Procédures sans réveil
Etude de la dysfonction d’organes observée au cours d’un traumatisme sévère chez le rat
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
720 rats vont être utilisés, anesthésiés sans réveil puis tués, dans des procédures menées sous anesthésie générale. Ils subissent la pose de cathéters veineux et artériels, une spoliation sanguine contrôlée de 90 minutes et une injection intramusculaire provoquant une lésion, pour reproduire un traumatisme sévère associant hémorragie et destruction musculaire. Le porteur cherche à comprendre la défaillance rénale qui suit ce type de traumatisme et affirme n'attendre aucun effet indésirable puisque les rats ne reprennent pas conscience. Il juge l'expérimentation animale "indispensable", estimant les connaissances actuelles insuffisantes pour une modélisation qui remplacerait l'animal.
Objectifs
L’objectif principal de ce projet est de comprendre pourquoi les patients ayant subi un traumatisme sévère, associant blessure musculaire et perte sanguine massive, pris en charge à l’hôpital, présentent une dysfonction d’organes majeure, principalement au niveau rénal. Nous cherchons à déterminer, en mimant ce type de lésions sur un modèle animal (rat), quels mécanismes sont impliqués dans cette dysfonction et de quelle façon nous pouvons intervenir pour éviter leur activation.
Bénéfices attendus
Une meilleure compréhension des mécanismes conduisant à une défaillance multiviscérale, notamment rénale, chez les traumatisés sévères aidera à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et/ou le développement d’outils pour une amélioration de la prise en charge des patients.
Procédures
Tous les animaux du projet (60 groupes) seront soumis à une anesthésie générale gazeuse sans réveil, avec analgésie, avec phase d'induction de très courte durée (5min/animal). Toutes les interventions sont réalisées après l'induction de l'anesthésie. Les interventions réalisées sont les suivantes et détaillées par ordre chronologique : Pour l'ensemble des animaux : - rasage et épilation (6 minutes) - ponction de la vessie sous contrôle échographique (1-5 minutes) - pose du cathéter veineux dans la veine caudale (1-5 minutes) - pose du cathérer artériel dans la carotide gauche (10-20 minutes) selon leur groupe d'appartenance : - spoliation sanguine (prélèvement de sang) contrôlée via le cathéter carotidien (90 minutes) - injection intramusculaire pour induire une lésion musculaire (1-2 minutes) - spoliation sanguine contrôlée via le cathéter carotidien (90 minutes) associée à l'injection intramusculaire pour induire une lésion musculaire (1-2 minutes) - remplissage vasculaire via le cathéter caudal (60 minutes)
Impact sur les animaux
Stress de courte durée dû à la contention et au placement de l'animal dans une cage d'induction nécessaire pour l’anesthésie gazeuse. Pas d'effets indésirables attendus pour les animaux qui subiront les procédures.
Devenir
Euthanasie pour analyses sur tissus et organes post-mortem.
Remplacement
Compte tenu des contraintes des études cliniques et de notre incapacité à simuler une rhabdomyolyse et un état de choc hémorragique, des expérimentations animales sont indispensables pour accélérer une amélioration de la prise en charge des patients. De plus, nos connaissances sur les mécanismes de régulation de la pression artérielle systémique ainsi que sur la physiologie rénale ne sont pas suffisantes pour envisager une modélisation suffisamment robuste pour remplacer l’animal.
Réduction
Nous visons à réduire au minimum le nombre d’animaux utilisé en faisant le maximum de mesures par animal tout en nous assurant une analyse statistique fiable et complète de nos travaux. Nous planifierons nos epérimentations de façon à limiter le nombre d'animaux nécessaires pour le stockage et traitement du sang.
Raffinement
Un soin constant sera porté pour assurer l’analgésie par injection de fentanyl, et l’anesthésie par inhalation d'un gaz anesthésiant. Les animaux anesthésiés seront placés sur un matelas chauffant thermorégulé pour maintenir l'homéothermie.
Choix des espèces
En ce qui concerne le modèle, nous mettons en place celui le plus pertinent pour notre projet, à savoir l'association du choc hémorragique et la rhabdomyolyse, afin de pouvoir mimer la pathologie de trauma sévère chez l’Homme. En ce qui concerne l'espèce, nous avons choisi le rat pour permettre la comparaison et la discussion de nos résultats expérimentaux, au vu de la littérature existante sur les modèles de trauma. Les rats utilisés seront des mâles et des femelles adultes de 250 à 350g. Le choix de ce stade de développement est calqué sur celui le plus fréquemment utilisé dans les études publiées ce qui permettra de comparer nos résultats.
Mise au point d’un nouveau modèle d’ischémie cérébrale par l’utilisation de microparticules d’oxydes de fer couplées à de la thrombine
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
57 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant du sans réveil au sévère. Elles subissent une anesthésie et des actes chirurgicaux, incision et craniotomie sous cadre stéréotaxique, pour mettre au point un nouveau modèle d'AVC par injection de microparticules d'oxyde de fer couplées à de la thrombine. Le porteur présente ce modèle comme moins invasif et à réveil plus rapide que les modèles existants, dont il reconnaît la sévérité, certaines souris réveillées pouvant montrer un affaiblissement de la patte avant gauche. Ce projet ne teste aucune molécule, il se limite à la mise au point du modèle en vue d'essais futurs, et le porteur affirme que les méthodes sans animaux n'apporteraient pas le même niveau d'information.
Objectifs
L'AVC est une maladie qui survient de manière inattendue et a une issue désastreuse. Environ 15 millions de personnes connaîtront un épisode d'AVC chaque année dans le monde, dont 33 % avec une incapacité permanente, tandis que 40 % des cas entraîneront la mort. La thrombolyse avec l'activateur tissulaire du plasminogène recombinant intraveineux (rtPA) est le seul traitement médicamenteux approuvé pour les patients ayant subi un AVC ischémique aigu, mais son utilisation est limitée par une fenêtre thérapeutique étroite, une efficacité sélective et des complications hémorragiques. L'ambition principale de ce projet est de développer un nouveau modèle in vivo pour mimer l'AVC de manière moins invasive (réveil supposé plus rapide) et avec une technique plus simplifiée (moins d'entrainement) que les modèle qui existent aujourd'hui et qui s'avèrent sévères (modèles filament, thromboembolique par injection de thrombine dans l'artère cérébale moyenne). Après sa phase de développement, celui-ci serait bien moins invasif que le modèle reconnu (injection de microparticules d'oxydes de fer couplées à de la thrombine par voie veineuse avec l'application d'un aimant proche de la tête au lieu d'une injection de thrombine dans l'artère cérébrale moyenne après incisions de la peau, du muscle masseter et craniotomie, (modèle développé en 2007) utilisé couramment au laboratoire) pour qu'à terme et dans un future projet, tester de nouvelles molécules ou améliorées afin d'optimiser l'efficacité thrombolytique du rtPA.
Bénéfices attendus
Le développement de ce nouveau modèle devrait permettre d'utiliser des animaux à des fins scientiques dans cette thématique d'intérêt publique majeure avec une sévérité nettement réduite de la procédure d'induction de l'AVC comparé à ceux qui existent aujourd'hui, reflétant au mieux à la physiopathologie de l'Homme et ainsi continuer d'optimiser les résultats des patients victimes d'un AVC traités par rtPA, augmenter la fenêtre de temps thérapeutique et donc le nombre de patients victimes d'un AVC qui peuvent bénéficier de ce traitement avec un impact sur le bien-être des animaux réduit. De plus, simplfier la technique d'induction d'AVC réduira le nombre d'animaux avec lequel nous devons nous entrainer pour obtenir des résultats reproductibles.
Procédures
Tous les animaux seront anesthésiés (en plus d'être analgésiés) et subiront des actes chirurgicaux. Les temps d'anesthésies sont inconnus par le fait que nous developpons un nouveau modèle chirurgical. Cependant, nous estimons qu'au delà de 3h d'anesthésie, nous ne réveillerons pas et mettrons à mort l'animal.
Impact sur les animaux
Pour le développement de ce nouveau modèle, les techniques, approches chirurgicales sont identiques à celles utilisées couramment dans nos études (souris dans cadre stéréotaxique, incision et craniotomie dans les premières étapes pour avoir une fenêtre d'observation des billes et du caillot formé). Seuls les temps d'anesthésies lors des observations seront variables selon ce que l'on observe dans l'instant (temps inconnus d'accumulation des billes au site d'occlusion par exemple). A partir de l'étape finale lors d'un essai d'un protocole avec la vérification d'un traitement de référence, les animaux pourraient commencer à être réveillés et certains pourraient montrer des signes d'affaiblissement transitoire de la patte avant gauche (correspondant à la zone cérébrale lésée par l'AVC) qui disparaît dans la première semaine après l'AVC.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort selon l'annexe IV figurant les méthodes réglementaires de la Directive 2010/63/UE, ce qui permettra de prélever leurs tissus.
Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. La souris est l’espèce animale la plus étudiée dans le domaine des mécanismes d’action du tPA au niveau du cerveau. La physiopathologie est donc globalement établie, ce qui nous permettra d’interpréter nos résultats de manière fiable. L’ensemble des acquis et des connaissances dont nous disposons rend cette espèce particulièrement intéressante dans le cadre de notre étude.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, nos travaux précédemment publiés et la littérature mais aussi en fonction de la part d'inconnu avec laquelle nous souhaitons mettre au point un nouveau modèle animal. En fonction de l'expérimentateur (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse en fonction de l'aisance des expérimentateurs et des observations/résultats récoltés à chaque étape du développement. Un nombre moyen pour chaque groupe, comprenant un pourcentage d'entrainement à ce nouveau modèle et de perte dans ce nombre (15%) a donc été défini. De plus, l'utilisation de techniques d'imagerie non invasives permet de réduire le nombre d'animaux utilisés. Des sous-étapes de techniques in vitro déjà validées pourront également compléter et vérifier le passage de la prochaine étape vivo.
Raffinement
Ce projet a pour objectif de raffiner et de rendre moins invasif avec un réveil supposé être plus rapide des modèles animaux d'ischémies existants et utilisés. De plus, simplifier la technique d'induction d'AVC réduira le nombre d'animaux avec lequel nous devons nous entrainer pour obtenir des résultats reproductibles. Afin de souscrire au principe de raffinement, les animaux seront anesthésiés et analgésiés durant chaque procédure. Les expériences seront réalisées en respectant les règles de bonnes pratiques de laboratoire pour le respect des animaux, tout en veillant à ne pas dépasser les points limites fixés au préalable. Le bien-être des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel qualifié 7j/7, cela pendant toute la durée du projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles (Directive 2010/63/UE). Pour éviter de stresser les animaux, les cages seront isolées de tout bruit extérieur et l’accès à l’eau et à la nourriture sera ad libitum et une période d'une semaine d'acclimation sera respectée. Des dômes de cellulose et des carrés de cotons ou du papier kraft seront placés dans chaque cage. Enfin, une importance particulière sera apportée au bien-être des animaux (acclimatation, observation, médication, réveil dans enceinte chauffée, croquettes mouillées) pour réduire l’angoisse, la souffrance et la douleur de chaque animal, pouvant être occasionnées pendant tout le projet jusqu’à la mise à mort de l’animal.
Choix des espèces
La souris (mus musculus) est l’espèce de référence utilisée pour étudier l’inflammation et l’ischémie cérébrale dans la littérature. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. Les propriétés tissulaires des artères cérébrales sont identiques chez l’homme et la souris. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier le traitement de l'accident vasculaire cérébrale. Les animaux utilisés seront âgés de 9 à 11 semaines (9 semaines à leur arrivée à l'animalerie, suivie d'une semaine d'acclimatation, et 11 semaines à la fin du protocole) et auront un poids de 35 g environ pour les SWISS. Nous réaliserons nos modèles sur des adultes afin de pouvoir pratiquer sur des animaux du même stade de développement que ceux utilisés en majorité dans les modèles d’AVC.
Expression, localisation et rôle de trois neuropeptides et leurs récepteurs dans le testicule murin au cours de la première vague de la spermatogenèse
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
333 souris, la plupart des souriceaux, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance déclaré sans réveil pour dix-huit d'entre elles et léger pour les autres, toutes tuées avant le prélèvement du tissu testiculaire. Elles reçoivent une ou deux injections d'un inhibiteur de l'axe cerveau-testicule puis un neuropeptide, avant une mise à mort programmée à quinze, vingt-deux ou trente-six jours. Le porteur situe le travail dans la perspective d'optimiser la maturation in vitro de tissu testiculaire prépubère, pour restaurer la fertilité de garçons traités pour un cancer. Il affirme que la souris est le "meilleur modèle" faute d'échantillons humains disponibles.
Objectifs
Plusieurs neuropeptides et leurs récepteurs, présents dans le cerveau au niveau de l’hypothalamus et connus pour réguler le fonctionnement de l’axe cerveau-testicule, ont également été détectés au sein des testicules. Cependant, les études portant sur la distribution et le rôle de ces neuropeptides au niveau testiculaire, en particulier lors de l’entrée en puberté, sont encore peu nombreuses et parfois controversées. Des données suggèrent que certains de ces neuropeptides stimuleraient la production d’hormones stéroïdes, tandis que d’autres ne mettent en évidence aucun effet ou montrent qu’ils favoriseraient la conversion de la testostérone en œstradiol. Ces neuropeptides pourraient également être impliqués dans la maturation des testicules lors de l’initiation de la puberté et pourraient réguler localement la production des spermatozoïdes. L’objectif de ce projet sera d’analyser l’expression de trois neuropeptides et leurs récepteurs respectifs dans le testicule de souris lors de l’initiation de la puberté.
Bénéfices attendus
Les études portant sur les neuropeptides et leurs récepteurs dans le testicule lors de l’initiation de la puberté sont peu nombreuses et parfois controversées. Ce projet permettra d’étudier pour la première fois de manière approfondie et à l’aide de technologies de pointe l’expression, la localisation et le rôle de trois neuropeptides et leurs récepteurs respectifs au niveau testiculaire lors de l’initiation de la puberté. Ce travail apportera ainsi de nouvelles connaissances fondamentales sur le rôle de ces neuropeptides au moment du déclenchement de la puberté. Ces connaissances pourraient être utiles pour restaurer la fertilité de patients ayant bénéficié d’une cryoconservation de tissu testiculaire prépubère avant traitement d'un cancer.
Procédures
- Une injection d’un inhibiteur de l’axe cerveau-testicule à 10 jours pour le animaux mis à mort à 15 jours et 22 jours - Deux injections d’un inhibiteur de l’axe cerveau-testicule à 10 jours et 23 jours pour les animaux mis à mort à 36 jours - Une seule injection de neuropeptide ou de sérum physiologique à 14 jours, 21 jours ou 35 jours (24 heures avant la mise à mort) - Prélèvement d’un échantillon de sang avant injection de l’inhibiteur de l’axe cerveau-testicule (9 jours) et d’un échantillon de sang après mise à mort (15 jours, 22 jours et 36 jours)
Impact sur les animaux
Stress lié à la mise à mort. Stress lié à la contention : pour réduire le stress dû à la contention à son minimum, les animaux seront habitués à être manipulés de façon délicate et seront familiarisés avec la contention pendant la période d’acclimatation nécessaire avant d’être utilisés dans la procédure de recherche. De plus, la durée de la contention sera minimisée. Pour l’étude du rôle des neuropeptides au niveau testiculaire dans des conditions in vivo, qui nécessite l’administration d’acyline (blocage de l'axe hypothalamus-hypophyse-testicule) puis d’un neuropeptide, l’expérimentation n’entrainera que la douleur due à l’aiguille au moment de l’injection des traitements. Des effets secondaires à l’administration de l’acyline et des neuropeptides étudiés aux doses testées n’ont pas été rapportés.
Devenir
Les animaux ne pouvant pas vivre après prélèvement chirurgical du tissu testiculaire sans traitement hormonal de substitution, ils seront mis à mort en amont du prélèvement.
Remplacement
Dans ce projet, il n’est pas possible de remplacer le modèle animal. Les neuropeptides étudiés et leurs récepteurs ont été détectés au niveau testiculaire chez la souris. De plus, ce travail pourrait permettre d’optimiser le protocole de maturation in vitro du tissu testiculaire prépubère, en supplémentant les milieux de culture organotypique avec des neuropeptides ou les antagonistes de leurs récepteurs. Le protocole de culture organotypique, développé dans le but d’envisager une application clinique afin de restaurer la fertilité de patients ayant bénéficié d’une cryoconservation de tissu testiculaire prépubère avant traitement d’un cancer, peut difficilement être optimisé chez l’homme du fait de la rareté des échantillons de tissu testiculaire de garçons prépubères. La souris est le meilleur modèle pour l’optimisation de la spermatogenèse in vitro car une production de spermatozoides in vitro n’a été obtenue jusqu’à présent que dans cette espèce.
Réduction
Conformément à la règle des 3R, le nombre d'animaux nécessaires au projet a été réduit au maximum, en se basant sur les études déjà réalisées au sein du laboratoire et dans la littérature, ainsi que sur un calcul de puissance statistique, permettant d'avoir des résultats significatifs avec un minimum d'animaux. Nous limiterons ainsi le nombre de répétitions à maximum n = 6 testicules par expérience. Tous les souriceaux mâles de chaque portée seront utilisés, quelle que soit la taille de la portée. Les tissus qui ne seront pas exploités le jour du prélèvement seront cryopréservés. Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisé, tous les testicules prélevés seront analysés : pour chaque animal, une partie des analyses sera effectué sur un testicule et une autre série d’analyses sera réalisée sur le testicule controlatéral. De plus, les prélèvements sanguins réalisés pour vérifier que l’axe gonadotrope a bien été inhibé seront effectués sur les mêmes animaux qui serviront aux différentes analyses.
Raffinement
Les souriceaux seront conservés auprès de leur mère jusqu’au prélèvement tissulaire afin de ne pas perturber leur développement. Les animaux seront maintenus en contention dans la paume de l’expérimentateur ou sur une surface plane. Pour réduire le stress dû à la contention à son minimum, les animaux seront habitués à être manipulés de façon délicate et seront familiarisés avec la contention pendant la période d’acclimatation nécessaire avant d’être utilisés dans la procédure de recherche. De plus, la durée de la contention sera minimisée.
Choix des espèces
Plusieurs neuropeptides et leurs récepteurs ont été détectés au sein des testicules chez la souris. D’après la littérature, ils pourraient avoir un rôle dans la production de spermatozoïdes et/ou d’hormones stéroïdes. L’un des objectifs de ce projet sera d’étudier trois neuropeptides et leurs récepteurs lors de l’initiation de la puberté. De plus, les procédures de culture in vitro de tissu testiculaire prépubère nécessitent d’être optimisées dans le modèle souris. Un ajout de ces neuropeptides ou d’antagonistes de leurs récepteurs dans les milieux de culture est envisagé dans cette étude. L’effet de ces supplémentations sur la production de spermatozoïdes et d’hormones stéroïdes sera évalué. L’expression, la localisation et le rôle des neuropeptides et de leurs récepteurs seront analysés lors de l’initiation de la puberté chez la souris. Pour l’étude in vivo, des souris âgées de 6 jours, 15 jours, 22 jours et 36 jours seront utilisées. Pour l’étude in vitro, des tissus testiculaires de 6 jours seront cultivés pendant 9, 16 ou 30 jours (temps de culture correspondants aux contrôles in vivo).
Etude, en fonction du sexe, des effets d’une inflammation excessive sur la contraction et la consommation d’oxygène musculaires de rat
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
60 rats vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque rat subit une chirurgie de dix minutes pour déclencher un sepsis, puis est tué pour prélever ses tissus, l'étude visant à comparer la réponse des mâles et des femelles. Le porteur situe les bénéfices à long terme, pour l'amélioration de l'état des patients en réanimation. Il affirme que le sepsis met en jeu des régulations globales qui ne peuvent être étudiées ni sur cellules ni sur organes isolés.
Objectifs
Le sepsis est un syndrome d’inflammation généralisée grave secondaire à une infection. Son incidence le classe en première position dans les causes de mortalité survenant dans les unités de soins hospitaliers. Il est en effet caractérisé par une réaction inflammatoire disproportionnée amenant à une dégradation structurale et fonctionnelle de plusieurs organes pouvant amener à la mort. Cette réponse inflammatoire systémique est également source de stress oxydant. Selon le sexe, il s’avère que la réponse au sepsis est différente. Cette étude a pour objectifs : 1) de comprendre la différence mâle et femelle sur un modèle de rat septique 2) contribuer à l’amélioration de l’état des patients hommes et femmes atteints de sepsis.
Bénéfices attendus
Les bénéfices du projet à long terme permettront de comprendre la différence de réponse entre les femmes et les hommes face au sepsis et ainsi de contribuer à l’amélioration de l’état des patients atteints de sepsis, état pathologique qui représente la première cause de mortalité dans les unités de réanimation médicale et de soins hospitaliers.
Procédures
L'animal sera contentionné pour induire l’anesthésie générale par injection (10 secondes pour une injection). Puis, l'animal aura une chirurgie d'une durée de 10 min maximum pour déclencher le sepsis. Pour le maintien de l’anesthésie/analgésie, au maximum 5 injections seront réalisées.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sont un stress de courte durée (1 minute) engendré par la contention de l'animal pour induire l’anesthésie générale par injection d’un mélange anesthésique/analgésique (10 secondes pour une injection, douleur légère). Pour le maintien de l’anesthésie, 5 injections (au maximum, 5 fois 10 secondes, douleur légère) d’un mélange anesthésique/analgésique (toutes les heures environ) seront réalisées. Les animaux auront 6 injections d'anesthésique/analgésique au maximum. Parmi les nuisances peu susceptibles d'arriver mais qui doivent être envisagées, on peut noter l'hémorragie, l'hyperventilation anormale ou la détresse respiratoire.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de réaliser les prélèvements tissulaires.
Remplacement
Il s’agit d’une étude sur les effets physiologiques au niveau de l’organisme pour laquelle le remplacement n’est pas possible.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe est limité au minimum permettant une étude statistique pour comparer les différences mâles /femelles.
Raffinement
Le raffinement est mis en place dans la pratique de l’antalgie et de l’anesthésie. Afin de prévenir tout risque de douleur, une injection analgésique par voie sous cutanée est réalisée 30 min avant l'anesthésie. Puis, l’animal est installé sur un tapis chauffant permettant le maintien de sa température corporelle à 37°C grâce à un monitoring par sonde rectale. Au cours de la procédure, le concepteur évalue la profondeur de l’anesthésie en pinçant les pattes arrières et réinjecte toutes les heures une dose d'analgésique/anesthésique. Une fiche de suivi de l’anesthésie a été mise en place.
Choix des espèces
Le sepsis est une pathologie complexe mettant en jeu des régulations physiologiques globales qui ne peuvent être uniquement étudiées sur des organes isolés ou a fortiori sur des cellules. De plus, les mécanismes physiologiques du sepsis chez le rat sont très proches de ce qui se déroule chez l’Homme. Les expérimentations seront menées sur le rat, qui représente pour ce type d’étude l’espèce de référence dans la littérature. De plus, cela permettra la comparaison avec des résultats déjà obtenus au laboratoire. La procédure sera réalisée sur des rats âgés de 8 semaines pour obtenir des résultats sur des animaux adultes mais pas trop âgés. Nos précédents résultats sont également basés sur cet âge, ce qui nous permettra de réaliser des comparaisons avec la littérature et nos précédents résultats.
Bioréacteur pancréatique implantable
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
110 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance sans réveil, léger et sévère, 90 tués à l'issue et 20 réutilisés. Une partie est rendue diabétique par injection, subit une chirurgie dorsale d'implantation d'un pancréas bio-artificiel et de nombreux prélèvements sanguins, pendant que des rats donneurs sont tués pour fournir les cellules greffées. Le porteur indique que les rats ne répondant pas à l'induction du diabète servent à l'entraînement technique du laboratoire, et que les animaux ayant suivi l'étude sont tués pour analyse des organes. Les bénéfices annoncés pour le diabète de type I sont renvoyés à d'éventuels essais ultérieurs, l'animal étant présenté comme le modèle le plus fiable avant la clinique.
Objectifs
L'objectif du projet est de déterminer si un pancréas bio-artificiel (encapsulation de cellules sécrétrices d'insuline dans une matrice de composition standardisée) améliore l'efficacité de la greffe d'îlots pancréatiques en vue de la mise en place d'essais cliniques.
Bénéfices attendus
Si les résultats sont positifs et mettent en évidence un avantage thérapeutique de la greffe d'îlots dans la matrice, nous prévoyons de proposer une suite au projet à travers la continuité de tests précliniques ainsi que des validations réglementaires en vue d’un essai clinique (first in man), pour évaluer la sécurité et la fiabilité de cette approche thérapeutique innovante. Le développement d'un tel dispositif permettrait d'améliorer considérablement la prise en charge du diabète de type I en augmentant le nombre de patients éligibles à une greffe d'ilots de Langerhans. De plus, les dispositifs testés pourraient permettre de réduire voir d'arrêter la prise d'immunosuppresseurs des patients ainsi greffés, ce qui participerait à une augmentation de leur qualité de vie et à une diminution des risques induits par ces traitement (e.g. cancers, insuffisance rénale,..).
Procédures
55 rats seront recevront 1 ou 2 injections d’une molécule les rendant diabétiques (30 sec). Afin de suivre leur glycémie et donc leur état diabétique, une goutte de sang sera prélevée de façon bi-quotidienne la première semaine puis tous les jours pendant 2 semaines, soit 28 prélèvements sanguins d’une durée de 1 minute chacun. Lors de la greffe d’îlots, des animaux considérés comme "donneurs" seront euthanasiés afin de fournir les cellules sécrétrices d'insuline aux animaux diabétiques. Les animaux diabétiques seront ensuite anesthésiés, recevront un analgésique par injection, et auront une chirurgie dorsale (30 min) pour implanter les pancréas bio-artificiels qui contiendront les cellules sécrétrices d'insuline. La glycémie continuera d'être suivie quotidiennement jusqu'au sacrifice des animaux (8 semaines post-greffe). 10 gouttes de sang seront prélevées toutes les semaines pendant 11 semaines, soit 11 prélèvements sanguins d’une durée de 3 minutes chacun. Un test de tolérance au glucose sera réalisé durant 120 minutes à 35 jours post-greffe. Cela consiste à faire ingérer du glucose par gavage oral (30 sec) puis à mesurer la glycémie à différents temps (13 gouttes de sang prélevées durant les 120 minutes du test). A l'issue de l'étude, les animaux seront anesthésiés et recevront une analgésie afin d'etre euthanasiés (durée totale de la procédure 20 minutes).
Impact sur les animaux
Les inconforts prévisibles liés à la technique d'induction du diabète sont i) le risque d’hypoglycémie pouvant survenir dans les 48h suivant l’injection de la molécule et ii) un risque d'hyperglycémie apparaissant une fois les que les animaux ont développé le diabéte de type I. De plus ce modèle d'induction du diabète est à l'origine de pertubations de la prise alimentaire qui peut entrainer une perte de poids des animaux. La greffe d'ilots en sous-cutanée peut aussi être à l'origine d'une gêne pour les animaux au niveau de l'incision dorsale, un traitement antalgique sera utilisé pour éviter cela.
Devenir
Les rats non répondant à l'injection de la molécule induisant le diabète ne seront pas considérés comme naïfs, ils permettront l'enseignement de techniques expérimentales au sein du laboratoire par et pour les personnes formées à l'expérimentation animale. Les 50 animaux ayant suivi l'étude (10 contrôles, 10 diabétiques, 10 diabétiques greffés d'îlots, 10 diabétiques greffés avec le pancréas bio-artificiel 1 et 10 diabétiques greffés avec le pancréas bio-artificiel 2) seront mis à mort à la fin de celle-ci pour prélever les organes et faire des analyses moléculaires. Les rats inclus dans la procédure d'isolement d'ilots seront euthanasiés lors du prélèvement jusqu'à l'obtention des 40 000 ilots équivalents nécessaires à cette étude. Si nous obtenons le nombre d'ilots nécessaire avant l'utilisation des 45 animaux prévus, ils seront considérés comme naïfs et permettront l'enseignement de techniques expérimentales au sein du laboratoire par et pour les personnes formées à l'expérimentation animale.
Remplacement
Les tests ont été préalablement faits sur des lignées cellulaires et îlots isolés avant l'approche in vivo. Cette étape est essentielle après le test sur les lignées et avant la clinique (îlots humains). Cela représente le modèle le plus fiable avant la clinique. Il est nécessaire de pouvoir étudier l'effet de la greffe d'îlots dans cette matrice sur un organisme entier et pas uniquement sur des cellules isolées avant l'utilisation chez l'humain.
Réduction
Pour ce projet, nous prévoyons d'utiliser 50 animaux qui nous permettrons de constituer les 5 groupes nécessaire pour tester l'efficacité de nos pancréas bio-artificiels. Chaque groupe sera constitué de 10 animaux comme cela est classiquement utilisé dans la littérature pour obtenir la puissance statistique recherchée pour détecter une restauration de la régulation de la glycémique par la greffe d’ilots. Au total ce projet nécessite l'usage de 110 rats qui correspondront à : 1) isolement d'îlots (n=45); 2) le groupe contrôle (n=10) ; 3) l'obtention des 4 groupes de rats diabétiques (n=55 pour en obtenir minimum 40, en prévoyant une efficacité de 75% de l'injection de la molécule inductrice du diabiète en rapport avec notre expérience et les données de la littérature). Grace à l'optimisation du protocole d'induction du diabète de type I l'efficacité est de 75% de réussite ce qui nous permet de réduire le nombre d'animaux 55. De plus, nous stopperons la procédure d'induction du diabète lorsque les 40 animaux nécessaires à ce projet seront atteints et les rats surnuméraires (non injectés) seront affectés à un autre projet (notamment enseignements pratiques nécessitant l'utilisation d'animaux).
Raffinement
Dans un objectif de raffinement, plusieurs mesures seront mises en place: 1) Amélioration de l’hébergement des animaux par un milieu enrichi; 2) Observation quotidienne (pesée, glycémie, comportement, aspect, détection de toute souffrance) durant toute la période d'hebergement des animaux leur état général sera évalué selon des critères précis et adaptés qui nous permettrons de determiner si les animaux atteignent des points limites gradés qui correspondent à un critère d'arret de l'étude; 3) Dans les 48h suivant les injections de la molécule inductrice du diabète nous mettrons à disposition de l'eau avec 10% de sucre pour réduire le risque d'hypoglycémie; 4) Suivi régulier de la glycémie des animaux diabétiques et injection d'une unité d'insuline rapide si celle-ci dépasse les 3g/L; 5) Change fréquent des animaux diabétiques car celui-ci augmente la diurèse (toutes les 48h ou plus si nécessaire); 6) La chirurgie sera faite sous anesthésie volatile en association à une analgésie préopératoire, du gel occulaire pour réduire le dessèchement de la cornée, et les animaux seront placés sur un tapis thermostaté afin d'éviter tout risque d'hypothermie; 8) Lors du suivi post-opératoire, les animaux seront maintenus sous lampe chaude jusqu'à leur réveil complet, de la nourriture semi-liquide sera mise à leur disposition et nous utiliserons une litière en cellulose pour plus de propreté; 9) Une analgésie pré et post-opératoire sera réalisée par injection toutes les 12h durant 48h.
Choix des espèces
Nous avons choisi d'utiliser un modèle de rats car celui-ci est classiquement utilisé pour l'isolement d'ilots pancréatiques, ainsi que pour étudier le diabète de type I. L'utilisation de ce modèle nous permettra donc de comparer nos résultats aux données de la littérature ainsi qu'aux résultats antérieurs obtenus au sein du laboratoire d'accueil. La souche de rats choisie est non-consanguine ce qui nous permettra d'étudier l'efficacité des pancréas bio-artificiels à isoler les ilots de Langerhans greffés de la réponse inflammatoire des receveurs. Enfin la souche de rats choisie est classiquement utilisée dans les projets ayant attraits à des tests de greffe ainsi que des protocoles d'études pré-cliniques ciblant les maladies métaboliques, ce qui correspond exactement à l'objectif de ce projet. Les animaux utilisés pour l'isolement des ilots de Langherans et l'induction du diabète auront un poids corporel compris en 300-350g (age: 50-60 jours) ce qui correspond a un stade post-pubertaire à partir duquel toutes les grandes fonctions de l'organisme sont matures.
Effets de différents candidats médicaments dans un modèle de stase veineuse (Wessler) chez le lapin anesthésié
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
600 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 480 opérés puis tués sans réveil et 120 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie sous anesthésie générale pour piéger le sang dans une portion de veine pendant dix minutes et détecter la formation d'un caillot, afin de tester le risque thrombogène d'un candidat-médicament. Le porteur qualifie cette évaluation d'"indispensable" avant toute mise sur le marché et affirme qu'aucune méthode in vitro ou in silico ne suffit à remplacer l'étude sur "corps entier". Les contentions de l'animal vigile pour les prélèvements et l'induction de l'anesthésie sont décrites comme un stress mineur.
Objectifs
Le projet consiste à évaluer les potentiels effets d'un futur médicament sur la coagulation chez le lapin anesthésié. En effet, avant la mise sur le marché d'un nouveau médicament ou la distribution d'un nouveau lot aux hôpitaux, l'évaluation d'un risque de formation de caillots dans les vaisseaux sanguins (thrombus) est indispensable.
Bénéfices attendus
Principalement lorsque des candidats médicaments sont préparés à partir de sang humain (exemple: protéines sanguines), il existe un fort risque pour ces composés de provoquer chez le patient, de manière indésirable, la formation de caillots de sang (=effet pro-thrombogène). Ces caillots pourraient alors être à l'origine de phlébites, d'embolies pulmonaires, d'accidents vasculaires cérébraux ou de crises cardiaques. Il est donc très important de vérifier l'absence d'activité pro-thrombogène de ce type de molécule avant leur administration chez l'Homme.
Procédures
Ce projet décrit différents types d'interventions. Les animaux subiront une chirurgie, sous anesthésie générale, afin de pouvoir piéger un peu de sang dans une portion de veine pendant 10 minutes (= stase veineuse). Au bout de ce laps de temps, la formation d'un caillot de sang indiquera une activité pro-thrombogène du candidat médicament testé. Des prélèvements sanguins pourront être effectués chez certains animaux pour pouvoir mettre en relation les résultats obtenus et la quantité de médicament retrouvée dans le sang. La durée totale de l'expérience sous anesthésie (chirurgie + stase veineuse) n'excèdera pas 2h. Les animaux seront traités avec le candidat médicament soit avant la phase anesthésiée, soit pendant (= juste avant la stase).
Impact sur les animaux
Dans ce projet, l'animal vigile sera contraint pour d'éventuels prélèvements de sang (réalisés à l'oreille), parfois pour l'administration du produit (si celle-ci est faite vigile, quelques heures ou quelques jours avant la chirurgie), et à chaque fois pour induire l'anesthésie avant l'expérience de stase veineuse. Ces contentions peuvent donc engendrer un stress mineur à l'animal.
Devenir
Les procédures décrites dans ce projet se terminent toutes par une phase sans réveil. Ainsi tous les animaux seront euthanasiés en fin d'expérience.
Remplacement
Ce projet est réalisé chez le lapin car il n'existe pas de méthode de substitution in silico ou in vitro pour évaluer les risques de thrombose. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre à l'intégralité des objectifs scientifiques du projet. Or, avant toutes administrations à l'Homme, l'étude sur corps entier (l'animal) constitue un passage obligatoire pour évaluer le risque thrombogène (formation de caillots dans les vaisseaux sanguins).
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d'animaux par groupe est utilisé afin d'exploiter de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences. Dans le cas du développement d'un nouveau médicament, celui-ci sera généralement administré à 5 lapins, et 6 lapins seront utilisés pour les "références" (3 positives + 3 négatives). Dans le cas d'une étude liée à la libération d'un nouveau lot de médicament (avant distribution aux hopitaux), celui-ci sera administré également à 5 lapins mais les produits de références ne seront administrés qu'à 2 lapins (une référence positive + une référence négative).
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, le raffinement sera obtenu par la mise au point de procédure rigoureuses, dont l'anesthésie, dont le degré sera suivi au cours de la procédure sans réveil pour éviter toute reprise de conscience. Le raffinement sera également obtenu par: des conditions d'hébergement adaptées et optimisées pour améliorer le bien-être animal, un suivi quotidien de l'état de santé des animaux, le suivi d'éventuels signes clinique, la determination des points limites, la formation du personnel, le recours aux procédures d'euthanasie dès que nécessaire.
Choix des espèces
Le lapin est l'espèce animale la plus adaptée et la plus couramment utilisée pour l’évaluation de l’effet thrombogène d’un produit. De plus, le lapin se révèle être l’espèce la plus proche de l’homme dans des tests d’hémostase in vitro. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Plaquettes synthétiques dans les maladies hémorragiques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
466 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, près de la moitié étant opérée sous anesthésie sans réveil. Une partie subit un test de saignement consistant à sectionner les trois derniers millimètres de la queue sous anesthésie et à mesurer le sang perdu pendant trente minutes, avant la mise à mort. Ces souris génétiquement modifiées reproduisent des maladies hémorragiques, le porteur voulant tester des plaquettes synthétiques. Il affirme que la coagulation "nécessite absolument un organisme vivant entier" et qu'aucun test disponible ne peut l'éviter.
Objectifs
La coagulation sanguine représente l'ensemble des mécanismes mis en jeu lors d'une blessure, aboutissant à la formation d'un caillot sanguin qui va permettre l'arrêt du saignement en réparant le ou les vaisseau(x) sanguin(s) lésés. Ce processus fait intervenir de nombreuses protéines, appelées facteurs de coagulation. Il existe plusieurs maladies hémorragiques congénitales caractérisées par un défaut dans l'un ou l'autre de ces facteurs. Bien que des traitements efficaces soient d'ores et déjà disponibles, l'amélioration de ces traitements et l'amélioration de la qualité de vie des patients reste d'actualité. Nous proposons de tester un nouveau traitement basé sur la transfusion de plaquettes sanguines synthétiques, ce qui représenterait un traitement universel quel que soit le facteur de la coagulation qui fait défaut. Le but du projet est donc de démontrer l'efficacité thérapeutique de différentes sortes de plaquettes synthétiques dans des modèles souris reproduisant trois types différents de pathologies hémorragiques.
Bénéfices attendus
A court-terme, les résultats de cette étude vont améliorer nos connaissances sur le type de plaquettes sanguines synthétiques qui seraient les plus efficaces pour pallier à l'absence des facteurs de coagulation. A long terme, le projet contribuera à améliorer l'arsenal thérapeutique pour les patients souffrants de pathologies hémorragiques, permettant une approche plus personnalisée des traitements adaptés à chacun(e).
Procédures
Les souris seront soumises à 5 interventions maximum mais la plupart des animaux ne subiront qu'une partie de ces gestes: 1) 3 injections espacées d'au moins 2 jours. Chaque injection va durer 5 secondes. 2) 1 prélèvement sanguin deux semaines après la dernière injection. Ce prélèvement va durer 10 secondes 3) Trois semaines plus tard: 1 injection qui va durer 5 secondes pour anesthésier les animaux. Les deux gestes suivants seront réalisés sur ces souris anesthésiées: 4) 1 injection qui va durer 5 secondes 5) Soit un prélèvement sanguin terminal suivi d'une euthanasie par les méthodes réglementaires ou un test de saignement consistant à couper les 3 derniers millimètres de la queue de la souris et à mesurer la quantité de sang perdu en 30 minutes, suivi d'une euthanasie par les méthodes réglementaires.
Impact sur les animaux
Les 3 injections répétées espacées de 2 jours peuvent être associées à une légère douleur transitoire, de courte durée. Le prélèvement sanguin peut être associé à une douleur moyenne et une légère hémorragie, nécessitant d'exercer un point de compression. Au cours du test de saignement qui est réalisé sous anesthésie pendant 30 minutes, il se peut que des souris montrent des signes de réveil. Une nouvelle dose d’anesthésiant sera alors injectée (20% de la dose initiale au maximum).
Devenir
En fin de projet, tous les animaux seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires et le constat de mort sera établi par des signes évidents de mort. La ré-utilisation des animaux n'est pas possible puisque les animaux sont euthanasiés en fin de procédure en raison du volume sanguin prélevé ou perdu. De plus, des tissus seront recueillis après l'euthanasie pour analyse.
Remplacement
Le système de la coagulation est complexe, et nécessite absolument un organisme vivant entier pour pouvoir être reproduit de manière pertinente. Actuellement, il n'existe pas de tests adaptés qui pourraient éviter le recours à l'animal.
Réduction
Une partie des tests sera fait sur du sang prélevé à partir des souris traitées par les plaquettes synthétiques. Ces tests nécessitent moins d'animaux car ils sont plus reproductibles que ceux conduits directement chez l'animal. Seul le test de temps de saignement sera fait chez les animaux, réduisant ainsi le nombre de souris utilisées. D'autre part, une analyse mathématique de puissance a permis d'établir le plus petit nombre d'animaux nécessaires au projet tout en s'assurant d'obtenir des résultats robustes et fiables.
Raffinement
Les procédures utilisées se feront dans le cadre adapté d'un hébergement agréé, respectant au maximum le bien-être des animaux avec un enrichissement du milieu (morceaux de bois à ronger, filaments de papier kraft pour faire un nid), en limitant la souffrance par le respect des méthodes d’anesthésie et d'analgésie. L’ensemble des expériences seront effectuées par une personne habilitée à expérimenter sur animaux Les souris seront surveillées pendant toute la durée de la procédure afin de s'assurer qu'elles ne montrent pas de signe de réveil ce qui se traduirait par un renforcement immédiat de l'anesthésie.
Choix des espèces
Ce projet fait appel à des modèles murins déjà développés qui ont prouvé leur pertinence dans de nombreuses publications scientifiques. Il s'agit d'animaux génétiquement modifiés qui sont déficients pour différents facteurs de la coagulation, reproduisant ainsi les pathologies humaines. Pour ce projet, uniquement des animaux adultes des deux sexes seront utilisés, représentant au mieux la population humaine susceptible de souffrir de ces pathologies.
Albinisme et développement du système visuel de modèles murins
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système nerveux
1833 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés, une partie étant opérée sous anesthésie sans réveil. Elles subissent des injections dans le cerveau ou dans l'œil, une électroporation in utero sur les embryons, puis des tests visuels comme le test de la falaise visuelle et l'électrorétinogramme, avant d'être tuées pour prélever leurs yeux et leur cerveau. Le porteur étudie des mutations responsables de déficits visuels congénitaux et renvoie les retombées thérapeutiques au "long terme". Il décrit un recours à des cellules et des organoïdes pour une partie des expériences, mais indique que la souris reste "le modèle de choix" pour reproduire ces mutations.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de mieux comprendre quelles sont les altérations structurelles et fonctionnelles du système visuel dans différents modèles murins de maladies génétiques causant des déficits visuels provenant d’un mauvais développement de l’œil aux stades embryonnaires. Ce projet a l'avantage de combiner des approches variées de génétique de la souris ou permettant l'expression de molécules d'intérêt dans la rétine ou dans le cerveau, des méthodes histologiques et de traçage neuronal permettant d’observer les projections visuelles.
Bénéfices attendus
L’étude de ces souris modèles murins de pathologies visuelles héréditaires permettra de caractériser précisément les défauts visuels (anatomiques, structurels et fonctionnels) et de déterminer ainsi l’impact de chaque mutation afin de comparer leur effet délétère. Ceci nous permettra notamment d’établir des liens de cause à effet et de déterminer un ordre hiérarchique de ces différentes mutations dans les mécanismes à l’origine des divers défauts visuels. De plus, ce projet nous permettra d’identifier les conséquences de ces mutations et de trouver les mécanismes impliqués afin de pouvoir proposer des nouvelles voies thérapeutiques à long terme.
Procédures
1833 animaux seront soumis aux différentes interventions suivantes : - Une biopsie prélevée au niveau de la queue pour déterminer le profil génétique des animaux - une injection stéréotaxique cérébrale (procédure chirurgicale, 45 min) ou une injection intraoculaire (procédure chirurgicale, 20 min) - une électroporation in utero (procédure chirurgicale, 30 min) suivie d’une injection intraoculaire (procédure chirurgicale, 20 min) - des tests comportementaux : test de la taille relative (5x5min en 1 jour), test de la falaise visuelle (10x5min en 3 jours) à suivre, puis 3 jours au moins après au test optomoteur (animal vigile, 2,5 min) et à nouveau 3 jours après au moins à un electrorétinogramme (procédure chirurgicale, 30min) -Pour tous les animaux, une euthanasie sous anesthésie et analgésie générale est réalisée pour prélèvement de tissus (yeux et cerveaux). -Toutes les procédures chirurgicales sont réalisées sous anesthésie et analgésie générale avec une prise en charge analgésique post-opératoire.
Impact sur les animaux
Une biopsie prélevée au niveau de la queue pour déterminer le profil génétique des animaux peut causer de la douleur. Suite à l’anesthésie, il peut survenir de manière rare une réaction de détresse respiratoire ou de mort immédiate. Suite aux actes chirurgicaux, les plaies (crâne ou abdomen) ou site d’injection (œil) peuvent être inflammés ou infectés. Suite à l’électroporation in utero, des problèmes au niveau de la mise bas pourraient survenir du fait de la manipulation des embryons lors de la procédure. Après tous les actes chirurgicaux, une douleur post-opératoire est possible. Les tests comportementaux peuvent induire un stress chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux de chaque procédure seront euthanasiés afin de réaliser des analyses histologiques sur les tissus.
Remplacement
Certaines des expériences pour étudier la fonction des gènes impliqués dans ces maladies congénitales visuelles seront réalisées sur des lignées cellulaires ou des cellules rétiniennes ou organoïdes issus de cellules souches pluripotentes induites afin de remplacer l’utilisation de modèles animaux par des modèles cellulaires.
Réduction
Le nombre total d’animaux utilisés est 1833. L'électroporation in utero pour marquer les axones rétiniens et également inactiver ou surexprimer des gènes a l’avantage d’être rapide et de réduire le nombre de souris nécessaires par comparaison aux méthodes classiques de génération de lignées de souris mutantes. Les différentes procédures comportementales pour mesurer la vision binoculaire et l’acuité visuelle ainsi que l’enregistrement des cellules rétiniennes seront faites sur les mêmes animaux afin de diminuer le nombre d’animaux nécessaires. Ces mêmes animaux seront utilisés pour des prélèvement de cerveau et de rétine afin de diminuer le nombre d'animaux utilisés pour le prélèvement de tissu fixé. La taille des effectifs a été établie grâce à des tests statistiques sur des lignées similaires. Plus spécifiquement sur la procédure d’électroporation in utero, des femelles gestantes additionnelles sont utilisées comme mères adoptives car les femelles s’occupent moins bien de leur portée après un contexte d’opération au niveau de l’abdomen. Aucune procédure expérimentale ne sera réalisée sur ces mères adoptives, mais cela permet d’augmenter la survie des petits électroporés et donc de réduire le nombre de souris sur lesquelles des procédures chirurgicales seront effectuées.
Raffinement
Les expérimentateurs sont formés par des personnes compétentes en respectant les réglementations en vigueur (formation d’expérimentation animale et de chirurgie). La Structure chargée du Bien Etre des Animaux et les personnels de l’animalerie veillent au respect des règles et assurent une surveillance quotidienne, ainsi que le maintien du statut sanitaire. Les animaux sont hébergés selon la législation en vigueur. Les animaux provenant d’un autre établissement utilisateur auront une période d'acclimatation d’au moins 5 jours avant le début des procédures expérimentales. Un suivi post-opératoire ainsi que des points limites ont été définis pour chaque procédure (tels que la surveillance du poids des animaux, l'absence de locomotion, l'état du pelage, la prostration) conduisant à l’euthanasie après consultation du SBEA ou d’un vétérinaire. Toutes les procédures chirurgicales sont accompagnées d’anesthésie et d’analgésie générale. L’anesthésie gazeuse est privilégiée car elle permet un réveil quasi immédiat après chirurgie, ce qui permet à l’animal de récupérer plus vite. Pendant la chirurgie, les animaux sont maintenus sur un coussin chauffant. Pour l’électroporation in utero, des femelles gestantes sont utilisées comme mères adoptives car les femelles s’occupent moins bien de leur portée et encore plus après un contexte d’opération au niveau de l’abdomen. Aucune procédure expérimentale ne sera réalisée sur ces mères adoptives, mais cela permet d’augmenter la survie des petits électroporés.
Choix des espèces
L'organisation des voies visuelles est bien conservée entre la souris et l'humain. Le développement de la rétine et du cerveau est bien caractérisé chez la souris, permettant d’étudier les anomalies dans des modèles de souris de pathologies visuelles congénitales. La souris reste le modèle de choix pour la génération de lignées transgéniques et la plupart des mutations humaines à l’origine des différentes pathologies que nous étudions n’ont été reproduites que dans des modèles murins. Plusieurs stades seront analysés: nous nous intéressons au développement du système visuel en étudiant majoritairement les stades postnataux et adultes pour étudier la connectivité neuronale entre la rétine et le cerveau. Les âges étudiés, jour de naissance (P0), puis 3ème jour postnatal (P3) et 7ème jour postnatal (P7), correspondent différentes étapes de développement du système visuel et il est important de savoir à quel moment les défauts apparaissent chez les modèles murins de maladies. Quand ce n’est pas nécessaire, notamment pour étudier la fonction visuelle, nous utiliserons des souris adultes.
Contribution des stocks de glycogène astrocytaires au soutien métabolique de l’activité neuronale dans le cerveau sain chez le rat (EU1/2 porteur)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
150 rats vont être utilisés et tués, dont 130 opérés sous anesthésie sans jamais être réveillés et 20 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie et un monitoring intracérébral de trois à quatre heures et demie, certains recevant au préalable quatre injections d'insuline et de glucose provoquant des phases d'hypoglycémie sous anesthésie. Le porteur justifie l'absence de réveil par le risque de douleurs et de complications lié à l'ouverture du crâne et à l'implantation de sondes. Il affirme que l'interaction entre le cerveau et sa vascularisation ne peut pas être modélisée in vitro et que le recours à l'animal vivant est 'indispensable'.
Objectifs
Les stocks énergétiques du cerveau consistent principalement en réserves de glycogène. Ces stocks représentent une proportion infime des quantités totales de glycogène présentes, par exemple dans le foie ou les muscles, et ils sont présents dans toutes les régions du cerveau. Même limités, ces stocks sont situés au plus près des neurones et cette localisation privilégiée les met en position de participer à l’activité normale ou pathologique du cerveau. Ils sont recrutés en conditions d’hypoglycémie ou d’ischémie pour alimenter les cellules du cerveau en condition pathologique, lorsque les ressources énergétiques sont limitées. Des résultats récents indiquent que les réserves de glycogène peuvent aussi être sollicitées pendant des phases d’activité neuronale, et contribuer ainsi au fonctionnement normal du cerveau, par exemple pendant le codage et la consolidation de la mémoire. Les données récentes de la littérature suggèrent que lorsque les stocks de glycogène sont sollicités, ils libèrent préférentiellement du lactate, et que ce lactate est mis à disposition des neurones qui peuvent le transformer en pyruvate pour produire de l’énergie. Cependant, la dynamique et les mécanismes de ces échanges de lactate sont encore très mal connus, ainsi que leur rôle in vivo, dans un contexte où les demandes énergétiques changent constamment. Les rôles physio-pathologiques du glycogène comme fournisseur de substrats énergétiques pour les cellules du cerveau restent à ce jour un sujet de controverse. Le but de ce projet est de mettre en évidence le rôle des réserves de glycogène dans le soutien métabolique de l'activité cérébrale dans deux paradigmes impliquant des besoins énergétiques importants : la dépolarisation corticale envahissante et la stimulation électrique des neurones.
Bénéfices attendus
Ce projet étudiera le rôle des stocks de glycogène pendant les phases d’activité cérébrale intense comme les dépolarisations corticales et les stimulations électriques de l’hippocampe. Nous faisons l’hypothèse selon laquelle le glycogène pourrait fournir du lactate extracellulaire en réponse à une stimulation. Des études récentes ont démontré le rôle dynamique du glycogène dans le maintien des fonctions du cerveau ex vivo, par exemple, en utilisant des modèles de nerf optique ou tranches de cerveau. Le but de notre projet est d’explorer le rôle du glycogène in vivo, ce qui permettra de mieux comprendre son rôle dans le fonctionnement normal du cerveau, et d’avancer dans la compréhension du métabolisme cérébral en conditions physiologiques ou pathologiques. A plus long terme, la modulation des réserves de glycogènes par des moyens pharmacologiques ou alimentaires pourrait être une nouvelle approche thérapeutique pour le traitement des agressions cérébrales aiguës (trauma crânien, AVC).
Procédures
Les animaux subissent une anesthésie générale accompagnée d'analgésie et une phase de chirurgie et de monitoring intracérébral d'une durée totale de 3 à 4.5h. Ils ne seront pas réveillés. Dans une procédure, la chirurgie est précédée de 4 injections sous cutanées sous anesthésie espacées de 1h.
Impact sur les animaux
Ce projet est réalisé sur des animaux anesthésiés sans réveil. Pour une procédure, les animaux reçoivent quatre injections sous-cutanées d'insuline et de glucose qui pourront occasionner des phases d'hypoglycémie, toujours sous anesthésie. Les nuisances sur le bien-être animal sont donc très réduites.
Devenir
Les animaux ne seront pas réveillés à la suite des expériences de monitoring intracérébral. La réalisation d'un volet osseux et l'implantation de sondes intracérébrales présentent un risque de douleurs et de complications au réveil.
Remplacement
Les flux de glucose, de lactate et d’oxygène dans le cerveau reposent sur l’interaction entre le cerveau et le système vasculaire qui l’alimente en nutriments. Cette interaction ne peut pas encore être modélisée in vitro. Dans les tranches de cerveau, notamment, les capillaires sanguins sont découpés et le flux sanguin est absent. Pour cette raison, le recours à l’animal vivant est indispensable.
Réduction
Notre plan d’expérience est prévu avec un nombre d’animaux minimal de 10 rats (5 mâles et 5 femelles, éventuellement une ou deux expériences non concluantes par groupe à cause de biocapteurs cassés ou décès en cours d’anesthésie) permettant d’effectuer des comparaisons statistiques. L’approche statistique consiste à pratiquer une ANOVA à deux facteurs prenant en compte l’effet sexe (nous expérimentons avec des mâles et des femelles). Nous analysons la normalité des échantillons de données. En fonction de la normalité des données, nous utiliserons les tests statistiques appropriés. Pour réduire le nombre d’animaux total utilisé pour chaque procédure, nous pratiquerons une analyse de puissance par un test beta dès l’obtention de six mesures concluantes indépendantes. Cette approche estimera le nombre minimal d’expériences permettant de mettre en évidence un effet statistiquement significatif, en fonction de l’effet mesuré expérimentalement. Notons que des comparaisons statistiques sans analyse de normalité seront pratiquées dès l’obtention de six mesures indépendantes et si l’effet attendu est déjà significatif, les expériences seront arrêtées sans utiliser la totalité des 10 animaux par groupe.
Raffinement
Pour prévenir la douleur, un traitement analgésique est prévu avant et pendant la chirurgie. Il consistera en une injection intrapéritonéale de buprenorphine (Buprecare, 0.05 mg/kg, en sous cutané) et de lidocaïne (Lurocaïne, 0.2 mL en sous cutané) pratiquées 30 min avant l’incision de la peau. Concernant l'angoisse infligée à l'animal, elle est réduite par un hébergement par groupes de deux à trois dès l’arrivée au laboratoire et par l’insertion d’un enrichissement dans les cages d’hébergement (tunnel de plastique rouge, matériau de nidification). Au cours de l'administration d'insuline de la procédure 2, la glycémie sera monitorée toutes les heures. Tout au long du projet et dès la réception des animaux, des poins liimites sont appliqués afin de mettre fin aux souffrances des animaux si cela s'avère nécessaire.
Choix des espèces
Le rat est un modèle mammifère très utilisé dans la recherche sur le métabolisme cérébral ; ce qui permet de s’appuyer sur un corpus bibliographique conséquent. Par rapport à la souris, le rat possède une boite crânienne plus grande, qui permet d’implanter facilement plusieurs capteurs, ce qui est plus difficile chez la souris. Il est possible que ce projet se poursuive par des études chez l’animal vigil, et si c’était le cas, seul le rat pourrait supporter l’implantation de capteurs embarqués et d’amplificateurs miniaturisés. Rats adultes de 10 semaines (environ 330g chez les mâles et 240g chez les femelles).
Evaluation préclinique de produits de santé pour la chirurgie cardiovasculaire
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Chiens : 100
Cochons : 600
Chèvres : 80
Moutons : 170
Des produits de chirurgie cardiovasculaire, stents, prothèses vasculaires ou valves cardiaques, sont testés ici à la demande d'un "donneur d'ordre", pour satisfaire aux exigences des autorités avant leur mise sur le marché. 1 450 animaux non-humains vont être utilisés, 500 lapins, 100 chiens, 600 cochons, 80 chèvres et 170 moutons, tous tués à l'issue, et la déclaration en compte 240 sans réveil, 100 en souffrance légère, 950 en souffrance modérée et 160 en souffrance sévère. Chacun est opéré sous anesthésie générale, d'une à trois heures et jusqu'à quatre pour un accès au cœur, pour recevoir le dispositif, avec des risques cités d'hématome, d'hémorragie ou d'ischémie des organes, puis peut passer une à trois séances de scanner ou de radiographie. Le porteur écrit que l'utilisation d'animaux non-humains "est requise dans la réglementation" des dispositifs médicaux, et présente comme mesure de réduction l'engagement du donneur d'ordre à ne pas faire renouveler "à l'identique" un essai déjà mené.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer la tolérance (ou sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé en chirurgie cardiovasculaire (exemple : stent, prothèse vasculaire, valve cardiaque...). Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir le bon rétablissement des patients après chirurgie, et pour garantir leur efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir dans différents modèles animaux des données de performance et de tolérance des produits de santé en chirurgie cardiovasculaire. Ainsi, il est possible d'étudier ces produits en vue de répondre aux exigences des autorités réglementaires dans l'obtention d'une autorisation de mise sur le marché, élargissant l'offre et améliorant ainsi les chances de guérison et/ou le confort des patients.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h et 3h voire 4h pour les chirurgies les plus compliquée (accès au cœur par exemple). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), et analgésie. L’antibiothérapie est ajoutée au cas par cas en fonction de l’invasivité de la chirurgie et des risques infectieux associés. Des prélèvements sanguins peuvent etre réalisés en cours d'étude. Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres type d'interventions non douloureuses, de type scanner ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (en général, en fonction de la durée de l'étude, 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude).
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables ne pouvant être résolus par des mesures de raffinement sont, selon les procédures, la survenue d'un hématome ou oedème au niveau du site opératoire, une hémorragie (perte de sang) ou ischémie (manque de perfusion sanguine d'organes) en raison des sites d'implantation (vaisseaux, coeur...). Les douleurs post-opératoires peuvent apparaitre et seront prises en charge par des mesures de raffinement.
Devenir
Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques sur des prothèses vasculaires pour évaluer l’élasticité du greffon. En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de santé cardiovasculaire, en raison des interactions complexes s'établissant entre le tissus ciblé (exemple : vaisseaux, coeur) et le dispositif lui-même. De plus, l’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation que doivent suivre les tests précliniques sur les dispositifs médicaux, avant de pouvoir lancer les tests cliniques.
Réduction
Le donneur d'ordre demandant la réalisation de ces tests s'engage à ne pas faire renouveler à l'identique un essai déjà mené précédemment. Par ailleurs pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "controle" (produit dont l'effet est déjà connu), pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening précédemment citées permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêt à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes" sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc).
Raffinement
Des mesures sont mises en place pour limiter le stress des animaux : une période d’acclimatation pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable est réalisée à leur arrivée dans l’établissement utilisateur. Ensuite, et avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations (contention, palpation, isolement, mise en place de gilets pour porter les batteries externes de certains dispositifs). Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (en fonction de l'espèce : jouets, plateforme de repos, augmentation de la quantité de litière…), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires par exemple pour certaines espèces). Afin de limiter au maximum la douleur et le stress des animaux, la chirurgie est réalisée sous anesthésie chimique et gazeuse et analgésie (à base de morphiniques). En cas de signes de douleur et signes cliniques, le traitement adapté sera mis en place. Les animaux sont suivis de façon quotidienne sur la base des critères suivants : apparence et état général, consommation alimentaire et hydrique et transit, attitude, comportements, signes cliniques. Les signes cliniques servant de points limites sont listés dans le document joint en annexe, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Si le traitement mis en place n'a pas d'effet, l'animal est alors euthanasié. En phase postopératoire, le suivi est renforcé et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (surveillance ou réfection des pansements s'il y a lieu, désinfection des sites chirurgicaux…). En cas d’anomalie clinique, sanitaire ou comportementale, l’équipe vétérinaire assure l’examen clinique et le suivi de l’animal, afin de mettre en place une gestion adéquate de la douleur ou de l’anomalie constatée selon chaque cas. Le risque infectieux est controlé par l'administration d'antibiotique en phase per-opératoire.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans les textes de référence (normes). Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez le lapin. Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le chien, les ovins/caprins ou les porcins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (pour une étude sur le long terme, utilisation d’espèces à longue durée de vie), ainsi que sur les similarités avec l’Homme. Par exemple, le chien est une espèce communement utilisée dans certains types de test car la thrombose induite par un dispositif médical a tendance à se déclencher plus rapidement que chez l'Homme. Les ovins et les porcins sont généralement de bons modèles en raison des similarités cardiovasculaires et hématologiques avec l'Homme. Les critères pris en considération dans le choix du stade de développement sont les suivants : 1.Suivi des recommandations des textes de référence Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. 2.Propriétés intrinsèques du produit à tester En l’absence de recommandation particulière dans le(s) texte(s) de référence et si la nature du produit le requiert, le stade de développement est pertinemment sélectionné en fonction de l'utilisation clinique du produit ou de sa taille. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. 3.Cas particulier des porcs domestiques Pas de recommandation spécifique réglementaire d’où choix d’utiliser des porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines). Etant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance est la plus appropriée dans ce projet.
Rôle du récepteur nucléaire FXR dans l’homéostasie énergétique (glucidique, lipidique et des acides biliaires)
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
6 908 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, une partie dans des procédures menées sous anesthésie sans réveil, les autres dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent des gavages, des injections virales par voies intracrânienne, intranasale et intra-orbitaire, un régime obésogène et des tests de tolérance au glucose, pour étudier un récepteur nucléaire du métabolisme énergétique. Le porteur précise qu'aucun animal n'est réutilisé ni adopté. Il justifie ce volume par l'activité de tout un laboratoire sur cinq ans et affirme le caractère de "stricte nécessité" du recours à l'animal vivant.
Objectifs
L'étude du rôle du récepteur nucléaire FXR dans l'homéostasie énergétique implique l'étude ce récepteur nucléaire au sein de différents organes clé, impliqués dans la régulation de la balance énergétique (système nerveux central, foie, tissu adipeux banc et brun, pancréas et intestin). Ce projet concerne 5 chercheurs. Cette étude sera réalisées grâce à des approches in vivo (modèles murins d'invalidation tissu spécifique de FXR ou activation pharmacologique) et des approches in vitro (culture primaire de neurones, d'astrocytes, d’hépatocytes, de cellules non-parenchymales primaires, de pré-adipocytes ou de fibroblastes embryonnaires).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet cont une meilleure compréhensuin du rôles des recepteurs nuclaires aux acides biliares dans l'homéostasie énergétique mais également dans le contrôle central de cet dernière, avec l'utilisation de modèles intégrés et le souhait d'évaluer la communication interorganes.
Procédures
administration par gavage : 1-3x, moins de 5 minutes injection intracrâniale de virus : 1-2x, moins de 5min, procédure entière moins de 60 min administration intranasale de virus : 4 administrations/narine sur une session, moins de10 min) injection intraveineuse : 1-5x, moins de1 minute injection intrapéritonéale pour anesthésie : 1, moins de1 min injection intrapéritonéale de virus 1-6x, moins de 1 min injection en intra-orbital de virus: 1-2x, moins de 1 minute injection intrapéritonéale des animaux soumis à un régime obésogène (moins de20 semaines): 1-6x, moins de 1 min (glycémie : 1x/mois au maximal ; tolérance au glucose et a l’insuline : moins de 2 minutes ; 8x/session) des prélèvements de sang des animaux soumis à un régime obésogène : au maximum 4 fois, espaces d’au moins 3 semaines.Biopsie de queue: 1x , moins de 5 minutes
Impact sur les animaux
Les nuisances des procédures chirurgicales de classe modérée (procédure 2 et 15 - stéréotaxie) peuvent concerner 1/ la douleur lors du placement de l’animal dans la cadre stéréotaxique ; 2/ l’incision de la peau ; 3/ le conditions de réveil de l’animal. les nuisances énumérées seront minimisées par l’ anesthésie et l’analgésie et le suivi post-opératoire réalisé par du personnel forme au bien-être animal.
Devenir
Nn dehors de la procedure de generation et de genotypage, l'ensemble des animaux sera mis a mort en fonction des objectifs annonces. Aucun animal ne sera réutilisé ni adopté.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer différents aspects de la physiopathologie de désordres métaboliques en ciblant les réaux acides bilaires, mettant en jeu une communication inter-organes. L'utilisation d'animaux vivants revêt donc un caractère de stricte nécessité avec le développement d’approches neurobiologiques et intégrées. Ces évaluations ne peuvent pas être réalisées en utilisant des alternatives aux modèles animaux. Le laboratoire est néanmoins conscient de l’aspect nécessaire de recourir à des méthodes alternatives quand cela est possible, ce qui est effectivement fait pour un certain nombre d’études cellulaires et moléculaires ne nécessitant pas de modèles animaux
Réduction
Le nombre total d’animaux concernant les procédures de l’ensemble des protocoles de notre laboratoire (16 chercheurs, 8 ITA statutaires, 4 post-docs, 10 étudiants) sur les 5 ans à venir est estimé à 6888. Cette utilisation maximise les données obtenues de chaque animal, ce qui peut limiter ou éviter l'utilisation subséquente d'animaux supplémentaires, et ce, sans pour autant compromettre le bien-être animal. Pour chacun des groupes constitués, le nombre d'animaux a été réduit au maximum tout en permettant l'obtention de résultats satisfaisant (différences statistiquement observables). Pour limiter le nombre d’animaux, lorsque cela sera possible une réutilisation des animaux des animaleries employés pour la formation sera réalisée. Un calcul du nombre d’animaux total nécessaire par groupe a été effectué pour respecter le principe des 3R à l’aide du site https://eda.nc3rs.org.uk/experimental-design-group.
Raffinement
Les animaux seront observés tous les jours, pesés régulièrement, par du personnel spécialement formé. Durant les différents protocoles, tout sera mis en œuvre pour minimiser le stress auquel les animaux sont soumis. Les animaux seront hébergés en groupe, et des éléments d'enrichissement du milieu seront mis à disposition, par exemple coton pour la confection de nids... Les animaux seront suivis précisément pour chaque protocole, pour lesquels des points limites adaptés ont été définis. Toute souffrance, angoisse ou comportement inhabituel sera pris en charge par des approches appropriées. Les procédures expérimentales de chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale par une combinaison de kétamine et de xylazine par voie intrapéritonéale. En cas de douleur, un analgésique sera administré. Les animaux présentant un des points limites spécifiés pour chaque approche expérimentale seront sacrifiés dans une salle dédiée; le tout en lien avec le responsable du bien être animal.
Choix des espèces
Cette espèce est utilisée parce que les souris peuvent être évaluées par méthodes comportementales et être génétiquement modifiées par injections virales ou transgénèse. La lignée présentant une séquence floxée pour le récepteur nucléaire FXR permet son invalidation conditionnelle. La délétion dans une structure cérébrale précise sera obtenue par injection stéréotaxique ou intra-nasale d'AAV2/9-Cre, la délétion hépatique, intestinale sera obtenue par le croissement des souris FXR-flox avec des souris albumine-cre, des souris dont l'expression de la Cre sera dépendante d'un promoteur spécifique des cellules entéro-endocrines, respectivement. Si un phénotype dommageable apparait au cours des expérimentations, les études seront interrompues. Dans la plupart des expérimentations, les souris seront utilisées à l’âge adulte : de 2 mois à 12 mois. Etant donné que l'ensemble des procédures réalisées concerne le métabolisme, il est nécessaire d'utiliser des souris adultes (càd 2 mois minimum et en dehors de la courbe de croissance). Par ailleurs, les protocoles ont été validés (publications) au sein du laboratoire sur des souris adultes (de 2 à 12 mois) et ce, en accord avec les 3R.
ECLOTA- 2 : Enseignement à la chirurgie laparoscopique et ouverte transversale sur l’animal
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
Cochons : 50
Moutons : 50
50 cochons, 50 moutons et 20 lapins vont être utilisés, opérés sous anesthésie puis tués avant tout réveil. Chaque animal subit une à deux chirurgies de l'abdomen ou du thorax de moins de quatre heures, non pour produire des connaissances mais pour entraîner des internes en chirurgie. Le porteur affirme que les simulateurs et les cadavres "ne peuvent se substituer à l'être vivant" malgré leur qualité. Le projet réutilise aussi des animaux d'autres protocoles déjà destinés à la mort, en prolongeant leur anesthésie de fin de procédure.
Objectifs
Depuis plusieurs années, l’enseignement de la chirurgie aux internes/apprenants est en pleine mutation. Cela s’explique brièvement par la pression médico-légale de plus en plus lourde, la lutte contre la perte de temps au bloc opératoire et le temps effectif de présence des apprenants qui a évolué ces dernières années. Ainsi, nous sommes passés du compagnonnage (longue période d’observation qui dure le temps de l’externat et de l’internat) à la formation par simulation. Cependant les méthodes de simulations synthétiques ou virtuelles ou sur cadavre ne répondent pas entièrement au cahier des charges de l’apprentissage technique des chirurgiens. En effet, bien que ces moyens technologiques soient très performants et de qualité remarquable, ils ne peuvent se substituer a l’être vivant. L’objectif de ce projet est de permettre aux internes/apprenants de s’exercer et de se former sur le modèle de simulation le plus proche de l’humain qu’est le modèle animal, dernière étape avant le passage sur l’humain. L’apprentissage dans un contexte de simulation, approprié et réaliste, augmente le niveau d’acquisition des compétences des internes et réduit le stress et l’anxiété lors de la réalisation de procédures réelles, et notamment en cas de complications lors d’une procédure.
Bénéfices attendus
Ces sessions de formation sur l’animal permettront une amélioration de l’apprentissage des internes en chirurgie ouverte mais également en cœlioscopie (abdominale et thoracique) concernant les gestes de bases et puis secondairement plus complexes sur le vivant. Cet enseignement sur l’animal vivant mime une intervention chirurgicale chez l’être humain, avec les mêmes conditions. Ainsi, ces formations seront formatrices sur l’aptitude des internes à éviter les situations critiques per opératoires comme une plaie vasculaire ou digestive, voire sur le décès per-procédure. Cette formation aux gestes de bases de chirurgie générale en laparotomie et en cœlioscopie apportera aux internes de chirurgie les connaissances pratiques et théoriques pour gérer en sécurité des situations auxquelles ils seront exposés en tant que praticien. Cela permettra à l’apprenant de prévenir ou gérer les situations d’urgence secondaires a une erreur de dissection et in fine à gérer en sécurité les complications peropératoires. Les enseignants seront présents pour parfaire les gestes des apprenants, discuter et faire un « debriefing » à chaque fin de séance. Ces sessions viendront compléter les formations reçues au préalable par l’apprenant et ce dernier pourra mettre en pratique toutes ses connaissances acquises au cours de son internat via le compagnonnage, formations théoriques et de simulation.
Procédures
Les animaux seront soumis à une à deux procédures chirurgicales complémentaires, sous anesthésie générale avant euthanasie, d'une durée inférieure à 4 heures (validation des procédures possibles en cellule chargée du bien être animal).
Impact sur les animaux
L'ensemble des procédures seront sans réveil et sur animaux anesthésiés. Les animaux, déjà sous anesthésies générales, auront des procédures chirurgicales complémentaires augmentant la durée de la période d'anesthésie. Afin d'éviter toute douleur, des morphiniques pourront être utilisés. Les procédures seront interrompues et l'euthanasie effectuée en cas de mauvaise tolérance anesthésique ou hémodynamique.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de la formation ('ils devaient l'être dans le cadre du projet intial).
Remplacement
La formation de médecins en chirurgie viscérale comprend majoritairement le travail sur cadavre humain. De nouvelles techniques de simulation apparaissent permettant la perfusion et la ventilation améliorant le réalisme de ces modèles, tout en restant peu accessibles. Ces techniques permettent de se former sans utilisation d’animaux. Cependant leur manque de réalisme aujourd’hui oblige à se tourner vers l’utilisation de modèles animaux pour la réalisation de plusieurs gestes chirurgicaux transversaux
Réduction
Suite aux remarques du comité d'éthique, les animaux utilisés dans le cadre d'autres projets réalisés sur la plateforme pourront être utilisés dans le cadre de ce projet de formation, en prolongeant l'anesthésie générale de fin de procédure, juste avant euthanasie. Dans le cadre de la stratégie de réduction du nombre d'animaux utilisés, nous avons adopté les mesures suivantes: 1) utilisation d'animaux devant être euthanasiés dans le cadre d'aurtes projets expérimentaux 2) réalisation de plusieurs procédures chirurgicales sur le même animal et 3) formation de plusieurs internes sur le même animal.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans une structure agréée pour l’expérimentation animale, dans des conditions maîtrisées (température, ventilation, éclairage). Ils sont suivis quotidiennement. Leur environnement est enrichi par la présence de ballons et d’autres objets permettant de maintenir des comportements normaux (mâchonnement, fouissage). Au cours des procédures, les animaux sont anesthésiés et l’anesthésie est suivie et ajustée par un personnel qualifié. En cas de signes de souffrance, une analgésie supplémentaire pourra être mise en place. Si une souffrance venait à survenir sans qu’il soit possible de la soulager ou si une procédure venait à présenter des complications trop importantes pour être gérées, l’animal sera mis à mort pour éviter toute douleur inutile.
Choix des espèces
Le porc, la brebis et le lapin permettent tous trois une formation utilisant le même matériel que chez l'humain. Le porc est le modèle de référence en chirurgie expérimentale de par sa proximité de l’humain en termes d’anatomie. Les brebis sont le modèle de référence notamment pour les procédures gynécologiques. Les lapins sont utilisés pour les travaux vasculaires notamment. Le modèle ayant l’anatomie la plus proche de l’humain en laparotomie et en thoracotomie est le porc de 20 à 35 kg Les lapins d'un poids supérieur à 3.5 kg sont utilisés (utilisation du matériel clinique + taille des vaisseaux) Des brebis adultes sont utilisées (du fait des procédures gynécologiques en particulier).