès une semaine avant l'accouplement et pendant toute la gestation, d'autres des injections dans l'abdomen ou des gavages, et des femelles subissent une laparotomie sous anesthésie générale pour un enregistrement de 60 minutes. Le projet, qui étudie le rôle des microglies dans la formation de la barrière hémato-encéphalique, porte sur 4 076 souris exploitées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré ou menées sous anesthésie sans réveil. Les mères traitées, leurs embryons, les souriceaux et les adultes sont tués en fin de procédure pour prélever leurs organes. Les mères non traitées sont remises à l'accouplement après le sevrage, et le résumé ne dit pas ce qu'elles deviennent ensuite.
Objectifs
Les objectifs du projet sont centrés sur l'étude du rôle des principales cellules immunitaires du cerveau, les microglies dans le développement et le fonctionnement de la barrière hémato-encéphalique (BHE), une structure essentielle qui régule les échanges entre le cerveau et le reste du corps. La BHE joue un rôle clé dans le contrôle des substances et des cellules qui entrent et sortent du cerveau, et des défauts dans son fonctionnement sont impliqués dans diverses pathologies cérébrales, allant des troubles neurodéveloppementaux aux maladies neurodégénératives. Cependant, les mécanismes précis de ces dysfonctionnements et leur implication dans ces maladies demeurent largement incompris. Il est donc primordial de mieux comprendre comment la BHE se développe et interagit avec les cellules cérébrales, tant en conditions physiologiques que pathologiques. Nous voulons explorer : (1) comment les microglies interagissent avec la BHE pendant le développement, (2) leur impact sur la maturation des vaisseaux sanguins et la fermeture de la BHE ; et (3) l’influence de l’environnement maternel sur ces processus. Grâce à des études sur des modèles murins, nous espérons mieux comprendre le rôle des microglies dans la formation de la BHE et leur implication dans certaines maladies cérébrales.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment se forment et fonctionnent certaines structures du cerveau, notamment la barrière hémato-encéphalique (BHE), qui protège le cerveau et contrôle les échanges avec le reste du corps. Les microglies, des cellules qui jouent un rôle clé dans le cerveau, interagissent avec cette barrière dès le développement embryonnaire, mais ces interactions sont encore mal comprises. Des anomalies dans la formation de ces structures sont liées à des pathologies cérébrales, notamment dans les maladies du développement. Ce projet pourrait offrir des bénéfices importants pour notre compréhension de certaines maladies neurologiques, qui représentent un enjeu majeur de santé publique. Des troubles comme l’autisme et la schizophrénie touchent une grande partie de la population et ont des conséquences profondes sur le quotidien des personnes affectées. En comprenant mieux ces mécanismes, ce projet pourrait contribuer à éclairer des processus fondamentaux du développement du cerveau et offrir des pistes pour mieux comprendre certains troubles, ouvrant potentiellement de nouvelles voies pour la prévention et le traitement.
Procédures
Injection intrapéritonéale de molécules. La durée de l’injection est estimée à 2 minutes. Administration d’antibiotiques dans l’eau du biberon au moins une semaine avant la mise en accouplement et pendant toute la durée de la gestation. MODIFICATION : Le gavage engendre une gêne passagère non douloureuse ainsi qu’un stress lié à la contention. Une laparotomie sera effectuée sur des femelles sous anesthésie générale pour un enregistrement in vivo de 60 min maximum.
Impact sur les animaux
Lorsqu'un animal doit recevoir une injection dans l'abdomen ou un gavage, il est parfois nécessaire de le maintenir immobile pendant un court instant. Cette manipulation peut provoquer un stress temporaire chez l'animal, qui pourrait perturber son comportement habituel et entraîner des signes d'anxiété. De plus, l'ajout de certains traitements dans l'eau de son biberon peut parfois réduire la quantité d'eau qu'il boit, ce qui pourrait éventuellement affecter son poids. Une laparotomie peut engendrer de la douleur liée à l’incision abdominale, des effets physiologiques tels qu’une dépression respiratoire et cardiovasculaire, une hypothermie, ou un dessèchement des yeux. Ces aspects sont attentivement surveillés pour garantir le bien-être des animaux tout au long des procédures.
Devenir
Toutes les mères traitées ainsi que les embryons, souriceaux et adultes seront euthanasiés en fin de procédures afin de réaliser un prélèvement d’organes.
Remplacement
L’étude du rôle des microglies, des cellules de défense du cerveau, dans la formation et le fonctionnement de la barrière hémato-encéphalique (BHE) pendant le développement prénatal nécessite l’utilisation d’un organisme entier, comme la souris. En effet, cette barrière est influencée par de nombreux signaux provenant du reste du corps. Les systèmes en culture cellulaire (in vitro) ou les modèles réduits (organoïdes) ne peuvent pas reproduire les interactions complexes et les signaux venant de l’ensemble de l’organisme, ce qui ne permet pas d’étudier en profondeur des processus encore mal compris. Dans le cadre de ce projet, nous poursuivons nos recherches précédentes sur la façon dont les différentes cellules du cerveau se développent et interagissent pour former des circuits neuronaux et gliaux complexes. Pour observer ces processus dans leur contexte naturel et complet, un modèle vivant, comme la souris, est essentiel. Ce modèle nous permettra d’étudier comment les microglies et la BHE interagissent et réagissent aux signaux provenant du reste du corps pendant le développement. Toutefois, dès que cela sera possible et avant d'étudier ces mécanismes dans l'organisme vivant, nous testerons certains gènes candidats sur des cellules en culture pour mieux comprendre les mécanismes sous-jacents aux phénotypes que nous observerons, avant de les analyser plus en détail in vivo.
Réduction
Notre projet est conçu pour réduire au maximum le nombre de souris utilisées, tout en garantissant des résultats fiables et précis. Nous avons pris en compte la nécessité d'obtenir plusieurs échantillons pour vérifier que les résultats sont cohérents et reproductibles, tout en limitant les influences des différences biologiques (comme le sexe ou les caractéristiques génétiques) et environnementales (par exemple, les effets de l'interaction avec la mère). Pour garantir la stabilité génétique des souris et lorsque cela est possible, nous réalisons ces croisements de manière à obtenir à la fois des animaux témoins et des mutants issus de la même portée. En optimisant cette approche, nous réduisons la variabilité des résultats, ce qui permet de diminuer le nombre d'animaux nécessaires. Nous avons également optimisé la taille des groupes expérimentaux pour garantir des résultats statistiquement fiables avec un nombre réduit d'animaux. Grâce à notre expérience passée, nous avons déterminé que 8 animaux (4 de chaque sexe) suffisent pour obtenir des résultats significatifs tout en respectant les critères de rigueur scientifique. Cela permet de minimiser l'impact sur les animaux tout en maintenant la robustesse des conclusions. De plus, dans nos différentes expériences, si les premiers tests ne donnent pas de résultats clairs, nous ne réaliserons pas les autres expériences prévues. Cette approche permet d’utiliser moins d’animaux tout en conservant la rigueur de nos recherches. Enfin, après le sevrage des souriceaux, les mères qui n'ont pas été traitées pourront être réutilisées pour de nouveaux accouplements, ce qui contribue également à réduire le nombre total d'animaux nécessaires, tout en respectant les normes éthiques et scientifiques de notre projet.
Raffinement
Les conditions dans lesquelles les souris sont élevées, hébergées et soignées sont soigneusement optimisées pour minimiser au maximum toute douleur, souffrance, stress ou dommage à long terme. Notre priorité est de réduire l'inconfort des animaux. Par exemple, des éléments comme des dômes en carton, du coton et des baguettes en bois seront ajoutés pour permettre aux femelles de construire un nid plus confortable, réduire leur stress et favoriser l'usure naturelle de leurs dents. De plus, en dehors des périodes d'accouplement, les souris seront maintenues en groupes pour favoriser leur bien-être social. Pendant les périodes d’accouplement, les souris sont dès que possible groupées par lot de deux pour ne pas qu’elles soient isolées. Les animaux traités, ou dont la mère a été traitée, seront quotidiennement surveillés jusqu'à leur euthanasie. Si une souris ou un souriceau présente des signes de souffrance ou de stress, l’expérimentateur pourra consulter l'équipe de l'animalerie ou un vétérinaire pour évaluer la situation et, si possible, administrer un traitement approprié. Lors de la chirurgie, les animaux seront sous anesthésie générale, placés sur un tapis chauffant pour éviter l’hypothermie. Afin de prévenir la douleur, ils receveront une injection d’analgésique et d’anesthésique locale, et le site d’incision sera aseptié. Durant tout le long de l’opération, les yeux seront protégés avec un gel ophtalmique. En cas de souffrance grave ne pouvant pas être traitée, l’animal sera immédiatement retiré du projet et euthanasié, sur décision de l’expérimentateur ou du personnel de l’animalerie, si l’expérimentateur n’est pas disponible.
Choix des espèces
Les souris sont des animaux de laboratoire largement utilisées pour étudier le fonctionnement du corps et les effets de ses dysfonctionnements à différents niveaux, que ce soit au niveau du comportement, du fonctionnement physiologique ou des organes. Elles sont également essentielles pour créer des modèles qui nous aident à mieux comprendre certaines maladies humaines. Leur grande similarité génétique avec l'homme, combinée à la possibilité d'utiliser un grand nombre de souris modifiées génétiquement, en fait un excellent choix pour répondre à nos questions de recherche. En outre, leur cycle de reproduction rapide et leur petite taille facilitent leur gestion tout en permettant d’étudier une espèce ayant un développement proche de celui des humains. La courte période de gestation des souris, ainsi que le nombre élevé d’embryons, nous permettent de générer suffisamment d'animaux pour mener plusieurs expériences à partir de quelques parents seulement. Dans le cadre de nos recherches en cours et pour tirer parti des outils génétiques disponibles dans notre laboratoire, nous continuerons à utiliser ce modèle de souris.
Ciblage de la matrice extracellulaire pour renforcer l’efficacité de la radiothérapie sur les tumeurs cérébrales 1/3
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Cancers
Irradiées sous anesthésie, piquées tous les deux jours pendant trois semaines alors qu'elles sont éveillées et imagées jusqu'à seize fois, des souris porteuses de tumeurs greffées sous la peau ou dans le cerveau sont utilisées pour tester deux peptides contre le glioblastome. Ce résumé, numéroté 1/3, annonce 2 607 souris, toutes tuées à la fin de chaque étape pour analyser leurs tissus et leurs tumeurs, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré ou menées sous anesthésie sans réveil. Le projet se répartit sur trois établissements et commence par une formation du personnel à l'injection intracérébrale, jusqu'à six souris par personne. Un résumé numéroté 3/3 reprend le même titre, le même texte et le même effectif de 2 607 souris, et aucun des deux ne dit si ces souris sont comptées une fois ou dans chaque résumé.
Objectifs
Le glioblastome (GBM) est le cancer du cerveau le plus fréquent et le plus dangereux chez l’adulte avec une incidence de 2 à 5 personnes pour 100 000 habitants par an en Europe et aux États-Unis. Malgré les traitements actuels combinant chirurgie, radiothérapie (rayons X) et chimiothérapie, le pronostic reste très défavorable : la survie médiane est d’environ 15 mois et moins de 5% des patients survivent au-delà de 5 ans. Il est donc urgent de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Des recherches récentes ont montré que le GBM crée autour de lui un microenvironnement protecteur, riche en différentes protéines de la matrice extracellulaire qui favorise la croissance tumorale et la résistance aux traitements. Notre équipe a développé deux peptides innovants capables de perturber spécifiquement ce microenvironnement. Ces peptides, testés individuellement en laboratoire, ralentissent la croissance tumorale en stimulant la réponse immunitaire et en limitant la formation de nouveaux vaisseaux sanguins nourrissant la tumeur. L’objectif de ce projet est d’évaluer si deux peptides peuvent améliorer l’efficacité de la radiothérapie en rendant les cellules tumorales plus sensibles aux rayons X. Le projet se déroulera dans trois établissements utilisateurs et comprendra quatre étapes : une formation du personnel à l’injection intracérébrale de cellules tumorales chez la souris, réalisée d’abord sur animaux morts puis sur animaux vivants, une validation du rôle d’une protéine spécifique de la matrice extracellulaire dans la progression du GBM ; des tests sur des modèles de tumeurs sous-cutanées chez la souris pour identifier les conditions optimales de traitement combinant peptides et radiothérapie et une validation finale sur des modèles orthotopiques où les tumeurs se développent dans le cerveau. Ce projet permettra de mieux comprendre l’action combinée des peptides et de la radiothérapie, et ouvrira la voie à des stratégies thérapeutiques plus efficaces pour les patients atteints de glioblastome.
Bénéfices attendus
Le glioblastome est une forme de cancer du cerveau très grave et particulièrement résistante aux traitements classiques. Aujourd’hui, même avec les meilleurs soins (opération, rayons X et chimiothérapie), moins de 5% des patients survivent au-delà de 5 ans. Trouver des solutions innovantes est donc une nécessité. Ce projet vise à tester deux molécules inédites, conçues pour s’attaquer à l’environnement protecteur dont profite la tumeur pour se développer et échapper aux défenses du corps. Chacune de ces deux petites molécules a déjà démontré une capacité à freiner différents cancers dans des expériences en laboratoire ou chez l’animal. Mais leur efficacité n’a jamais été étudiée et spécifiquement contre le glioblastome, une tumeur particulièrement agressive. L’un des principaux bénéfices attendus serait donc de montrer que ces traitements, pris séparément, ont aussi un effet contre ce cancer du cerveau. Le projet va également permettre de tester, pour la première fois, ce qui se passe lorsqu’on utilise ces deux molécules ensemble en combinaison avec la radiothérapie. Notre projet s’attache aussi à vérifier la sécurité de ces traitements (pour détecter et limiter tout effet indésirable) et à comprendre où ces molécules circulent dans le corps, afin de s’assurer qu’elles atteignent leur cible sans toucher d’autres organes. Grâce à cette recherche, nous espérons ouvrir la voie à de nouvelles thérapies qui, en combinant traitements innovants et donneront de réelles chances d’améliorer le sort des patients atteints de glioblastome.
Procédures
A) Dans l’Etablissement Utilisateur (EU) 2/3 nous ferons un entrainement à l’injection intracérébrale pour maitriser la technique. B) Dans l’EU1/3 nous ferons une injection de cellules cancéreuses en sous-cutanée pendant 1 minute sous anesthésie générale gazeuse. C) Dans l’EU3/3 nous feront un traitement par radiothérapie pendant 4 minutes après anesthésie générale gazeuse. D) Dans l’EU1/3 ou 2/3 nous ferons des injections d’une minute sur animale vigile tous les 2 jours sur une durée de 3 semaines. E) Dans l’EU2/3 nous ferons une chirurgie de 30 minutes avec une injection d’une minute et suture sous anesthésie générale et locale. F) Dans l’EU3/3 nous ferons une imagerie de 30 minutes sous anesthésie générale pour l’observation de la croissance tumorale. Cette procédure sera réalisée une fois par semaine avec un total de 16 imageries.
Impact sur les animaux
Effets indésirables : 1) Toxicité potentielle des nouveaux traitements : - Analyses de sang hebdomadaires pour surveiller l’état de santé général. - Intervention rapide en cas d’anomalie détectée. 2) Modèle de tumeur cérébrale (orthotopique) : - Lésions au niveau de la tumeur cérébrale. 3) Exposition à la radiothérapie (rayons X) : - Fatigue, perte de poids. Effets bénéfiques potentiels : - Régression ou disparition de la tumeur après traitement.
Devenir
À la fin de chaque étape prévue dans le projet, tous les animaux seront mis à mort dans des conditions strictes de respect du bien-être animal. Cette décision permet de réaliser des analyses approfondies sur leurs tissus et leurs tumeurs. Les informations recueillies grâce à ces prélèvements sont essentielles pour mieux comprendre l’efficacité des traitements testés, leurs effets secondaires éventuels, et guider de futurs progrès dans la lutte contre le cancer du cerveau.
Remplacement
Avant d’envisager des expériences sur des animaux, toutes les possibilités in vitro ont été exploitées pour travailler en laboratoire, à l’aide de cultures cellulaires en 2D et 3D. Ces essais ont démontré que les nouvelles molécules testées peuvent stopper ou ralentir la croissance de cellules cancéreuses. Cependant, une tumeur dans un organisme vivant est bien plus complexe : elle interagit avec de nombreux types de cellules, crée un environnement de soutien spécifique et échappe souvent aux défenses de l’organisme. Aujourd’hui, il est donc indispensable de valider ces résultats dans des conditions plus proches du fonctionnement réel d’un corps vivant. Le modèle utilisé sera la souris, qui permet de reproduire de façon fidèle le développement du cancer et les interactions entre la tumeur, les tissus environnants et le système immunitaire. Cette étape chez l’animal permettra d’évaluer de manière précise la dynamique de croissance tumorale et la réponse réelle aux différentes combinaisons thérapeutiques. Il n’existe à ce jour aucun modèle informatique ou cellulaire qui puisse remplacer ce niveau de complexité biologique. C’est pourquoi le recours à un modèle animal devient nécessaire pour garantir la sécurité et l’efficacité future des traitements.
Réduction
La formation sera d’abord effectuée sur animal mort. De plus, lors de la formation, le nombre de 6 animaux/personne est un nombre maximum pour la validation du geste. Ce projet a été conçu avec le souci constant de limiter au strict nécessaire le nombre d’animaux utilisés. Pour cela, la démarche suivie se déroule en plusieurs étapes successives : À chaque phase, si les premiers résultats sont négatifs ou montrent une toxicité, les essais sont arrêtés pour éviter d’exposer inutilement d’autres animaux à des traitements inadaptés. Ce schéma progressif permet donc de s’assurer que chaque animal participe à une expérimentation qui a du sens, limitant le gaspillage et la souffrance inutile. De plus, la taille des groupes d’animaux a été calculée à l’avance pour être la plus petite possible, tout en offrant des résultats fiables du point de vue scientifique. Les calculs sont réalisés grâce à un logiciel spécialisé, sur la base de critères reconnus, afin de ne pas utiliser plus d’animaux qu’il n’en faut pour tirer de vraies conclusions. Enfin, les données issues de chaque groupe seront analysées avec des méthodes adaptées pour garantir une interprétation correcte et juste.
Raffinement
Pour limiter au maximum le stress et l’inconfort des souris pendant toute l’étude, différentes mesures d’attention et de précaution seront prises : - Période d’acclimatation de deux semaines avant le début des expérimentations pour que les souris s’habituent à leur nouvel environnement. - Nombre de souris par cage limité (4-10 animaux) afin d’assurer leur confort et leur bien-être social. - Accès illimité à l’eau et à la nourriture. - Enrichissement du milieu de vie avec des petits abris et des tubes en carton pour stimuler le comportement naturel des animaux. - Habituation à la manipulation pour réduire le stress avant les procédures. - Utilisation systématique d’une anesthésie générale par inhalation (isoflurane) lors de toute intervention pouvant causer de la douleur ou du stress (injection de cellules, examens). - Surveillance quotidienne de l’état de santé, pesée régulière (3 fois par semaine minimum), et remplissage d’une grille d’observation pour détecter rapidement toute souffrance ou problème. - Contrôle renforcé après chaque série d’injections pour s’assurer que les souris ne souffrent pas d’effets indésirables. - Pour la radiothérapie, les souris seront installées sur un tapis chauffant pour garder une température stable, endormies par anesthésie générale par inhalation pour ne ressentir ni douleur ni stress et un gel sera appliqué sur leurs yeux pour les protéger. Un équipement spécial permettra de délivrer précisément les rayons sur la zone à traiter en protégeant le reste du corps et en évitant d’exposer les tissus sains.
Choix des espèces
La souris a été choisie car elle permet de reproduire fidèlement certains aspects de la maladie humaine, comme la formation de vaisseaux sanguins autour de la tumeur, le fonctionnement du système immunitaire, et d’autres réactions biologiques impossibles à observer dans une simple boîte de culture. C’est l’animal de référence en recherche sur le cancer et il existe de nombreux outils scientifiques pour étudier soigneusement l’effet des traitements chez elle. De plus, la souris permet d’implanter des cellules cancéreuses humaines afin d’observer la croissance de tumeurs à l’endroit exact où elles apparaissent chez l’Homme. Les souris employées dans cette étude commenceront les procédures à l’âge adulte (8 semaines), ce qui évite que les résultats soient faussés par la croissance, la puberté ou, au contraire, par le vieillissement. À ce stade, elles sont dans les meilleures conditions physiques pour supporter les interventions nécessaires à l’expérience. En résumé, l’utilisation de souris adultes permet de garantir que les résultats obtenus seront à la fois fiables et utiles pour imaginer de futurs traitements pour les personnes touchées par le glioblastome, tout en respectant les principes éthiques et scientifiques de la recherche biomédicale.
Ciblage de la matrice extracellulaire pour renforcer l’efficacité de la radiothérapie sur les tumeurs cérébrales 3/3
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Cancers
Porteuses de glioblastomes greffés sous la peau ou dans le cerveau, des souris sont utilisées pour tester deux peptides associés à la radiothérapie. Ce résumé, numéroté 3/3, annonce 2 607 souris, toutes tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, une partie étant menée sous anesthésie sans réveil. Elles subissent une chirurgie de 30 minutes pour l'injection intracérébrale de cellules tumorales, des injections tous les deux jours pendant trois semaines alors qu'elles sont éveillées, une irradiation et jusqu'à seize séances d'imagerie hebdomadaires sous anesthésie, avec fatigue, perte de poids et lésions cérébrales annoncées. Le porteur range la "Régression ou disparition de la tumeur" parmi les effets bénéfiques pour les souris, qui sont toutes tuées à la fin de chaque étape pour analyser leurs tissus.
Objectifs
Le glioblastome (GBM) est le cancer du cerveau le plus fréquent et le plus dangereux chez l’adulte avec une incidence de 2 à 5 personnes pour 100 000 habitants par an en Europe et aux États-Unis. Malgré les traitements actuels combinant chirurgie, radiothérapie (rayons X) et chimiothérapie, le pronostic reste très défavorable : la survie médiane est d’environ 15 mois et moins de 5% des patients survivent au-delà de 5 ans. Il est donc urgent de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Des recherches récentes ont montré que le GBM crée autour de lui un microenvironnement protecteur, riche en différentes protéines de la matrice extracellulaire qui favorise la croissance tumorale et la résistance aux traitements. Notre équipe a développé deux peptides innovants capables de perturber spécifiquement ce microenvironnement. Ces peptides, testés individuellement en laboratoire, ralentissent la croissance tumorale en stimulant la réponse immunitaire et en limitant la formation de nouveaux vaisseaux sanguins nourrissant la tumeur. L’objectif de ce projet est d’évaluer si deux peptides peuvent améliorer l’efficacité de la radiothérapie en rendant les cellules tumorales plus sensibles aux rayons X. Le projet se déroulera dans trois établissements utilisateurs et comprendra quatre étapes : une formation du personnel à l’injection intracérébrale de cellules tumorales chez la souris, réalisée d’abord sur animaux morts puis sur animaux vivants, une validation du rôle d’une protéine spécifique de la matrice extracellulaire dans la progression du GBM ; des tests sur des modèles de tumeurs sous-cutanées chez la souris pour identifier les conditions optimales de traitement combinant peptides et radiothérapie et une validation finale sur des modèles orthotopiques où les tumeurs se développent dans le cerveau. Ce projet permettra de mieux comprendre l’action combinée des peptides et de la radiothérapie, et ouvrira la voie à des stratégies thérapeutiques plus efficaces pour les patients atteints de glioblastome.
Bénéfices attendus
Le glioblastome est une forme de cancer du cerveau très grave et particulièrement résistante aux traitements classiques. Aujourd’hui, même avec les meilleurs soins (opération, rayons X et chimiothérapie), moins de 5% des patients survivent au-delà de 5 ans. Trouver des solutions innovantes est donc une nécessité. Ce projet vise à tester deux molécules inédites, conçues pour s’attaquer à l’environnement protecteur dont profite la tumeur pour se développer et échapper aux défenses du corps. Chacune de ces deux petites molécules a déjà démontré une capacité à freiner différents cancers dans des expériences en laboratoire ou chez l’animal. Mais leur efficacité n’a jamais été étudiée et spécifiquement contre le glioblastome, une tumeur particulièrement agressive. L’un des principaux bénéfices attendus serait donc de montrer que ces traitements, pris séparément, ont aussi un effet contre ce cancer du cerveau. Le projet va également permettre de tester, pour la première fois, ce qui se passe lorsqu’on utilise ces deux molécules ensemble en combinaison avec la radiothérapie. Notre projet s’attache aussi à vérifier la sécurité de ces traitements (pour détecter et limiter tout effet indésirable) et à comprendre où ces molécules circulent dans le corps, afin de s’assurer qu’elles atteignent leur cible sans toucher d’autres organes. Grâce à cette recherche, nous espérons ouvrir la voie à de nouvelles thérapies qui, en combinant traitements innovants et donneront de réelles chances d’améliorer le sort des patients atteints de glioblastome.
Procédures
A) Dans l’Etablissement Utilisateur (EU) 2/3 nous ferons un entrainement à l’injection intracérébrale pour maitriser la technique. B) Dans l’EU1/3 nous ferons une injection de cellules cancéreuses en sous-cutanée pendant 1 minute sous anesthésie générale gazeuse. C) Dans l’EU3/3 nous feront un traitement par radiothérapie pendant 4 minutes après anesthésie générale gazeuse. D) Dans l’EU1/3 ou 2/3 nous ferons des injections d’une minute sur animale vigile tous les 2 jours sur une durée de 3 semaines. E) Dans l’EU2/3 nous ferons une chirurgie de 30 minutes avec une injection d’une minute et suture sous anesthésie générale et locale. F) Dans l’EU3/3 nous ferons une imagerie de 30 minutes sous anesthésie générale pour l’observation de la croissance tumorale. Cette procédure sera réalisée une fois par semaine avec un total de 16 imageries.
Impact sur les animaux
Effets indésirables : 1) Toxicité potentielle des nouveaux traitements : - Analyses de sang hebdomadaires pour surveiller l’état de santé général. - Intervention rapide en cas d’anomalie détectée. 2) Modèle de tumeur cérébrale (orthotopique) : - Lésions au niveau de la tumeur cérébrale. 3) Exposition à la radiothérapie (rayons X) : - Fatigue, perte de poids. Effets bénéfiques potentiels : - Régression ou disparition de la tumeur après traitement.
Devenir
À la fin de chaque étape prévue dans le projet, tous les animaux seront mis à mort dans des conditions strictes de respect du bien-être animal. Cette décision permet de réaliser des analyses approfondies sur leurs tissus et leurs tumeurs. Les informations recueillies grâce à ces prélèvements sont essentielles pour mieux comprendre l’efficacité des traitements testés, leurs effets secondaires éventuels, et guider de futurs progrès dans la lutte contre le cancer du cerveau.
Remplacement
Avant d’envisager des expériences sur des animaux, toutes les possibilités in vitro ont été exploitées pour travailler en laboratoire, à l’aide de cultures cellulaires en 2D et 3D. Ces essais ont démontré que les nouvelles molécules testées peuvent stopper ou ralentir la croissance de cellules cancéreuses. Cependant, une tumeur dans un organisme vivant est bien plus complexe : elle interagit avec de nombreux types de cellules, crée un environnement de soutien spécifique et échappe souvent aux défenses de l’organisme. Aujourd’hui, il est donc indispensable de valider ces résultats dans des conditions plus proches du fonctionnement réel d’un corps vivant. Le modèle utilisé sera la souris, qui permet de reproduire de façon fidèle le développement du cancer et les interactions entre la tumeur, les tissus environnants et le système immunitaire. Cette étape chez l’animal permettra d’évaluer de manière précise la dynamique de croissance tumorale et la réponse réelle aux différentes combinaisons thérapeutiques. Il n’existe à ce jour aucun modèle informatique ou cellulaire qui puisse remplacer ce niveau de complexité biologique. C’est pourquoi le recours à un modèle animal devient nécessaire pour garantir la sécurité et l’efficacité future des traitements.
Réduction
La formation sera d’abord effectuée sur animal mort. De plus, lors de la formation, le nombre de 6 animaux/personne est un nombre maximum pour la validation du geste. Ce projet a été conçu avec le souci constant de limiter au strict nécessaire le nombre d’animaux utilisés. Pour cela, la démarche suivie se déroule en plusieurs étapes successives : À chaque phase, si les premiers résultats sont négatifs ou montrent une toxicité, les essais sont arrêtés pour éviter d’exposer inutilement d’autres animaux à des traitements inadaptés. Ce schéma progressif permet donc de s’assurer que chaque animal participe à une expérimentation qui a du sens, limitant le gaspillage et la souffrance inutile. De plus, la taille des groupes d’animaux a été calculée à l’avance pour être la plus petite possible, tout en offrant des résultats fiables du point de vue scientifique. Les calculs sont réalisés grâce à un logiciel spécialisé, sur la base de critères reconnus, afin de ne pas utiliser plus d’animaux qu’il n’en faut pour tirer de vraies conclusions. Enfin, les données issues de chaque groupe seront analysées avec des méthodes adaptées pour garantir une interprétation correcte et juste.
Raffinement
Pour limiter au maximum le stress et l’inconfort des souris pendant toute l’étude, différentes mesures d’attention et de précaution seront prises : - Période d’acclimatation de deux semaines avant le début des expérimentations pour que les souris s’habituent à leur nouvel environnement. - Nombre de souris par cage limité (4-10 animaux) afin d’assurer leur confort et leur bien-être social. - Accès illimité à l’eau et à la nourriture. - Enrichissement du milieu de vie avec des petits abris et des tubes en carton pour stimuler le comportement naturel des animaux. - Habituation à la manipulation pour réduire le stress avant les procédures. - Utilisation systématique d’une anesthésie générale par inhalation (isoflurane) lors de toute intervention pouvant causer de la douleur ou du stress (injection de cellules, examens). - Surveillance quotidienne de l’état de santé, pesée régulière (3 fois par semaine minimum), et remplissage d’une grille d’observation pour détecter rapidement toute souffrance ou problème. - Contrôle renforcé après chaque série d’injections pour s’assurer que les souris ne souffrent pas d’effets indésirables. - Pour la radiothérapie, les souris seront installées sur un tapis chauffant pour garder une température stable, endormies par anesthésie générale par inhalation pour ne ressentir ni douleur ni stress et un gel sera appliqué sur leurs yeux pour les protéger. Un équipement spécial permettra de délivrer précisément les rayons sur la zone à traiter en protégeant le reste du corps et en évitant d’exposer les tissus sains.
Choix des espèces
La souris a été choisie car elle permet de reproduire fidèlement certains aspects de la maladie humaine, comme la formation de vaisseaux sanguins autour de la tumeur, le fonctionnement du système immunitaire, et d’autres réactions biologiques impossibles à observer dans une simple boîte de culture. C’est l’animal de référence en recherche sur le cancer et il existe de nombreux outils scientifiques pour étudier soigneusement l’effet des traitements chez elle. De plus, la souris permet d’implanter des cellules cancéreuses humaines afin d’observer la croissance de tumeurs à l’endroit exact où elles apparaissent chez l’Homme. Les souris employées dans cette étude commenceront les procédures à l’âge adulte (8 semaines), ce qui évite que les résultats soient faussés par la croissance, la puberté ou, au contraire, par le vieillissement. À ce stade, elles sont dans les meilleures conditions physiques pour supporter les interventions nécessaires à l’expérience. En résumé, l’utilisation de souris adultes permet de garantir que les résultats obtenus seront à la fois fiables et utiles pour imaginer de futurs traitements pour les personnes touchées par le glioblastome, tout en respectant les principes éthiques et scientifiques de la recherche biomédicale.
Etude de l’implication d’un gène dans le neuro-développement et la neuro-inflammation
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Toutes les jeunes souris du projet ont un millimètre de queue prélevé pour le génotypage, et jusqu'à 160 d'entre elles subissent sous anesthésie profonde un prélèvement de liquide céphalo-rachidien. Au total, 1 212 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, ou menées sous anesthésie avec mise à mort avant tout réveil. Elles présentent, selon le porteur, des difficultés d'apprentissage, de mémoire et d'interactions sociales comparables à celles du syndrome de l'X fragile. Une partie est tuée, avec ou sans prélèvement d'organes, tandis que des souris du génotype recherché sont gardées pour entretenir la lignée. Les 720 souris soumises aux tests comportementaux passent une "analyse des fonctions cognitives, sociales et sensori-motrices" dont aucun test n'est nommé.
Objectifs
Le syndrome de l’X fragile est une maladie génétique qui constitue l’une des principales causes héréditaires de déficience intellectuelle et est souvent associée à des troubles du spectre de l’autisme. Ce projet vise à mieux comprendre un mécanisme biologique impliqué dans le développement et le fonctionnement du cerveau, afin d’évaluer son potentiel comme cible thérapeutique. Pour cela, des modèles animaux seront étudiés à différents stades du développement afin d’évaluer leurs capacités d’apprentissage, de mémoire et leurs comportements. Des analyses du cerveau seront également réalisées. Les résultats pourraient contribuer au développement de nouvelles approches thérapeutiques visant à réduire les difficultés cognitives et comportementales associées au syndrome de l’X fragile.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le syndrome de l’X fragile, une maladie génétique affectant le développement et le fonctionnement du cerveau. Les résultats pourraient permettre d’identifier de nouvelles pistes thérapeutiques et contribuer, à long terme, au développement de traitements plus efficaces pour réduire les difficultés cognitives et comportementales associées à cette maladie.
Procédures
Tous les jeunes animaux du projet subiront un prélèvement d'environ 1 mm à l’extrémité de la queue afin de déterminer leur profil génétique. Cette intervention est réalisée une seule fois par animal, sur animal vigile, et dure moins d’une minute. 720 souris seront soumises à différents tests comportementaux (analyse des fonctions cognitives, sociales et sensori-motrices) de plusieurs minutes en fonction des tests à plusieurs âges, sur animaux vigiles. Un maximum de 160 souris seront placées sous anesthésie générale profonde par injection d’un mélange anesthésique et analgésique afin de réaliser un prélèvement de liquide céphalo-rachidien une seule fois pour une durée d’environ 20 à 30 minutes par animal.
Impact sur les animaux
Les principales contraintes pour les animaux sont un stress léger et temporaire lié à leur manipulation, au prélèvement réalisé pour leur identification et aux tests comportementaux. Les souris utilisées dans cette étude présentent des difficultés d’apprentissage, de mémoire et d’interactions sociales, comme cela est observé dans le syndrome de l’X fragile. Les tests réalisés permettent d’étudier ces troubles et n’entraînent qu'un stress de courte durée.
Devenir
Une partie des animaux sera mis à mort avec ou sans prélèvements d’organes, en fonction des besoins expérimentaux. Certains animaux présentant le génotype d’intérêt seront conservés pour le maintien des lignées sur la durée du projet.
Remplacement
Aucune méthode en laboratoire ou sur ordinateur ne permet aujourd’hui de reproduire la complexité du cerveau en développement ni les comportements liés au syndrome de l’X fragile. Les études sur cellules montrent que la voie de signalisation que nous étudions est affectée, mais ces modèles restent trop simples pour représenter un organisme complet. C’est pourquoi l’utilisation de modèles animaux, comme la souris, reste indispensable pour comprendre les effets des nos gènes sur le cerveau et le comportement.
Réduction
Le nombre d’animaux sera réduit au strict minimum grâce à des groupes de taille optimisée et à la réutilisation des mêmes souris pour plusieurs évaluations compatibles. Un léger surplus est prévu uniquement pour éviter de devoir recommencer des expériences en cas de pertes techniques. Si les résultats du premier groupe suffisent, le second ne sera pas utilisé, conformément au principe de réduction.
Raffinement
Les animaux seront d’abord habitués aux personnes et au matériel pour réduire leur stress, et toutes les manipulations seront faites rapidement par du personnel formé. Leur état sera vérifié très régulièrement afin de repérer tout signe de malaise et d’agir immédiatement si nécessaire, y compris en stoppant la procédure pour éviter toute souffrance. Lors de la petite chirurgie, les souris seront anesthésiées et maintenues au chaud pour garantir une prise en charge correcte de la douleur, conformément aux principes de bien‑être animal.
Choix des espèces
La souris est utilisée car elle partage beaucoup de points communs avec l’humain et permet d’étudier précisément les mécanismes impliqués dans les troubles du neurodéveloppement. Les animaux seront observés à différents âges, de la petite enfance à l’âge adulte, pour comprendre comment la maladie évolue au cours du développement. Cette approche aidera à identifier les moments où la voie de signalisation que nous étudions joue un rôle clé et où une intervention pourrait être la plus efficace, ouvrant la voie à de futures pistes thérapeutiques.
Impact d’une perfusion hypothermique oxygénée continue entre prélèvement hépatique et reperfusion – Utilisation d’une machine de perfusion transportable Étude PILOTE préclinique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Tester en conditions réelles une machine de perfusion transportable pour greffons de foie : 6 jeunes porcs de 25 à 30 kg vont être utilisés dans cette étude pilote, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Après une prémédication d'une minute, seul acte pratiqué sur animal conscient, le foie est prélevé, avec deux prises de sang de 10 ml et deux biopsies hépatiques encadrant trente minutes d'ischémie chaude. La suite du protocole se déroule sur l'organe isolé, ce qui évite la transplantation chez des porcs receveurs et divise par deux, selon le porteur, le nombre de porcs utilisés. Une fois les porcs morts, les yeux et l'utérus feront en plus l'objet de prélèvements pour des études complémentaires.
Objectifs
Le but de ce projet est d’évaluer la faisabilité d’une perfusion hypothermique oxygénée continue via une machine de perfusion spécifiquement conçue en ce sens pour le greffon hépatique. La transplantation hépatique est le seul traitement curatif des maladies chroniques sévères du foie. Du fait du succès croissant de cette chirurgie, ses indications s’élargissent et nous faisons face à une pénurie mondiale de greffon. Afin de palier à cette pénurie, les chirurgiens se tournent de plus en plus vers des greffons dits « marginaux » dont le principal exemple est le greffon issu de donneur à cœur arrêté. Ils sont plus sensibles aux lésions d'ischémie-reperfusion qui sont causées par l’interruption de l’irrigation sanguine de l’organe entre le prélèvement et la transplantation. Ces greffons sont associés à un risque augmenté de perte du greffon et de décès du receveur après transplantation.
Bénéfices attendus
Cette étude permettrait d’évaluer la faisabilité en vie réelle, d’une perfusion hypothermique oxygénée continue lors du transport du greffon. Ce projet pourrait déboucher sur une diminution drastique (voir une suppression totale) de la durée d’ischémie froide subie par le greffon hépatique que l’on sait délétère et permettre, in fine, d’améliorer la qualité des greffons transplantés. Ce projet se situe dans la continuité d’un travail de recherche mené depuis plusieurs années, portant sur l’étude des différentes modalités de préservation dynamique sur machine de perfusion. Notre équipe de recherche bénéficie d’une expérience certaine dans l’utilisation de ce modèle suite à la réalisation de 3 thèses de doctorat et de 7 Master 2 portant sur l’étude des lésions induites lors de la préservation des greffons hépatiques. Ces travaux antérieurs ont abouti sur plusieurs publications qui ont permis d’améliorer la prise en charge des patients transplantés en pratique clinique.
Procédures
Le premier et seul acte invasif réalisé sur animal vigile concerne la réalisation d’une prémédication (durée 1minute) permettant ensuite le transport et la réalisation de l’anesthésie générale dans de bonnes conditions. Une période d’acclimatation préalable de 4 à 7 jours sera respectée avant le début des expériences, permettant aussi de faciliter cette prémédication qui sera réalisée dans des conditions moins stressantes pour l’animal. Par la suite, il s'agit d'une procédure chirurgicale sans réveil au cours de laquelle l'animal sera anesthésié et analgésié en continu sans réveil. La chirurgie consiste en la réalisation d’un prélèvement hépatique. Lors de la procédure chirurgicale, des prélèvements sanguins sont prévues à T0 pour obtenir un profil biologique basal de l’animal ainsi qu’après les 30min d’ischémie chaude afin d’obtenir un profil de greffon avant le début des stratégies de conservation. Les paramètres analysés sont : - la biochimie - les gaz du sang Ces prélèvements représentent un volume total de 10 ml x 2 de sang total au maximum, soit
Impact sur les animaux
Il s’agit dans le contexte de ce projet, d’une procédure sans réveil, réalisée sous anesthésie générale, avec un monitoring de l’analgésie per opératoire. Par ailleurs, le déroulé des sessions respecte la période d’acclimatation de ces animaux et les séances se déroulent dans le respect du bien-être animal. La procédure étant sans réveil, il n’y a par ailleurs pas de nuisances ou effets secondaires attendus au décours.
Devenir
Il s’agit d’une procédure chirurgicale sans réveil qui est principalement motivée par des raisons scientifiques qui justifient l’utilisation du modèle décrit. En effet, dans le respect du bien être animal, par soucis de standardisation, mais aussi pour permettre une analyse pertinente et exhaustive du greffon hépatique, seule la première partie nécessitant le prélèvement d’un greffon hépatique est réalisé chez l’animal. Dans la mesure où il s’agit d’un prélèvement d’organe la mise à mort de l’animal est indispensable en fin de procédure
Remplacement
A la place d’une transplantation hépatique chez des porcs receveurs, nous avons fait le choix de remplacer cette étape par une reperfusion normothermique oxygénée du foie par machine de perfusion ex-vivo. Cette technique ne nécessite pas d’animaux supplémentaires et se fait sur un organe isolé. De ce fait, nous réduisons par 2 le nombre d’animaux utilisés. La procédure expérimentale est par ailleurs actuellement maitrisée et reproductible ne justifiant pas le recours à une période de training, diminuant nettement le nombre d’animaux. Cette standardisation a permis aussi d’obtenir un taux de succès de la procédure de 100% permettant de définir un nombre plus juste d’animaux nécessaire.
Réduction
Comme énoncé précédemment, à la place d’une transplantation hépatique chez des porcs receveurs, nous avons fait le choix de remplacer cette étape par une reperfusion normothermique oxygénée du foie par machine de perfusion ex-vivo. Cette technique permet de réduire par 2 le nombre d’animaux utilisés. Après vérification de la mort de l’animal, nous réaliserons des prélèvements d’organes. Si l’objectif premier reste l’étude de la conservation du foie, les yeux, l’utérus voire d’autres organes, feront l’objet d’une étude complémentaire et donc d’un prélèvement post mortem. Cette démarche s’inscrit dans un souci de réduction afin d’optimiser les données recueillies sur un même animal.
Raffinement
Afin de réduire la souffrance animale, seul le premier temps de l’expérimentation, c’est-à-dire le prélèvement hépatique, sera réalisé sur les animaux sous anesthésie générale, sans réveil. Les animaux sont accueillis un minimum de 4 jours avant l’intervention pour permettre une acclimatation et une réduction du stress. Il n’y a pas de mise à jeun préopératoire afin de limiter le stress induit par l’intervention. Les animaux seront anesthésiés et monitorés pendant la totalité du prélèvement hépatique afin de s’assurer de la qualité de l’anesthésie et de leur bien-être. Ce prélèvement est maintenant bien standardisé et bien maitrisé par l’équipe.
Choix des espèces
Le foie de porc (chez de Jeunes porcs sevrés d’un poids de 25 à 30 kg à réception) présente une taille, un poids et une microstructure similaire au foie humain. Ces caractéristiques anatomiques et histologiques permettent d’effectuer un prélèvement d’organe standardisé et reproductible, ainsi que d’utiliser des machines de perfusion d’organes identiques à celles utilisées en pratique clinique. Un argument supplémentaire est l’utilisation et la validation de ce modèle animal dans la littérature scientifique sur la préservation des greffons hépatiques. Ceci permettra de comparer et de discuter les résultats obtenus au cours de ce projet avec les données déjà publiées. Enfin, en comparaison avec un modèle murin, les prélèvements de tissus et les analyses sanguines seront représentatif par rapport à l’homme. La dimension et la quantité de de tissus disponibles pour les analyses sont en adéquation avec l’objectif du projet et en conséquence, le nombre d’animaux à inclure sera réduit. De plus, la reperfusion normothermique sur machine de perfusion avec du sang non-dilué est difficilement réalisable sur un modèle murin compte-tenu du petit volume sanguin.