Procédures sans réveil
Caractérisation d’un nouveau modèle de souris hémophile A modérée transgénique pour le FVIII humain
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Toutes tuées à l'issue, dont 150 sans jamais reprendre conscience, 837 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant du léger au modéré. Une partie d'entre elles est hémophile sévère, donc exposée à des hémorragies au moindre traumatisme, et le protocole prévoit jusqu'à deux injections intrapéritonéales par semaine cumulées à une injection intraveineuse hebdomadaire pendant six semaines, des prélèvements sanguins répétés, et une section de l'extrémité de la queue pour mesurer pendant trente minutes le temps de saignement et le volume de sang perdu. Le porteur justifie la mise à mort par la collecte des organes lymphoïdes, destinés à évaluer la réponse anticorps contre le facteur VIII. Il mentionne un modèle canin hémophile comme seule alternative connue, et retient la souris pour la taille des effectifs, l'homogénéité des génotypes et la disponibilité des outils immunologiques.
Objectifs
Ce projet de recherche fait écho à un projet Apafis en cours pour lequel nous avons fait générer une lignée murine invalidée pour le FVIII murin et qui exprime à la place le FVIII humain. A ce jour, les seuls modèles murins disponibles sont soit des modèles invalidés pour le FVIII murin ou transgénique pour un FVIII humain non fonctionnel ou non sécrété. Or notre modèle exprime du FVIII qui est présent dans la circulation à hauteur de 10-20 pour cent comparé à un plasma humain standard. Il pourrait donc être le premier modèle d’hémophilie A mineure disponible. Le but de ce projet ici est de décrire et caractériser plus en détail ce modèle d’un point de vue physiologique (expression tissulaire du FVIII humain), hémostatique et immunologique (tolérance au FVIII humain, mécanismes de tolérance et de rupture de tolérance).
Bénéfices attendus
Ce projet vise à caractériser le premier modèle d’hémophilie A mineure qui pourrait permettre de comprendre les mécanismes de tolérance et de rupture de tolérance dans la pathologie de l’hémophilie A congénitale (30 pour cent des patients hémophiles A sévères développent une réponse anti-FVIII) mais également dans la pathologie de l’hémophilie A acquise. L'incidence de l'hémophilie A congénitale est d'environ 1 naissance sur 5000 chez les garçons. Actuellement, l'apparition d'une réponse anti-FVIII chez les patients hémophiles A multiplie par 3 le coût de la prise en charge de ces patients et n'est donc pas sans conséquence pour la société. Une meilleure compréhension des mécanismes menant à l’apparition des anticorps anti-FVIII est donc indispensable pour améliorer la qualité de vie des patients hémophiles A mais également pour réduire les coûts de prise en charge de ces patients.
Procédures
Un des modèles utilisés est hémophile sévère (risque des saignements lors de traumatismes ou blessures). Les animaux subiront des injections intraveineuse et/ou intrapéritonéale ou sous-cutanée. La fréquence la plus élevée sera de 2 injections intrapéritonéales par semaine, cumulées avec une injection intraveineuse une fois par semaine durant 6 semaines. Toutes ces injections ne durent que 10 à 20 secondes et seront réalisées sur les animaux anesthésiés afin de limiter le stress et la contention. Des prélèvements sanguins sont également prévus. Ces prélèvements seront réalisés sous anesthésie gazeuse et ne nécessitent que 20 secondes d'immobilisation maximum de l'animal anesthésié. La fréquence maximale de prélèvement sera d'un prélèvement par semaine pendant 3 semaines. Afin d'évaluer le profil hémorragique des souris, une mesure du temps de saignement et du volume de sang perdu sera réalisée après section de la partie distale de la queue (souris sous anesthésie gazeuse tout au long de la procédure) durant 30 minutes maximum.
Impact sur les animaux
Un des modèles utilisés est un modèle préclinique de l'hémophilie A sévère, des risques hémorragiques liés à l'absence du FVIII de la coagulation sont possibles en cas de blessure ou traumatisme et demandent donc une adaptation de certaines procédures. L'induction d'une douleur ou d'une lésion lors des injections et des prélèvements sont possibles. L'induction d'une détresse respiratoire ou d'une hypothermie est possible lors de l'anesthésie, de même qu'un stress lors du réveil.
Devenir
L'euthanasie des animaux est requise à l'issue de chaque procédure. Les organes lymphoïdes seront collectés pour l'évaluation de la réponse immunitaire anti FVIII ou pour des analyses ultérieures.
Remplacement
Le projet fera appel à différents modèles expérimentaux chez la souris. En effet, seule une approche expérimentale in vivo permet de rendre compte de la complexité des systèmes biologiques (notamment les mécanismes de tolérance et rupture de tolérance au Facteur VIII de la coagulation qui est une molécule essentielle à la correction du saignement chez l'hémophile A). Aucun système in vitro actuel ne permet d'explorer les mécanismes d'induction de tolérance immunitaire à un antigène.
Réduction
Le nombre de répétitions des expériences sera défini de manière rationnelle. Si une expérience donne des résultats statistiquement significatifs avec une puissance appropriée, elle ne sera pas répétée. Les organes, sérum et cellules des souris euthanasiées en fin d’expérience seront conservés; ainsi, aucune expérience supplémentaire ne doit-elle être faite si des questions nouvelles surviennent. Un total maximum de 837 animaux est prévu pour ce projet.
Raffinement
Les souris seront hébergées en accord avec les lois d’éthique françaises. Les conditions d'hébergement sont conformes à la réglementation et adaptées avec le personnel de l’animalerie. Les animaux disposent de nourriture et de l’eau ad libitum. L’environnement est enrichi par ajout de nids végétaux et de tunnels en carton. Les souris seront hébergées avec un maximum de 5 souris par cage. Les animaux seront contrôlés quotidiennement pour évaluer et réduire au maximum tout risque de douleur. Les conditions de vie seront améliorées au maximum (ajout de nids végétaux et de tunnels en carton). Tout geste (injection/ prélèvement) susceptible d'entraîner une douleur/ souffrance sera réalisé sous anesthésie gazeuse. Des points limites ont été définis et les animaux malades seront soignés ou euthanasiés.
Choix des espèces
La seule alternative connue est l’utilisation d’un modèle canin hémophile. Cependant, la souris est la seule espèce qui permettent d’avoir un nombre d’individus de même âge suffisant, et de génotype homogène, qui permette l’obtention de résultats statistiquement fiables, et pour lequel les outils nécessaires à l’étude de la réponse immunitaire sont disponibles sans restriction. La souris déficiente en FVIII est un modèle préclinique de l'hémophilie A sévère, des risques hémorragiques liés à l'absence du FVIII de la coagulation sont possibles en cas de blessure ou traumatisme et demandent donc une adaptation de certaines procédures. En revanche, les souris transgéniques exprimant 10 à 20 pour cent de FVIII plasmatique humain présentent des risques très limités de saignements comparé au souris déficiente en FVIII. Des souris adultes, âgées de 7-12 semaines en début d’expérimentation (système immunitaire mature) seront utilisées.
Impact de mutations humaines du gène GRID1 associées à une déficience intellectuelle sur les propriétés anatomiques et fonctionnelles du cerveau de souris.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Pour reproduire des mutations humaines du gène GRID1 liées à une déficience intellectuelle, 324 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré pour 300 d'entre elles, les 24 autres étant opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil. Selon les groupes, elles subissent une injection intracérébrale de vecteurs viraux de trente à quarante-cinq minutes, un prélèvement de liquide céphalorachidien, un prélèvement sanguin et une amputation de deux millimètres de queue pour génotypage, toutes étant tuées pour analyse du cerveau. Le porteur décrit une perte de poids et une douleur de vingt-quatre à quarante-huit heures après chirurgie, ainsi qu'un risque de détresse respiratoire ou d'arrêt cardiaque sous anesthésie, et qualifie ces chirurgies d'"indispensables" à son projet. Une partie des souris est tuée sous anesthésie pour éviter, écrit-il, la souffrance qu'entraînerait leur réveil après la ponction de liquide céphalorachidien.
Objectifs
Les protéines impliquées dans la communication entre les neurones jouent un rôle important dans le fonctionnement du cerveau, et des mutations humaines de ces protéines sont associées à la schizophrénie et à l'autisme. Il a récemment été identifié des mutations de ces protéines liés à une déficience intellectuelle avec paraplégie spastique, avec ou sans glaucome. L'expression de ces mutants dans des cultures neuronales de souris entraîne une altération de la physiologie du neurone et des connexions entre neurones. Il a également été généré une lignée de souris mutantes comportant une de ces mutations. Ce projet vise à : i) caractériser les altérations de ces souris mutantes aux niveaux neurophysiologiques, neurochimiques, anatomiques et génomiques afin de les comparer aux altérations observées par nos collaborateurs chez les patients humains, ii) caractériser l’impact de l’expression à l’âge adulte des récepteurs mutants susmentionnées sur les propriétés anatomiques et électrophysiologiques des neurones de souris sauvages pour en distinguer les effets aigus des effets neurodeveloppementaux. Ce projet permettra de caractériser les signatures pathologiques et les processus physiopathologiques liés aux mutations humaines de ces récepteurs.
Bénéfices attendus
A terme, ce projet aboutira à une meilleure compréhension des pathologies liées aux variants des récepteurs du glutamate chez l’humain (schizophrénie, autisme, déficience intellectuelle, paraplégie spastique) et à identifier des cibles pour de futures thérapies visant à les soigner.
Procédures
Les animaux subiront une des trois interventions suivantes : 1) Prélèvement sanguin sur animaux adultes de 2 mois sous anesthésie générale gazeuse et sous anesthésie locale. Cette procédure dure 5-10 min et est immédiatement suivie d’une euthanasie des animaux anesthésiés. 2) Prélèvement de liquide céphalorachidien sur animaux adultes de 2 mois sous analgésie générale et anesthésie générale gazeuse. Cette procédure chirurgicale dure 30 min et est immédiatement suivie d’une euthanasie des animaux anesthésiés. 3) Injections intracérébrales de vecteurs viraux sur animaux de 4-6 semaines sous analgésie générale et anesthésie générale gazeuse. Cette procédure chirurgicale dure 30-45 min. 4-6 semaines après l’injection, les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire (15 min).4) Prélèvement caudal (2mm de long) à des fins de genotypage durée : 15min
Impact sur les animaux
Les procédures de chirurgie peuvent être à l’origine d’une perte de poids transitoire (inférieure à 20 pour cent de leur poids initial) et provoquer une douleur pendant 24/48h. Néanmoins elles sont indispensables à notre projet car seules ces chirurgies permettent d’exprimer les récepteurs d’intérêt à l’âge adulte dans des régions cérébrales spécifiques afin d’en distinguer les effets aigus et locaux des effets neurodeveloppementaux ou indirects. Durant les phases d’anesthésie, les animaux pourraient subir un stress thermique, une détresse respiratoire ou un arrêt cardiaque. Pour les besoins de genotypage, les souris subiront un prélèvement caudal qui pourrait causer un stress ou une douleur de courte durée.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés, soit afin de prélever le cerveau pour analyse des caractéristiques génomiques, anatomiques et fonctionnelles du tissu cérébral, soit afin de valider le protocole de prélèvement post-mortem du liquide céphalorachidien, soit encore afin d’éviter la souffrance au réveil après prélèvement du liquide céphalorachidien sous anesthésie générale.
Remplacement
Le cerveau est un organe très complexe qui comprend des milliards de neurones de centaines de types différents, dont chacun établit des milliers de connexions avec d’autres neurones, et qui sont rassemblés en structures largement connectées entre elles et/ou avec d’autres organes. En raison de cette complexité, il n’existe à l’heure actuelle aucune alternative non-animale à l’étude de l’impact sur les structures et les fonctions cérébrales d’une mutation bi-allélique responsable de déficience intellectuelle et de paraplégie spastique chez l’humain.
Réduction
Le nombre d’animaux par lot a été calculé considérant l’expérience des utilisateurs de l’équipe en chirurgie, électrophysiologie, histologie, des résultats précédemment obtenus au laboratoire et des données de la littérature, et sur la base d’un seuil de significativité et d’un calcul de puissance. Compte tenu de l’expérience des utilisateurs de l’équipe et des taux de succès indiqués dans la littérature, le nombre d’animaux utilisés a été réduit aux besoins minimaux d’apprentissage et de test et à la détection d’une différence significative entre les souris sauvages et mutantes. Il sera nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats. Nbre total d'animaux:324
Raffinement
Les animaux sont hébergés en accord avec la directive 2010/63/EU . Ils sont dans un environnement enrichi par la présence de matériau végétal pour édifier un nid. Ils sont visités chaque jour. Ils seront acclimatés 5 à 7 jours dans la zone d’hébergement et manipulés chaque jour pour réduire le stress le jour de la procédure. Pour les procédures avec chirurgie, l’animal reçoit une injection d’un analgésique général pour prévenir la douleur, puis est placé sous anesthésie générale gazeuse et disposé sur un tapis chauffant, puis reçoit une injection d’un anesthésique local avant la première incision. Pendant l’opération, les yeux sont protégés par un gel ophtalmique. Pour les procédures avec réveil, l’animal reçoit après chirurgie une injection de solution saline afin de prévenir la déshydratation et est placé dans une cage posée sur un tapis chauffant jusqu’au réveil. Après récupération, il réintègre sa cage d’origine, son comportement est surveillé et la suture est sous observation quotidienne pour évaluer sa bonne cicatrisation. Chaque animal sera suivi tout au long de l’expérience afin de détecter tout indicateur de souffrance et déterminer si besoin l’arrêt de l’expérimentation en accord avec les conseils vétérinaires. Après chirurgie, l'état de santé des animaux sera surveillé quotidiennement par du personnel compétent afin de détecter tout signe de douleur ou stress et de traiter les animaux si besoin avec des antalgiques selon les conseils du vétérinaire référent. Les points limites seront : a) une incapacité prolongée ou irréversible à se nourrir ou à boire, b) modification du comportement caractéristique d'une douleur, détresse ou souffrance (absence de locomotion, pelage hérissé et/ou terne, prostration, dos vouté), c) perte de poids supérieure ou égale à 20 pour cent. Une pesée sera effectuée avant l’anesthésie puis quotidiennement pendant 3 jours après. Les méthodes seront mises en place pour supprimer la douleur, la souffrance et l’angoisse des animaux comme l’injection d’antalgiques ou l’euthanasie par injection d’une dose létale d’euthanasiant. L’euthanasie des animaux par décapitation, exsanguination ou injection d’une dose létale d’euthanasiant sera effectuée par une personne experte.
Choix des espèces
La souris est l’animal choisi pour ce projet en raison des similitudes de son système nerveux central avec celui des humains et de l’existence d’une lignée génétiquement modifiée portant une mutation du récepteur du glutamate liée à un syndrome associant pathologie nerveuse centrale et périphérique. De plus, la souris est le modèle animal le plus utilisé dans ce champ de recherche, permettant ainsi des comparaisons avec d’autres études ou d’utiliser les résultats d’autres études afin de limiter le nombre d’animaux utilisés. Des animaux adultes seront utilisés afin d’évaluer l’impact sur l’animal de la mutation du récepteur du glutamate et de comparer les altérations biochimiques et génomiques avec celles observées par nos collaborateurs sur des patients adultes porteurs de cette mutation et sur des neurones corticaux matures issus de cellules souches pluripotentes humaines portant la même mutation. Des animaux de 4 semaines seront utilisés afin de permettre l’expression des transgènes par les vecteurs viraux (4 à 6 semaines) avant de réaliser les expériences sur les animaux d’âge adulte.
Développement d’une méthode de quantification d’acides gras par spectrométrie de masse chez le rat.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Tués avant tout réveil après un prélèvement de liquide céphalorachidien sous anesthésie, 70 rats servent à mettre au point une méthode de dosage des acides gras par spectrométrie de masse. Le projet ne teste aucun traitement et ne porte sur aucune maladie, il cale une technique analytique sur des organes et des fluides prélevés après la mort, foie, colon, sang, cerveau, urines et fèces. Le porteur indique que la même méthode pourra ensuite être appliquée à des prélèvements humains, et retient comme seule nuisance déclarée le stress du transport vers la salle de chirurgie. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne remplace "l'animal entier" et conclut que le recours aux rats est "indispensable".
Objectifs
Le projet présenté est un projet de développement technologique qui permet de quantifier des petites molécules dans n’importe quel type de prélèvement. L’objectif est de développer une méthode de quantification des acides gras (courte, moyenne et longues chaînes) dans plusieurs organes ou tissus du rat afin de réaliser une cartographie de ces derniers et permettre de visualiser les échanges en acides gras entre ces tissus. La méthode sera utilisée pour la différentiation de rats sains et pathologiques ou la recherche de biomarqueurs. Les acides gras sont impliqués dans de nombreux métabolismes mais aussi dans de nombreuses pathologies : (i) inflammatoires, particulièrement du système digestif ; (ii) des maladies neurodégénératives, telle que Alzheimer ; (iii) des troubles du spectre de l’autisme. La principale source d’acides gras est l’alimentation. Du système digestif, les acides gras passent par la veine cave pour être distribués aux différents compartiments biologiques tels que le foie, le sang, les muscles, le cerveau. Les acides gras à courte chaîne réagissent avec des récepteurs et sont impliqués dans la communication entre intestin (microbiote intestinal) et cerveau. Les acides gras sont déjà très étudiés mais les études se cantonnent à quelques tissus. La plus-value de ce projet est d’apporter une méthode de quantification des acides gras dans les fèces, l’urine, le foie, le colon, le sang, le liquide céphalo-rachidien (LCR) et le cerveau avec une unique gamme de calibration, permettant des analyses sur différents tissus au cours d’un même examen. La méthode d’extraction des acides gras sera optimisée et spécifique à chaque tissu. L’objet de ce document est de formaliser le prélèvement des différents tissus.
Bénéfices attendus
L’objectif est de visualiser et quantifier les acides gras dans l’ensemble du corps, de leurs productions jusqu’à leurs transformations. Une fois cette méthodologie testée sur des rats, elle pourra être appliquée dans des modèles animaux pour mieux comprendre le rôle des acides gras dans la physiopathologie de maladies notamment cérébrales. La même méthodologie pourra aussi être appliquée sur des prélèvements humains pour explorer le rôle potentiel d’acides gras en tant que biomarqueurs de maladies (diagnostic, évolution, effets de thérapeutiques…).
Procédures
Prélèvement du Liquide céphalo rachidien sous anesthésie gazeuse : 1 fois pendant 3 min.
Impact sur les animaux
Nous ne pouvons pas exclure que les animaux présentent un stress lors du transport vers la salle de chirurgie et du temps de latence avant induction de l’anesthésie, même si l’habituation est censée minimiser tout stress dans ce contexte.
Devenir
Tous les animaux seront euthaniasiés à l'issue du projet. Les organes seront prélevés afin de réaliser des études in-vitro.
Remplacement
Chez l’humain, aucun modèle in vitro n'est à même de remplacer l'animal entier étant donné la complexité des processus mis en jeu, et ne permet d’étudier la biodistribution des acides gras dans tous les organes d'un individu. De plus, les échantillons humains disponibles de manière non-invasive sont limités aux fèces, à l’urine et de manière invasive au sérum et au LCR. Dans ce contexte, le recours à l'animal est indispensable.
Réduction
L’objectif de ce travail est notamment de pouvoir comparer les quantités des différents métabolites dans les matrices explorées, ainsi que la comparaison des concentrations de chaque métabolite en fonction du sexe par matrice. Les données seront donc analysées par des stastitiques . La mise au point de la quantification sur les différentes matrices nécessite de travailler sur des pools d’animaux pour appliquer différentes méthodes sur un même échantillon. Selon les quantités nécessaires dépendant de chaque matrice, un groupe additionnel de n=10 animaux par sexe sera utilisé. L’effectif global pour ce projet est de n=35 par groupe soit 70 animaux.
Raffinement
Après la phase d’acclimatation, les animaux seront habitués à la salle de chirurgie pour diminuer le stress. Ils seront hébergés en groupe avec présence d’enrichissement (bâton à ronger, papier absorbant, maison et/ ou tube en plastique). Les rats seront observés une à deux fois par jour. Toutes les stratégies d'analgésie, d'anesthésie et de soin seront mises en œuvre pour réduire au maximum tout inconfort. L’induction d’anesthésie et le maintien sera réalisée en gazeux. L’animal sera maintenu sur un tapis chauffant durant toute l’expérimentation. Il recevra une préparation avant le prélèvement: rasage des poils, désinfection et nettoyage de la peau et protection oculaire. Nous assurons une surveillance accrue du rythme respiratoire et de la température corporelle.
Choix des espèces
L’objectif est de développer une méthode de quantification des acides gras afin de réaliser une cartographie et visualiser leurs évolutions pour être utilisé dans la recherche de biomarqueurs. Le rat est une espèce globalement très utilisée en recherche fondamentale et a effectivement déjà été utilisé dans ce contexte. Le choix du rat vs la souris est aussi motivé par leur différence de taille et l’accessibilité à des quantités d’échantillons par animal plus importante. Le rat est l’espèce la plus adaptée pour cette étude. Nous utiliserons des rats adultes pour réaliser les différentes dissections et prélever les fluides biologiques pour avoir suffisamment de données avant le dosage des acides gras.
Effet de compléments alimentaires sur le traitement et la prévention de la dépression post-partum chez des souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
810 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, 450 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 360 sous anesthésie sans réveil. Les femelles allaitantes sont séparées de leurs petits trois heures par jour et immobilisées trois heures par jour, du deuxième au vingtième jour après la naissance, pour induire un modèle de dépression post-partum, le porteur signalant un risque de rejet des petits par la mère. Les deux tests comportementaux imposés aux mères et à leur descendance ne sont pas précisés. Le projet est mené avec un industriel du complément alimentaire dont il s'agit, selon le porteur, de "démontrer l'efficacité" du produit.
Objectifs
Ce projet s’inscrit dans le cadre d’une collaboration avec un industriel du complément alimentaire afin de démontrer l’efficacité de leur produit sur le traitement et la prévention de la dépression post-partum chez des souris adultes femelles ainsi que les mécanismes d’action mis en jeu dans ces processus (neuroinflammation par exemple).
Bénéfices attendus
Le projet a pour objectif de démontrer qu’une supplémentation nutritionnelle en nutriments (acides aminés, probiotiques et polyphénols) permet 1) de limiter et de prévenir la dépression post-partum qui impacte de façon grave 15 à 20% des nouvelles mères en France et qui est la première cause de mortalité maternelle ; 2) de limiter les symptômes de type anxieux et une altération de la mémoire chez la descendance. Ce projet s’inscrit donc dans le cadre de recherche portant sur la nutrition préventive et personnalisée. Les résultats attendus sont donc une amélioration des symptômes de troubles de la dépression post-partum chez les souris et une amélioration des comportements anxieux et cognitifs chez la descendance grâce à une aproche nutritionnelle.
Procédures
Les femelles allaitantes seront soumises à un stress de séparation maternelle (3h/jour) ainsi qu'à un stress de contention (3h/jour) du 2eme jour post-natal au 20eme jour post-natal afin d'induire un modèle de dépression post-partum. Les femelles et la descendance réaliseront deux tests comportementaux de 6 et 10 min chacun afin d'étudier leurs comportements anxieux et dépressifs.
Impact sur les animaux
Il n’y a pas d’effets indésirables attendus induits par la supplémentation nutritionnelle car l’alimentarité du produit a été démontré. Cependant le gavage quotidien peut avoir des effets indésirables légers comme une irritation de l'oesophage. Les tests comportementaux induisent un stress de courte durée (le temps du test) chez l’animal. La séparation maternelle et la contention des mères entrainent un stress chez les mères et chez les petits (objectif de l’étude). Cette procédure peut entrainer un rique de rejets des petits par la mère.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour prélever les cerveaux et réaliser des analyses biochimiques ou immunohistologiques.
Remplacement
L’étude des comportements de type anxieux et dépressif et le modèle de dépression post-partum ne peuvent être réalisés que sur des animaux vivants ce qui rend impossible le remplacement de ceux-ci par des modèles in vitro.
Réduction
Le nombre d'animaux sera réduit au mieux en se basant sur des expériences préalablement menées au laboratoire qui ont montré́ par le biais de tests statistiques des différences entre plusieurs groupes. La significativité́ de différence statistique entre plusieurs groupes sera déterminée par analyse de variance ou t-test ou tests non paramétriques en fonction des comparaisons souhaitées. D’après les études déjà menées au laboratoire sur l’analyse de marqueurs comportementaux et cérébraux, nous estimons que 10 animaux par groupe expérimental sont nécessaires pour atteindre une signification statistique.
Raffinement
Toutes les précautions possibles seront prises afin de raffiner nos procédures et réduire au mieux la douleur (antalgique/sédatif avant mise à mort) et l’inconfort (manipulation régulière et enrichissement de l’hébergement) des animaux. Pour les femelles gestantes, l’hébergement se fera à 2 femelles /cage et l’environnement sera enrichi : igloo et carré de coton. Pour la descendance à partir de P21, l’hébergement se fera à 6 souris/cage. Les animaux seront soumis au plus à 2 tests comportementaux afin de limiter le stress. Les expérimentateurs et soigneurs sont titulaires de leur certificat d’expérimentation animale niveau concepteur et/ou opérateur. Les expérimentateurs travaillent avec des animaux depuis de nombreuses années et sont très fortement sensibilisés au sujet du bien-être animal de par leur thématique de recherche (stress, anxiété, bien-être cérébral) et de par le travail de la cellule SBEA (Stucture de Bien Etre Animal). La SBEA procède à des contrôles réguliers de respect des procédures et de bien-être des animaux.
Choix des espèces
Le modèle utilisé dans ce projet est la souris. C’est un animal sur lequel les traitements nutritionnels et les évaluations comportementales sont faciles à conduire et maitrisés au sein du laboratoire. Ce sont des animaux de petite taille (faciles à manipuler) et peuvent donc être facilement hébergés au sein de l’animalerie de l’unité. Les souris femelles arriveront à l’animalerie à l’âge adulte et à 16 jours de gestation. Les supplémentations seront administrées dès la mise bas.
Mise au point du remplacement oesophagien par un oesophage décellularisé humain chez le Porc
- Enseignement supérieur
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, 4 porcelets de 45 kg subissent chacun une chirurgie de deux heures de remplacement de l'œsophage par un œsophage humain décellularisé. Le projet ne produit pas de connaissances mais entraîne une équipe de chirurgiens et d'endoscopistes avant les premiers essais chez des humains, le porteur décrivant la répétition comme un moyen de "mémorisation" du schéma opératoire. Il affirme qu'il n'existe ni modèle in vitro ni modèle in silico et que le recours à l'expérimentation animale est donc "indispensable". Le choix de porcs charcutiers est justifié par l'habitude de l'équipe et par la longueur de leur œsophage.
Objectifs
L’objectif de l’étude actuelle est de parfaire la mise au point et de codifier précisément la technique de remplacement circonférentiel et segmentaire d’œsophage porcin par un oesophage décellularisé humain, avant d’effectuer les premiers remplacements chez l’homme.
Bénéfices attendus
L'expérimentation permettra de mettre au point, aux dimensions et avec des contraintes similaires à l'homme, l'ensemble du schéma opératoire, de codifier le remplacement œsophagien avec l’œsophage décellularisé humain et de poser l'endoprothèse par endoscopie. Enfin la répétition permettra la mémorisisation du schéma opératoire afin de limiter les risques pour les patients lors de l’essai clinique.
Procédures
Les interventions prévus sont des procédures chirurgicales sous anesthésie générale et antalgie sans réveil d'une durée de 2 heures.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendus sur les animaux sont sur le circuit en pré-opératoire : la douleur associées aux injections et le stress des anesthésies.
Devenir
Mise à mort à la fin de la procédure sans réveil
Remplacement
La mise au point et l’entrainement de l’équipe de chirurgien et d’endoscopiste au remplacement œsophagien sur un modèle de gros animal proche anatomiquement de l’homme a l’avantage de mimer les différentes étapes nécessaires à la réalisation du protocole chirurgical. Le remplacement n’est pas possible car l’étude porte sur des tests chirurgicaux au sein d’un organisme vivant complexe. Il n’y a ni modèle in vitro ou ni modèle in silico, le recours à l'expérimentation animale est donc indispensable. En effet, le déroulement du protocole sur ce modèle permettra d’être réalisé aux mêmes dimensions avec des contraintes similaires à ce qui sera réalisé chez l’homme. Enfin, la mise au point des différentes étapes permettra à la fois de prévoir le dérouler du remplacement œsophagien mais également de répéter et de mémoriser correctement le schéma opératoire afin de limiter les risques pour les patients lors de l’essai clinique.
Réduction
Les procédures chirurgicales de remplacement de l'oesophage par un oesophage décellularisé humain seront répétées et perfectionnées sur des porcs. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux. Cette stratégie nous permet de n’inclure que 4 animaux dans le groupe de mise au point chirurgicale. Le nombre total d’animaux a été décidé pour permettre à l'équipe chirurgicale de pouvoir réaliser 2 mises au point et 2 répétitions, préalable à l'essai clinique chez l'homme.
Raffinement
La méthodologie utilisée nous permettra d’assurer l’absence de souffrance inutile et le bien-être des animaux. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie (les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum; le milieu est enrichi avec des jouets). Les animaux auront une anesthésie durant toute la durée de l'expérimentation et ils seront mis à mort à la fin sans réveil. Une pré-médication est assuré avec l'injection de deux médicaments. Pour l'anesthésie, un cathéter veineux est mis en place dans l’oreille, puis elle sera induite par injection de médicament.
Choix des espèces
Le choix du porc repose sur la nécessité d’étudier des animaux monogastres dont la physiologie et l’anatomie se rapprochent de celles de l'Homme. Par ailleurs, le porc a un œsophage suffisamment long pour permettre la résection d’un segment de 5 cm et la mise en place d’une endoprothèse, ce qui ne peut être réalisé chez le petit animal. Les porcs choisis sont des porcs charcutiers pour lesquels les membres de notre équipe ont l’habitude de ce modèle sur lequel toutes les expérimentations antérieures ont été réalisées. Enfin, toutes les expérimentations menées jusqu’à présent dans ce projet l’ont été sur ce même modèle animal. Les porcs opérés seront âgés de 6 à 8 semaines pesant environ 45 kgs à ce stade (poids maximal à l’âge adulte d'environ 150 kilogrammes), d’une taille adaptée à la chirurgie et à la taille des endoprothèses, sans être excessive, ce qui compliquerait les installations.
Hébergement, reproduction et génotypage de souris génétiquement modifiées pour des études immunohistochimiques et électrophysiologiques
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
2 111 souris vont être utilisées dans un projet d'élevage et de génotypage de lignées génétiquement modifiées, 1 543 dans des procédures d'un niveau de souffrance léger et 568 dans des procédures menées sous anesthésie sans réveil. Le seul geste pratiqué sur l'animal vivant est le prélèvement d'un millimètre de queue pour le génotypage, dont le porteur reconnaît qu'il génère stress, douleur ponctuelle et saignement. Les souris dont le génotype ne convient pas à la gestion de l'élevage sont mises à mort, les reproducteurs sélectionnés étant maintenus en vie pour produire les portées suivantes. Le porteur indique qu'une des lignées manifeste des symptômes nuisant à sa santé et prévoit un génotypage avant la troisième semaine pour repérer les mutants avant l'apparition de la maladie.
Objectifs
L'équipe étudie le système nerveux moteur situé dans la moelle épinière impliqué dans la locomotion. Ce réseau de neurones, pour qu'il fonctionne correctement, doit être régulé finement. L'un des projets de l'équipe est d'étudier les mécanismes moléculaires au niveau de ces neurones qui seraient responsables de l'activation de ce réseau innervant les muscles locomoteurs. Des protéines particulières présentes en grande quantité à la surface des neurones, sont principalement ciblées. Ainsi, l'élevage de ces lignées de souris chez qui certaines protéines sont altérées ou spécifiques d'un neurone identifié, est primordial pour caractériser et spécifier leur activité générée dans les neurones du système nerveux.
Bénéfices attendus
La caractérisation génétique des animaux de ces lignées faite de façon précoce nous permet d'optimiser la gestion de l'élevage mais aussi de contrôler et maîtriser la non apparition du phénotype dommageable chez les souris susceptibles de le développer. L'utilisation de souris génétiquement modifiées est nécessaire pour mieux comprendre la contribution de protéines d'intérêt dans l'activité du réseau locomoteur spécifiquement dans des neurones identifiés. De plus, une inactivation de la protéine ciblée chez ces animaux particuliers, nous permet d'explorer des mécanismes qui lui sont spécifiques et ainsi mettre en lumière des concepts pouvant être communs à certaines pathologies comme la lésion de la moelle épinière, l'épilepsie ou d'autres maladies neurodégénératives. La recherche qui découle de ces lignées de souris profitera à l'ensemble de la communauté scientifique en lien avec ce domaine de recherche.
Procédures
La plupart des interventions sur ces animaux se fera post-mortem. La seule intervention que ces animaux subissent de leur vivant, est le prélèment de tissu à l'extrémité de la queue (segment de 1mm) pour le génotypage grâce à une paire de ciseaux adaptée, notamment chez le jeune qui n'a pas de poils. Il n'est prévu qu'une seule intervention par animal d'une durée de 1 minute. Une fois que le génotypage sera mis au point sur le follicule pileux, un génotypage plus tardif pourra être effectué si celui ci est compatible avec la technique expérimentale utilisée.
Impact sur les animaux
Biopsie de l'extrémité de la queue qui peut engendrer un stress, une douleur ponctuelle et un saignement. Les femelles reproductrices seront soumises à un stress accru lors de la dernière semaine de gestation du fait de leur isolement comme pour les mâles reproducteurs séparés de la femelle.
Devenir
Mise à mort des animaux de génotype non utile pour la gestion de l'élevage en gardant en vie les animaux reproducteurs sélectionnés en fonction de leur génotype. Utilisation des animaux sélectionnés pour les expérimentations pour l'objectif scientifique.
Remplacement
Nos évaluations et caractérisations nécessitent de pouvoir réaliser des observations sur des neurones connectés les uns aux autres formant ainsi un réseau complexe. Pour cela, nous utilisons des tissus prélevés sur souris d'élevage. En effet, il n'est pas possible de reproduire sur un modèle bioinformatique ou en culture cellulaire la complexité de ces connexions ou la particularité d'un neurone spécialisé, même si de nombreuses études préliminaires in vitro ont permis de diminuer le nombre d'animaux nécessaires et/ou à retarder leur utilisation.
Réduction
Les techniques de prédilection employées dans cette étude sont de l'ordre de 4. Elles nous permettent d'utiliser un même animal pour plusieurs mesures et différentes conditions d'exposition. Le nombre d'animaux nécessaire pour atteindre une significativité dans nos résultats est ainsi limité à son strict minimum. En effet, grâce à notre expérience et nos connaissances scientifiques, à chaque question scientifique posée, nous estimons un nombre d'individu minimal suffisant pour atteindre une significativité. Ainsi par exemple, pour tester l'efficacité d'une molécule médicamenteuse sur l'activité du neurone, nous choisissons deux techniques spécifiques qui nécessitent chacune, 8 animaux par condition. En revanche, pour toutes les questions relatives à l'efficacité d'une molécule médicamenteuse sur la quantité de protéine présente à la surface de neurones ou sur sa manière dont elle est exprimée à l'intérieur d'un tissu en fonction des traitements employés, cela nécessite l'emploi de 2 autres techniques qui demandent entre 4 et 12 animaux par condition. Sur l'ensemble de la saisine, il y aura 2111 souris qui seront génotypées. Plus de la moitié sera utilisée pour leur génotype d'intérêt en lien avec les questionnements scientifiques du projet de recherche, tandis que l'autre partie sera utile pour le maintien de la lignée. Dans un moyen long terme, nous estimons que la mise au point du génotypage sur follicule pileux nous permettra le maintien de la lignée sans geste invasif et sans phénotype dommageable, puisque l'on privilégiera les accouplements sans risque. Seul le prélèvement d'un peu de tissu de l'extrémité de la queue sera toujours effectué sur les souriceaux provenant d'un accouplement à risque dédié à une série expérimentale spécifique.
Raffinement
Après sevrage, les animaux seront hébergés entre 3 et 5 par cage en fonction de leur âge, de leur sexe et de leur poids. Les cages seront enrichies régulièrement de rondin de bois, de tunnel, de matériel de nidification. Concernant les accouplements à risque, une observation renforcée sera mise en place par l'expérimentateur et les zootechniciens pour cette lignée qui manifeste des symptômes nuisant à la bonne santé de l'animal uniquement chez les souris dont la mutation touche les gènes impliqués. Un génotypage systématique des animaux sera fait avant la 3eme semaine post-natale afin d'identifier les mutants le plus tôt possible avant l'apparition de symptômes de la pathologie. Un point d'arrêt sera de toute façon établi en cas d'apparition précoce des symptômes. La biopsie sera effectuée par un personnel qualifié qui maitrise le geste avec agilité et rapidité permettant ainsi de limiter le stress, l'inconfort et la douleur chez l'animal.
Choix des espèces
Les lignées de souris seront utilisées essentiellement jusqu'à la 2eme semaine post-natale en expérimentation pour l'enregistrement de l'activité des neurones ou la quantification de protéines d'intérêt à la surface des neurones et leur localisation dans le tissu nerveux. Ce stade précoce est essentiel pour la compréhension de la contribution des protéines ciblées dans la mise en place de l'activité neuronale. Une inactivation provoquée d'une de ces protéines chez des animaux génétiquement modifiés nous permet d'explorer des mécanismes qui lui sont spécifiques et ainsi mettre en lumière des concepts pouvant être communs à certaines pathologies comme la lésion de la moelle épinière, l'épilepsie, ou d'autres maladies neurodégénératives.
Evaluation d’un agoniste des récepteurs delta opioïdes dans un modèle de migraine NO-induite chez le rat
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Soumis à une trachéotomie, à la canulation de la carotide et de la jugulaire puis à une craniotomie de quatre à six heures, 120 rats sont tués sans reprendre conscience, 80 dans des procédures menées sous anesthésie sans réveil et 40 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Avant cette chirurgie terminale, ils reçoivent jusqu'à quatre injections intrapéritonéales sur animal vigile pour déclencher un état décrit comme migraineux. Le porteur affirme que ce modèle ne provoque "aucun effet indésirable" hormis une sensibilité exagérée du visage, et justifie la mise à mort par des risques "irréversibles" en cas de réveil. Il conclut qu'un "animal entier avec un système nerveux intégré" reste un préalable à toute étude sur la douleur et que les approches in silico restent trop "primaires".
Objectifs
Grace aux résultats obtenus lors d'un projet antérieur que la molécule d'intérêt à bien une activité dite antimigraineuse. Le but de ce projet est d'approfondir cette connaissance et de proposer un lieu et un mécanisme d'action.
Bénéfices attendus
A moyen terme, selon les résultats obtenus, ce projet nous permettra de connaitre le mécanisme d'action de la molécule d'intérêt et de proposer des cibles thérapeutiques avec des effets secondaires limités. Dans le contexte de ce projet, une diminution de l'effet inhibiteur sur l'activité neuronale indique que la majorité de l'effet antimigraineux de cette molécule est dû à une action sur les répéteurs localisés en périphérie. Il serait donc accessible à des molécules qui ne passent pas la barrière hémato-encéphalique ce que permettrai d’avoir la même efficacité associée à moins d'effets secondaires.
Procédures
Les interventions dans ce projet sont prévues sur une durée maximale de 5 jours. Ce sont des injections (intrapéritonéales i.p.) sur des animaux vigiles (maximum 4 injections). Chaque animal reçoit au maximum 1 injection i.p. par jour (durée d’intervention : 1min). L'électrophysiologie (chirurgie de préparation du rat et enregistrements à proprement dit) n’est réalisée qu'une fois sur chaque rat, en fin de procédure et sous anesthésie générale profonde au 5ème jour (durée d’intervention : entre 4 à 6h, sans réveil). La chirurgie inclut une trachéotomie , une canulation de la carotide , une canulation de la jugulaire , une craniotomie , et l’exposition de la region d'enregistrement.
Impact sur les animaux
Selon la littérature et notre expérience, le modèle de migraine ne montre pas d'effet indésirable sur les animaux autre que le développement d'une sensibilité exagerée, surtout à niveau facial. Les rats doivent pouvoir continuer à se mouvoir, se toiletter, exercer leurs gestes habituels comme manger et boire. Aucune nuisance ou effet indésirable est attendu pendant l'enregistrement électrophysiologique , l’animal est anesthésié (procédure sans réveil).
Devenir
Impossibilité de récupérer les animaux du fait de la procédure effectuée et des risques irreversibles (infectieux traumatiques) en cas de réveil.
Remplacement
Aucune méthode alternative ne permet de remplacer ce protocole. En effet il est nécessaire de réaliser ces études in vivo, car l’intégration de la douleur implique de nombreuses régions du système nerveux central et périphérique simultanément. Il n'existe dans la littérature aucune méthode alternative (in vitro ou in silico) pouvant répondre à l'efficacité d'un produit à potentiel thérapeutique antimigraineux. Un animal entier avec un système nerveux intégré, même sous anesthésie, est un préalable à une étude pertinente dans le domaine de la douleur. Une méthode in vitro ne pourrait rendre compte de la douleur car elle supprimerait de nombreux paramètres (régulations...) et rendrait le résultat réducteur voir inadapté. Des études électrophysiologiques chez l’animal vivant sont donc nécessaires pour mettre en évidence l'activation neuronale au niveau du complexe sensitif du trijumeau. Les études in silico constituent dans le domaine de la migraine une étape encore trop primaire aujourd'hui.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au maximum (n=10/groupe/sexe). Les animaux seront hébergés collectivement (au moins 2 par cage), avec de l'enrichissement, afin d'éviter le stress. Pas de groupe témoin pour le modèle de migraine (reutilisations des donnes precedents). Le nombre d'animaux par groupe est défini à partir de notre expérience et des tests statistiques donnant le nombre nécessaire pour la discrimination des effets (http://www.quantativeskills.com/sisa). D’après les données du laboratoire nous prévoyons une perte maximum de 20 % de rats (qui pourront être écartés de l'étude), en raison de l'instabilité ou de la perte en cours de manipulation in vivo des enregistrements électrophysiologiques (baisse très importante de la pression artérielle témoin d'un problème homéostasique, ou perte du signal).
Raffinement
Pendant sept jours, les rats seront acclimatés à l’animalerie. Les conditions d'hébergement sont standard et enrichies à l'aide de rouleaux en carton permettant aux animaux de se cacher. Les animaux auront accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. Animal naïf jusqu’au moment de l’enregistrement électrophysiologique (Groupe 1, 2,3 et Groupe 4). Enregistrement électrophysiologique sous anesthésie. Les expériences peuvent être interrompues par une mise à mort par overdose de pentobarbital iv, si les conditions physiologiques d'enregistrement ne sont plus assurées, suite à une altération durable et irréversible des paramètres cardiorespiratoires, comme par exemple une chute de pression artérielle durable sous les 70mmHg ou une hausse durable de CO2 supérieure à 6%.
Choix des espèces
Le rat est couramment utilisée au sein du laboratoire depuis de nombreuses années et dans les études précédentes sur le sujet dans d’autres laboratoires. C’est par ailleurs un des modèles les plus utilisés pour les études comportementales dans le domaine de la douleur. Nous utiliserons des animaux entre 8-12 semaines, pour comparer avec les données du laboratoire. Les différentes études sur la migraine sont réalisées sur des animaux adultes. Cette pathologie est majoritaire chez les personnes adultes. Chez l'enfant, ses caractéristiques sont un peu différentes de l'adulte.
Étude préclinique de faisabilité d’un dispositif d’illumination de la cavité péritonéale et de dosimétrie de la lumière délivrée, comme traitement par thérapie photodynamique de la carcinose péritonéale ovarienne, sur un modèle porcin
- Recherche appliquée
- Cancers
Opérés pendant environ quatre heures sous anesthésie puis tués sans réveil, 12 cochons subissent une série d'ablations, hystérectomie, splénectomie, résection digestive et curages, reproduisant une chirurgie du cancer de l'ovaire. Ces gestes ne visent aucun soin pour l'animal mais servent à tester un dispositif d'illumination de la cavité abdominale et à mesurer la lumière qu'il délivre. Le porteur qualifie cette illumination homogène d'"indispensable" à la thérapie photodynamique visée chez les patientes. Le choix du porc tient à la taille et à l'anatomie de son abdomen, proches de celles d'une femme.
Objectifs
Des études précliniques ont permis de démontrer l'efficacité de la thérapie photodynamique (PDT) sur la carcinose péritonéale d'origine ovarienne, actuellement en impasse thérapeutique. Trois études cliniques ont également mis en évidence la faisabilité de la PDT dans cette indication. La PDT a pour objectif de détruire les cellules tumorales résiduelles, laissées après exérèse des tumeurs visibles à l'oeil nu, disséminées dans la cavité péritonéale afin d'éviter les récidives de la maladie. En pratique, la PDT pourrait être intégrée au standard de traitement en étant proposée durant la chirurgie de cytoréduction, une fois que l'exérèse de la maladie macroscopie est réalisée. Cependant, aucun dispositif ne permet, à l'heure actuelle, l'illumination de la cavité péritonéale de façon homogène. Or, celle-ci est indispensable à la réalisation d'une PDT efficace. C'est dans ce contexte que nous avons développé un tel dispositif d'illumination. A ce stade du projet, la dernière étape avant une étude clinique permettant de démontrer l'efficacité de la PDT sur les patientes atteintes de carcinose péritonéale ovarienne à l'aide du dispositif développé au sein de la notre laboratoire, est une étude de faisabilité sur le gros animal. Ainsi, les objectifs de cette étude préclinique sont au nombre de 4. L'objectif principal est de s'assurer de la faisabilité d'une illumination de la cavité péritonéale à l'aide du dispositif lumineux faisant l'objet de l'étude en vérifiant que celui-ci peut être installé facilement et rapidement dans la cavité péritonéale. Nous mesurerons également les quantités de lumière que notre dispositif est capable de délivrer au sein de la cavité péritonéale, une fois inséré dans le corps de la patiente. Nous nous intéresserons également à la lumière que délivre le scialytique, lampe située au dessus de la patiente pendant la chirurgie, potentiellement capable d'induire un effet de PDT. Ainsi, le second objectif est de mesurer les doses de lumière par le scialytique en association avec le dispositif développé. Le troisième objectif consiste à mesurer les doses de lumières délivrées par le scialytique durant l'intervention chirurgicale. Enfin, afin de maximiser les quantités de lumière délivrées dans la cavité péritonéale et ainsi l'effet thérapeutique de la PDT, le 4ème objectif consiste à déterminer si une illumination à l'aide d'une partie du dispositif lumineux est possible pendant la chirurgie, sans gêner le chirurgien opérant.
Bénéfices attendus
Les cellules cancéreuses persistantes à l'issue de la chirurgie de cytoréduction sont responsables du taux élevé de récidive (60 à 70%). La PDT a pour objectif l'illumination de ces cellules tumorales résiduelles. L'étude préclinnique faisant l'objet de cette DAP vise à accélérer le positionnement de la PDT comme traitement adjuvant pour les patientes atteintes de carcinose péritonéale d'origine ovarienne. L'objectif a long terme, est de réduire le taux de récidives et ainsi augmenter la survie globale de ces patientes.
Procédures
Les animaux seront soumis à une unique procédure chirurgicale sous anesthésie générale qui durera environ 4h. Durant cette intervention, l'animal subira une série de gestes chirurgicaux : exploration de la cavité abdominale (temps estimé: 10minutes), hystérectomie avec annexectomie bilatérale (20 minutes), omentectomie infragastrique (15minutes), résection/fulguration du péritoine des coupoles diaphragmatiques (25minutes), résection digestive (30minutes), péritonectomie étendue (Espace de Morrisson, cul-de-sac de Douglas et espace vésico-utérin, 30 minutes), curages lombo-aortique (30 minutes), curages pelviens (30 minutes) et splénectomie (20 minutes), identiques à ceux réalisés chez les patientes atteintes d'une carcinose péritonéale d'origine ovarienne. La quantité de lumière délivrée au sein de la cavité abdominale sera mesurée durant chaque geste. Ces gestes ont également pour objectif de permettre la réalisation du test d'insertion du dispositif lumineux dans les conditions identiques à la pratique clinique. Des points de suture seront réalisés sur le péritoine pour permettre la fixation de 16 capteurs de lumière (11 capteurs isotropiques et 4 photodiodes) et les textiles lumineux qui composent le dispositif lumineux (1 point de suture par élément). Après réalisation de tous les gestes chirurgicaux et une fois les capteurs de lumière et le dispositif lumineux (textiles lumineux et baguette lumineuse) en place, la cavité péritonéale sera remplie d'une solution diffusante d'intra-lipide chauffée à 37°C. S'en suivra une ilumination de 30 minutes. A la fin de la procédure, l'abdomen de l'animal sera refermé avant de réaliser l'euthanasie de l'animal.
Impact sur les animaux
L'animal, sous anesthésie générale, subira une série de gestes chirurgicaux après l'exploration de la cavité péritonéale, à savoir: la réalisation d'une hystérectomie associée à une annexectomie bilatérale, une omentectomie infragadtrique, l'exérèse du péritoine en regard des coupoles diaphragmatiques ainsi qu'au niveau de l'espace de Morrisson, une résection digestive concernant l'intestin grêle, la réalisation d'un curage lombo-aortique associé à des cueages pelviens, ainsi q'une splénectomie. Ces gestes sont susceptibles d'entraîner des douleurs durant la chirurgie. Toutefois, une analgésie sera administrée au début de l'intervention et au besoin, au fil de l'intervention, afin que l'animal ressente le minimum de douleur possible. Par ailleurs, il ne sera pas réveillé à l'issue de la chirurgie, on ne prévoit donc pas de nuisance ou d'effet indésirable.
Devenir
Afin de leur éviter un réveil difficile après la procédure chirurgicale, les animaux ne seront pas réveillés de l'anesthésie. Ils seront donc euthanasiés à l'issue de la procédure.
Remplacement
Une étude préalable sur un modèle de cavité péritonéale, développé au sein de notre laboratoire, a permis une optimisation des emplacements dans lesquels seront placés les dispositifs lumineux et les capteurs de lumière nécessaires à la réalisation de la dosimétrie. Le banc de mesure optique (capteurs de lumière, photodiodes et puissance-mètres), associé à ce modèle de cavité péritonéale, a également été défini et calibré sur la base de ces essais sur un modèle de cavité péritonéale. Cependant, notre modèle ne tient pas compte des propriétés optiques des tissus biologiques et ne permet donc pas une estimation pertinente des quantités de lumière qui seront réellement délivrées au sein de la cavité péritonéale de la patiente en clinique. Ce modèle ne permet pas non plus de mimer une chirurgie de cytoréduction complexe, telle que réalisée sur une patiente. Or, cette chirurgie de cytoréduction est indispensable à l'étude de faisabilité de l'insertion du dispositif qui doit être faîte dans des conditions les plus proches possibles de la réalité clinique. De plus une étude précise de la littérature, ne nous permet pas d'affirmer qu'aucun modèle adapté à notre étude, commercialisé ou expérimental, n'existe à l'heure actuelle. Avant d'envisager une étude clinique, il est donc indispensable de réaliser une étude de faisabilité et de dosimétrie sur le gros animal.
Réduction
Notre protocole, précisément défini, ainsi que les études préalables sur modèle de cavité péritonéale, nous permettent de réduire au strict minimum le nombreux d'animaux inclus dans la présente étude, afin d'émettre une conclusion scientifique recevable en terme de faisabilité et de dosimétrie. Toutefois, il s'agit d'une étude pilote de faisabilité, ainsi, aucune approche statique n'a été réalisée.
Raffinement
Une attention particulière sera portée à la santé et au bien-être des animaux. Durant leur hébergement, des jouets et des confs (pour jouer tout en cherchant la nourriture) seront mis à disposition dans leur enclos. L'enclos, qui sera isolé du sol par des caillebotis, leur permettra d'avoir des interactions sociales avec leur congénères. Durant notre procédure, nous nous assurerons que l'animal ne ressente aucune douleur grâce à une analgésie une anesthésie profonde adaptées. Les points limites ont été soigneusement définis : durant la chirurgie, si une hémorragie, une hyperthermie, un trouble cardiaque ou respiratoire, ou une douleur sont observés, la procédure sera stoppée afin de se concentrer sur le rétablissement de l'animal. Afin de leur éviter un réveil difficile après la procédure chirurgicale, les animaux ne seront pas réveillés. De plus, le protocole des expérimentations prévues a été défini dans les moindres détails et validé par les chirurgiens gynécologues associés à l'étude. Cela permettra notamment de réduire le stress de l'équipe et ainsi le risque d'erreur de manipulation sur le cochon anesthésié. Les chirurgiens gynécologues opérant sur les cochons anesthésis sont des chirurgiens expérimentés ayant déjà pratiqué de nombreuses chirurgies de cytoréduction sur patientes atteintes de carcinose péritonéale d'origine ovarienne. Ils ont également pu s'entraîner à l'installation du dispositif lumineux et des capteurs de lumière sur le modèle de cavité péritonéale développé au sein de notre laboratoire.
Choix des espèces
Nous avons choisi le porc pour deux raisons. Premièrement, l'étude nécessite que la taille de la cavité péritonéale de l'animal se rapproche le plus possible de la taille de cavité péritonéale de la femme, cible de notre thérapie. Deuxièmement, le porc est l'animal donc l'anatomie (en termes d'organes présents dans la cavité péritonéale et de leurs positions) se rapproche le plus de l'anatomie de la femme. Les animaux utilisés seront adultes car nous avons besoin que les organes de la cavité péritonéale soient complètement formés et qu'ils aient atteint leur taille adulte.
Hydrogénothérapie et mesure de la biodistribution chez le rat
- Recherche appliquée
- Cancers
- Maladies infectieuses
- Troubles cardiaques
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
200 rats vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque rat subit une chirurgie unique pouvant durer jusqu'à trois heures, avec l'implantation de sondes destinées à mesurer la répartition du dihydrogène dans les organes, et le porteur signale des risques de détresse respiratoire et d'hémorragie. Le projet cherche à décrire la distribution et l'élimination du H2 selon la voie d'administration, présenté comme un candidat médicament. Le porteur affirme qu'aucun modèle sans animaux ne peut remplacer la complexité du corps et qualifie cette étape d'"incontournable".
Objectifs
Le dihydrogène (H2) est un candidat médicament très intéressant de par ses effets bénéfiques dans le traitement des maladies cardiovasculaires, maladies neurodégénératives, troubles métaboliques ou encore du cancer. La petite taille de l'H2 lui permet de diffuser facilement dans les tissus et les organes. Lors de précédentes études, l'évolution de la concentration en H2 dans le coeur et dans le sang, pendant une administration par inhalation, a été explorée chez le rat. Au cours de ce projet, l'évolution de la concentration en H2 sera mesurée grâce à une sonde implantée dans différents tissus cibles. La présente étude permettra de déterminer la distribution et la vitesse d'élimination de l'H2 dans les différents organes suite à son administration par différentes voies et de qualifier chaque voie d'administration sur un plan qualitatif et quantitatif.
Bénéfices attendus
Ce projet est une étape incontournable pour la mise au point de nouvelles thérapies basées sur l'H2 qui permettront de soigner des maladies cardiovasculaires, maladies neurodégénératives, troubles métaboliques ou encore le cancer.
Procédures
Chaque animal subira une intervention chirurgicale unique d'une durée maximale de 3 heures. Un même animal sera soumis à une anesthésie complémentée avec une analgésie, suivie d'une administration d'H2 par différentes voies possibles. La quantité d'H2 distribuée dans différents tissus sera mesurée à l'aide d'une sonde. Au terme de la mesure ou des trois heures, l'animal sera mis à mort sans réveil préalable.
Impact sur les animaux
Certains animaux peuvent présenter des signes de détresse respiratoire ou des hémorragies.
Devenir
La procédure proposée est en classe "sans réveil", la mise à mort des animaux est donc incluse dans cette procédure et inévitable du fait du caractère lésionnel des abords chirurgicaux et de l'utilisation des sondes de mesure.
Remplacement
La présente étude a pour objectif de caractériser précisemment la distribution de l'H2 dans les différents organes et son élimination suite à un traitement à l'H2. Actuellement, il n'est pas possible de remplacer la complexité du corps humain par des modèles n'utilisant pas d'animaux, d'où la nécessité de leur utilisation dans ce projet.
Réduction
Un maximum de 200 rats sera utilisé dans ce protocole. Afin de réduire le nombre d'animaux il est prévu d'effectuer les mesures d'H2 dans plusieurs organes par animal car nous disposons de plusieurs sondes. Il est envisagé qu'une dizaine de modes d'administration d'H2 seront testés, chaque groupe expérimental sera constitué de 20 animaux (10 contrôles et 10 traités ; prenant en compte une éventuelle mortalité due à l'opération d'environ 10%). Ce nombre d'animaux permettra de réaliser un test statistique afin de valider nos résultats. De plus, des animaux venant d'autres protocoles de contrainte légère à modérée pourront être utilisés.
Raffinement
Le projet est mis en oeuvre dans un établissement utilisateur agréé. L'ensemble des personnels impliqués est à jour des formations réglementaires exigibles pour les manipulations sur des animaux vivants. Le rat correspond à l'espèce animale la plus pertinente dans ce type d'étude. Les animaux seront hébergés dans un environnement enrichi contrôlé et observés régulièrement afin d'anticiper l'apparition des points limites fixés. L'intégralité des gestes sera réalisée sous anesthésie générale complémentée par une analgésie.
Choix des espèces
Les similitudes d'anatomie et de physiologie entre le rongeur et l'Homme permettront d'obtenir une comparaison fiable des données obtenues et une meilleure compréhension de la distribution de l'H2 dans l'organisme. De plus, le diamètre des sondes utilisées (1,1-1,6 mm) est compatible avec la dimension des organes cibles de l'étude. Nous utiliserons des rats adultes de minimum 7 semaines pour les mâles et 10 semaines pour les femelles (d'un poids corporel supérieur à 300g). Ce sont les animaux les plus couramment utilisés en pharmacologie de sécurité.
Mise en place d’un modèle porcin de greffe utérine en vue de l’ouverture d’un centre de greffe dans le cadre d’un Programme Hospitalier de Recherche Clinique multicentrique national.
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
18 truies vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, neuf donneuses tuées lors du prélèvement de l'utérus et neuf receveuses après la greffe, dans des procédures impliquant pour ces dernières un niveau de souffrance sévère. Les receveuses subissent une transplantation d'utérus, la pose d'un cathéter central, des prises de sang, des injections d'immunosuppresseurs et des biopsies, avec un risque déclaré d'hémorragie, d'infection, de rejet et de douleurs postopératoires. Le porteur présente ce modèle comme un prérequis pour qu'un hôpital devienne centre de greffe et pour former plusieurs chirurgiens. Il indique que la technique peut s'acquérir ailleurs mais que cela ne permet pas de former plusieurs praticiens.
Objectifs
L’infertilité utérine absolue, définie comme l’infertilité par absence d’utérus, peut être d’origine congénitale, ou en lien avec une hystérectomie pour cause obstétricale (hémorragie de la délivrance) ou pour cause gynécologique (cancers). Pour les patientes atteintes d’une infertilité utérine absolue, les moyens d’accéder à la parentalité sont limités. La transplantation utérine, qui connait un essor mondial depuis la 1ère naissance d’un enfant vivant en bonne santé issu de cette technique en 2014, apparaitrait comme une solution intéressante dans cette indication. A ce jour plus de 80 transplantation utérine ont été réalisées dans le monde et plus de 40 enfants sont nés. Le greffon est issu d’une donneuse vivante ou d’une donneuse en état de mort encéphalique. En France, 3 greffes utérines ont à ce jour été réalisées à l’Hôpital Foch à Paris, à partir de donneuses vivantes, conduisant à 2 naissances vivantes chez la même patiente. L’objectif global de ce projet est d’acquérir la technique de greffe utérine, par la réalisation de 3 allo-transplantations utérines avec succès, avec réveil et surveillance sur une durée de 3 mois.
Bénéfices attendus
L’objectif à terme est de pouvoir offrir la greffe utérine chez les patientes atteintes d’infertilité utérine absolue.
Procédures
Les animaux vont subir une transplantation utérine, la pose d’une voie centrale avec accès externe pour réaliser des prises de sang (16, une minute), des injections d’immunosuppresseurs (12 fois, 20 secondes). La réévaluation du greffon se fera par échographie Doppler (8 fois, 15 minutes), biopsies d’endomètres de la paroi de l’utérus et prélèvement de fluide utérin sous sédation (3 fois, 30 minutes).
Impact sur les animaux
- Malgré l’utilisation d’un prolongateur un stress peut être ressentit par l’animal lors de l’injection d’anesthésique pour les prémédications. - Per-opératoire : risque de plaie urologique (uretère, vessie), plaie vasculaire avec hémorragie aigue, plaie digestive - Post-opératoire : hémorragie postopératoire, arrêt du transit, douleur, infection post opératoire (pulmonaire, abcès, ou du site opératoire), infection du greffon (en lien avec le traitement immunosuppresseur), rejet aigu ou chronique, stress physique.
Devenir
Mise à mort des 9 donneurs car la technique de prélèvement ne permet pas de les laisser en vie. Mise à mort des 9 receveurs pour prélèvement et études histologiques du greffon.
Remplacement
L’acquisition de la technique de transplantation peut être réalisée dans d’autre centre, ce qui a été réalisé. Cependant, on ne peut pas former plusieurs chirurgiens ainsi et la mise en place d’un modèle de greffe animale est un prérequis pour un hôpital pour devenir centre de greffe.
Réduction
Les chirurgiens se sont entrainés sur cadavres de porcs d’autres projets et la technique a été récupérée chez un autre centre pour éviter la phase de mise au point.
Raffinement
Des points limites généraux et adaptés au modèle permettront l’arrêt de la procédure si nécessaire. La prémédication sera effectuée à l’aide d’un prolongateur, ce qui permet de réaliser une injection intra musculaire sans contention. Les porcs sont hébergés sans caillebotis et avec de la sciure et du foin et sont promenés dans un espace plus grand que leur cage pour leur permettre de courir. Un système de cathéter avec accès externe permettra de réaliser les prélèvements de sang et les injections de produit anti rejet sans aucune douleur pour l’animal. La chirurgie sera effectuée sur animaux anesthésiés et un protocole antidouleur adapté sera administrée pendant et après la chirurgie.
Choix des espèces
Le porc est un modèle couramment utilisé dans le développement de nouvelles techniques chirurgicales en gynécologie, comme l’illustrent le développement de la chirurgie robotique. En effet, la vascularisation pelvienne de la truie similaire à la vascularisation chez la femme. C’est également pour cette raison que cette espèce a été utilisée à plusieurs reprises afin de construire un modèle pré-clinique de transplantation utérine. L’intervention consistant en l’explantation et la transplantation d’un utérus porcin, les animaux donneurs et receveurs devront être matures sexuellement afin d’avoir des organes génitaux suffisamment développés soit ayant plus de 6 mois.
Formation à la chirurgie expérimentale chez la souris.
- Formation professionnelle
300 souris vont être utilisées dans des procédures chirurgicales menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque souris subit une intervention pouvant durer jusqu'à une heure trente, pose de pompe, ablation des ovaires, vasectomie ou pose de cathéter, non pour produire des connaissances mais pour entraîner des personnes aux gestes chirurgicaux. Le porteur indique recourir à des animaux de réforme issus d'élevages, qui ne peuvent être replacés. Il décrit une formation ex vivo sur peau artificielle mais affirme pertinent de la compléter par des séances sur animaux vivants.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de permettre aux utilisateurs de se former aux différentes techniques chirurgicales qu'ils seront amenés à réaliser.
Bénéfices attendus
Cette formation permettra aux utilisateurs de mieux appréhender et maitriser les gestes chirurgicaux qu’ils seront amenés à réaliser.
Procédures
Procédures chirurgicales sur animaux anesthésiés et analgésié du début à la fin (pose de pompe diffusant des substances, ovariectomie, vasectomie, pose de cathéter) / 1 procédure maximum par animal / 1h30 maximum
Impact sur les animaux
En théorie, les animaux étant mis à mort à la fin des expériences et ces expériences étant effectuées sous anesthésie et analgésie, aucune nuisance particulière n’est attendue pendant ces phases du projet.
Devenir
Ces animaux sont des animaux de réforme issus d’élevages qui ne peuvent être replacés, les procédures sont sans réveil.
Remplacement
La formation à la chirurgie expérimentale est une obligation réglementaire pour les concepteurs et les réalisateurs de procédures expérimentales incluant des procédures chirurgicales. Nous avons mis en place une formation à la chirurgie rongeurs en ex vivo (ne contenant pas d'animaux). Pour cela, nous remplaçons l’animal par des méthodes alternatives telles que de la peau artificielle silicone pour les TP suture… Cependant, pour certains utilisateurs, il est pertinent de pouvoir compléter cette formation par des séances de chirurgie expérimentale sur animaux vivants (souris). Ceci leur permet d'avoir une expérience analogue à ce qu’ils seront amenés à réaliser par la suite. Les techniques enseignées sont exactement celles dont ont besoin les utilisateurs ou des techniques qui permettent de suturer les grandes cavités.
Réduction
Cette saisine est d'une part pour compléter notre formation à la chirurgie expérimentale et d'autre part pour de l'entrainement aux actes chirurgicaux pour divers projets. Dans le cadre de notre formation diplômante il y a une première partie en ex vivo (sans animaux), ce qui nous permet de réduire considérablement le nombre d’animaux pour l'in vivo. Toujours dans l’objectif de réduire le nombre d’animaux, nous priorisons les animaux de réforme. Ce sont des animaux surnuméraires, n'ayant pas été inclus dans les projets pour lesquels ils étaient destinés. Le nombre final d'animaux utilisé par technique l'est au vu du nombre d'animaux nécessaires pour acquérir cette technique sur la base de l'expérience de plus de 10 ans des formateurs. Il est réduit au maximum et sera utilisé comme suit : 20 étudiants par an avec chacun 3 souris par an soit 300 souris sur 5 ans (20*3*5) ou 4 techniques différentes réparties entre les utilisateurs soit 15 souris par technique et par an (4*15*5).
Raffinement
Les animaux utilisés pour cette formation proviennent d’un éleveur agréé. Ils sont hébergés en animalerie par groupes sociaux (maximum 5 par cage) avec de l’enrichissement (frosottis, papier craft...). Afin de réduire au maximum la souffrance, la douleur et l’angoisse de l’animal lors des gestes techniques, les animaux sont sous couverture anesthésique et analgésique chimique adaptée. Du personnel qualifié suit la profondeur de l’anesthésie et la qualité de l’analgésie pendant l’acte. Ces chirurgies sont encadrées par du personnel aguerri afin d’avoir un suivi plus approfondi. Des tapis chauffants permettent de maintenir la température corporelle de l’animal.
Choix des espèces
La souris est le modèle d'étude de nos utilisateurs. Ces derniers souhaitent donc légitimement être formés sur ce modèle. Les animaux sont utilisés à partir de 8 semaines et jusqu'à une 30aine de semaines en fonction des euthanasies programmées dans l'animalerie (animaux de réforme issus des élevages).
Biosurveillance passive sur rivière
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
210 poissons vont être utilisés dans une procédure menée sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Pêchés dans une rivière, ils subissent un prélèvement sanguin sous anesthésie puis sont tués par dislocation cervicale pour prélever leurs gonades, afin d'évaluer la qualité chimique du milieu à partir de biomarqueurs. Le porteur indique qu'un suivi in vitro a déjà montré l'absence de perturbateurs endocriniens dans l'eau depuis plusieurs années. Il affirme qu'il reste "nécessaire" de confirmer cette absence directement sur les populations de poissons.
Objectifs
Evaluation de la qualité chimique du milieu par l'intermédiaire de biomarqueurs chez le poisson. Fait suite à une étude ayant contribué à la mise en place de l’arrêté 08/01874 par la préfecture du Puy-De-Dôme. Depuis des prélèvements ponctuels ont été effectués afin de vérifier l’amélioration de la qualité du milieu et de la santé des poissons. Lors de la dernière étude menée en 2016, près de la moitié des poissons femelles pêchés au niveau de la station aval de La Dore présentaient encore des teneurs fortes en vitellogénine et des gonades anormalement développées, avec un blocage de l’ovulation et atrésies ovocytaires. L’objectif de cette nouvelle étude est de faire le point sur la restauration du milieu et le bon état physiologique des poissons.
Bénéfices attendus
Informer sur l'état de santé des poissons de la Dore en amont et en aval de la zone étudiée.
Procédures
Prélèvements sanguins uniques sur 210 poissons anesthésiés
Impact sur les animaux
Les organismes subiront un prélèvement sanguin sous anesthésie au niveau de la veine caudale.
Devenir
Les poissons seront mis à mort pour effectuer les prélèvemetns des gonades.
Remplacement
Fait suite à un suivi depuis plusierus années sur les capacités de reproduction et l'état de santé des poissons en eaux continentales. Dans le cadre du projet, un suivi par approche in vitro a été effectué démontrant l'absence de perturbateurs endocriniens dans le milieu depuis plusieurs années. Il est maintenant nécessaire de confirmer l'absence de perturbation endocrinienne sur les populations de poissons en place.
Réduction
Une analyse de la puissance statistique à partir des données historiques, nous montre qu’avec 20 poissons par station (à raison de 10 mâles et 10 femelles), nous pouvons détecter de faibles variations autour de la moyenne en situation contrôle des paramètres testés (distance minimale de détection de 10 à 70 % de la valeur contrôle). Une réduction du nombre d’individus ne serait pas statistiquement pertinente. Pour la synthèse du standard de vitellogénine issues de femelle en période de reproduction, nous utiliserons des poissons de pisciculture afin de réduire le nombre d'animaux prélevés sur le milieu.
Raffinement
Afin de veiller au bien-être animal, les poissons seront maintenus pendant moins d'une heure à raison de 1 individu adulte pour 2.5 litres dans de l'eau issue du milieu sans changement de température contenant de l'anesthésique pour sédater les animaux et réduire le stress. Pour la récupération des organes (sang, gonades), les poissons seront anesthésiés. Une fois inconscient, le sang est rapidement prélevé avant mise à mort par dislocation cervicale pour récupérer les gonades.
Choix des espèces
L'espèce est sélectionnée du fait d'un suivi régulier sur la rivière et d'effets démontrés sur la population et l'individu. L'espèce doit être retrouvée dans le milieu d'étude. Animaux matures des deux sexes pour pouvoir prendre en compte les effets sur la capacité de reproduction de l'espèce.