Procédures sans réveil
Thérapie génique innovante pour le syndrome myasthénique congénital causé par une mutation du gène Chrne
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Génétiquement modifiées pour développer une forme grave et mortelle de myasthénie, 778 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance allant de léger à sévère, une partie opérée sans réveil, toutes tuées à l'issue. Les souris porteuses des deux copies mutées développent une faiblesse musculaire généralisée et meurent d'insuffisance respiratoire vers trois mois. Un vecteur viral est injecté pour tenter de corriger le gène, avant une mesure de force sous anesthésie suivie de la mise à mort. Celles qui atteignent un point limite sont tuées avant terme.
Objectifs
Le syndrome myasthénique congénital (SMC) est une maladie génétique rare qui provoque une grave faiblesse musculaire et peut entraîner une mort prématurée due à une insuffisance respiratoire. Cette maladie est causée par une mutation d'un gène, qui est essentiel pour permettre aux nerfs de communiquer avec les muscles à un endroit spécifique appelé jonction neuromusculaire (JNM). Ce gène n'est normalement exprimé qu'au niveau de la JNM, et non dans le reste du muscle. Nous testerons cette stratégie chez des souris délétée pour ce gène dans tous l’organisme. Nous évaluerons si le traitement améliore la fonction musculaire, en particulier celle des muscles respiratoires, et s'il permet de prolonger la durée de vie des souris.
Bénéfices attendus
Si ce projet aboutit, il démontrera pour la première fois que la thérapie génique peut traiter de manière sûre et efficace la forme la plus courante et la plus grave du syndrome myasthénique congénital (SMC) en réparant le gène uniquement là où cela est nécessaire dans le muscle. Cette approche ciblée évite les effets secondaires néfastes liés à l'expression du gène dans des zones inappropriées. Il s'agira alors de la première thérapie génique développée spécifiquement pour le sous-type le plus répandu du SMC. Les résultats permettront également d'orienter la conception de traitements améliorés pour d'autres maladies affectant la connexion entre les nerfs et les muscles. À terme, cela pourrait améliorer la qualité de vie de nombreuses personnes souffrant de faiblesse musculaire et de difficultés respiratoires causées par des troubles génétiques similaires.
Procédures
1. Injections de vecteurs viraux par voie intramusculaire et retro-orbitale sous anesthésie et couverture analgésique et par voie intrapéritonéale. Ces injections sont rapides, elles ne durent que quelques secondes (de 3 à 10 secondes). 2. Test de suspension à une grille : Il s'agit d’une procédure non invasive qui dure moins de 45 min durant lesquelles les souris ne souffrent pas. Les souris retourneront ensuite dans leur cage d'origine. 3. Mesure de la force contractile in situ : Cette procédure est invasive et sera donc réalisée sous anesthésie générale avec une couverture analgésique. La durée d’une stimulation est de 0,5 sec, elle est réalisée 8 fois avec un intervalle de 30 secondes entre chaque stimulation. Après cette mesure, du sang sera prélevé au sinus retro-orbital puis les souris encore sous anesthésie seront mises à mort.
Impact sur les animaux
Les souris délétées pour un allèle du gène d'intérêt ne présentent aucun symptôme nocif et sont en parfaite santé. En revanche, les souris délétées pour les 2 allèles de ce gène reproduisent fidèlement le SMC humain et succombent toutes à une insuffisance respiratoire vers l'âge de 3 mois, en plus de souffrir d'une faiblesse musculaire généralisée. Nos expériences visent à traiter ces symptômes, et non à les aggraver.
Devenir
Pour parvenir à des conclusions scientifiques solides avec le nombre minimal d'animaux utilisés, nous collecterons les biopsies musculaires de tous les animaux à la fin de chaque procédure. Par conséquent, nous ne réutiliserons pas, ne remplaçons pas et ne ferons pas adopter les animaux.
Remplacement
Bien qu'il soit possible de différencier les cellules musculaires in vitro, ces cellules ne présentent ni domaines musculaires (jonction neuromusculaire (JNM) et jonction myotendineuse (JMT)) ni maturité fonctionnelle. Par conséquent, les syndromes myasthéniques congénitaux (SMC) ne peuvent pas être modélisés en culture cellulaire. De plus, notre projet vise à évaluer l'impact thérapeutique au niveau physiologique de l'animal entier, y compris sur la durée de vie. L'expérimentation animale est donc essentielle à la réalisation de ce projet.
Réduction
Afin de réduire au minimum le nombre d'animaux utilisés, nous avons conçu notre projet de manière progressive. Le succès ou l'échec de la cohorte A déterminera si nous poursuivrons avec la cohorte B. De même, les résultats de la cohorte B détermineront si la cohorte C sera mise en œuvre ou non. Pour la cohorte A, Nous suivrons la procédure d’évaluation du phénotype dommageable de notre EU, qui consiste à observer au minimum 2 portées d’au moins 2 couples différents avec un total d’au moins 14 femelles et 14 mâles homozygotes (fiche d’évaluation en annexe). Pour les cohortes B et C, en raison d’un phénotype dommageable sévère, nous avons déterminé que 10 femelles et 10 mâles par conditions expérimentales seront nécessaires pour avoir les résultats d’au moins 6 à 7 femelles et 6 à 7 mâles à la fin de la procédure et obtenir ainsi des résultats robustes. Si les animaux atteignent un point limite conduisant à leur mise à mort avant l’âge de 1 mois, alors les procédures prendront fin prématurément. Les tests statistiques appropriés seront réalisés pour analyser les résultats obtenus.
Raffinement
Nous attendons un phénotype dommageable lié à la délétion du gène cible. Les nouvelles lignées seront caractérisées afin de déterminer les stades d’apparition des symptômes. Les animaux seront suivis quotidiennement et pesés une fois par semaine de la naissance jusqu’à 3 mois, sauf ajustement en fonction des points limites ou d’un effet thérapeutique. Si aucune différence de poids n’est observée précocement, la fréquence des pesées pourra être adaptée. L’état général sera évalué régulièrement (poids, aspect, comportement, locomotion, respiration), avec une attention particulière portée aux signes respiratoires. En cas de perte de poids supérieure à 10 % ou de signes inattendus, le suivi sera renforcé en concertation avec notre vétérinaire. Les gestes expérimentaux (injections intramusculaires et rétro-orbitales) seront réalisés sous anesthésie avec analgésie. Toute douleur sera prise en charge selon des grilles d’évaluation validées. En cas de douleur persistante ou chronique malgré traitement, les animaux seront mis à mort afin de prévenir toute souffrance prolongée. Des mesures de soutien, telles que l’apport de nourriture en gel, seront mises en place si nécessaire. Les animaux seront hébergés dans les conditions standard de notre établissement utilisateur, en accord avec la réglementation en vigueur et un tunnel sera ajouté pour réduire le stress et transporter les animaux.
Choix des espèces
Les techniques d’ingénierie génétique qui nous ont permis de développer les constructions pour réexprimer notre gène d'intérêt, spécifiquement au niveau de la jonction neuromusculaire sont parfaitement maîtrisés de manière précise dans le modèle murin. La souris constitue donc le modèle le plus approprié pour mener cette étude. De plus l’homologie de séquence entre les gènes humain et murin est très importante ce qui a conduit à l’utilisation de la souris dans la modélisation des SMC. En fonction des objectifs des expériences, le moment de l'intervention expérimentale doit être adapté. Pour l’évaluation du phénotype dommageable de notre modèle, l'analyse histologique sera effectuée à 3 mois (espérance de vie attendue du mutant) ou l’âge de la mise à mort en cas d’atteinte de point limite. Pour la thérapie génique chez l’adolescent, nous avons choisi de réaliser l'injection intramusculaire du vecteur viral à l'âge d'un mois, afin de laisser suffisamment de temps pour que le gène d’intérêt soit réexprimé et puisse atténuer la faiblesse musculaire avant que les souris n'atteignent l'âge de 3 mois ou l’âge de la mise à mort en cas d’atteinte de point limite. Pour la thérapie génique dès le plus jeune âge, notre objectif est de prévenir l'apparition de la maladie grâce à une intervention précoce. Ainsi, une injection intrapéritonéale chez le nouveau-né âgé de 2 à 4 jours est la stratégie la plus appropriée. Cette partie de l’étude ne sera réalisée que si la thérapie génique chez l’adolescent fonctionne.
Thérapie génique par AAV pour le traitement du syndrome de l’X fragile
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Pour amener une thérapie génique vers un essai chez l'humain, 180 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, douze étant opérées sans réveil. Elles reçoivent une injection dans le cerveau, sous anesthésie, d'un vecteur viral censé corriger le syndrome de l'X fragile. Le porteur écrit espérer combler le fossé entre sa preuve de concept et l'autorisation d'un essai clinique. Les cerveaux sont prélevés après la mise à mort pour mesurer correction et toxicité.
Objectifs
Le syndrome de l’X fragile est l’une des principales causes de handicap intellectuel héréditaire et de troubles liés à l’autisme. Il concerne environ 1 garçon sur 4 000 et 1 fille sur 8 000 dans le monde. Cette maladie, qui affecte le développement du cerveau, est grave, incurable et nécessite un accompagnement médical et social tout au long de la vie. L’objectif de ce projet est de développer un traitement innovant basé sur la thérapie génique pour le syndrome de l’X fragile. Les chercheurs ont découvert qu’un dysfonctionnement dans la régulation de certains signaux chimiques du cerveau joue un rôle clé dans cette maladie. En ciblant ce mécanisme, il pourrait être possible de corriger certains symptômes. Des études préliminaires sur des souris atteintes d’une forme similaire de la maladie ont montré que ce traitement expérimental, administré directement au cerveau, permettait d’améliorer durablement les symptômes comportementaux et biologiques. Le projet vise maintenant à franchir une étape supplémentaire : adapter ce traitement pour qu’il puisse être testé chez l’humain, en vérifiant son efficacité et sa sécurité. L’objectif final est de proposer une nouvelle approche thérapeutique pour les personnes atteintes du syndrome de l’X fragile.
Bénéfices attendus
Le syndrome de l'X fragile (FXS) est une maladie très invalidante qui touche environ 150 000 personnes en Europe, dont environ 12 000 en France (https://www.xfra.org/). À ce jour, aucune option thérapeutique n'a été validée pour le FXS. En l'absence de traitements efficaces, il existe un besoin important non satisfait de solutions pour cette maladie très invalidante. Le projet vise à trouver un traitement pour le FXS, plus précisément à tester un traitement par thérapie génique dans un modèle préclinique souris de la maladie. Ce projet vise à tester une nouvelle option thérapeutique pour le FXS en ciblant un mécanisme clé dérégulé dans la maladie et en fournissant une alternative avantageuse à la correction du gène FMR1, un gène difficilement exploitable en raison de sa toxicité et de la difficulté à le doser. Nous espérons que ce projet permettra de combler le fossé qui subsiste entre notre preuve de concept initiale d'une approche de thérapie génique dans le modèle murin de la maladie et l'autorisation pour un essai clinique. Nous espérons notamment démontrer la validité préclinique du traitement par vecteur viral (virus adeno-associé) pour corriger les principaux déficits comportementaux du modèle murin FXS en l'administrant de manière efficace et sûre au cerveau de la souris à l'aide d'une voie d'injection applicable à l'homme. À la fin de ce programme, nous espérons proposer une solution prête à être testée sur des modèles animaux plus grands. Les innovations dans le système d'administration développé pour le FXS pourraient être adaptées et utilisées pour d’autres maladies génétiques.
Procédures
225 souris recevront une injection intracérébrale d’un vecteur viral ou d’une solution contrôle saline sous anesthésie générale. La durée des injections sera de 25 minutes pour les injections intra-thalamiques ou intra-striatales et 50 minutes pour les injections intra-striatales et intra-hippocampales combinées. La durée des anesthésies sera de 30 minutes pour les injections intrathalamiques et intra-striatales ou 55 minutes pour les injections intra-striatales et intra-hippocampales combinées.
Impact sur les animaux
Contention de l’animal suivie d’une injection sous la peau avec une seringue, ce qui entraine un stress léger et une douleur légère de courte durée. Lors du réveil en fin de session de chirurgie, les souris peuvent être désorientées et stressées. L’injection intracérébrale d’un vecteur viral (AAV) peut induire une inflammation.
Devenir
Afin de caractériser l'effet de nos traitements; notamment l'effet biologique, nous devons récupérer en fin d'expérience les cerveaux des animaux traités et non traités. Nous devons pour cela procéder a euthanasie de l’ensemble des animaux du projet. L'étude moléculaire des tissus, est indispensable pour évaluer les effets de correction neurologique mais également la toxicité des traitements testés.
Remplacement
Un modèle d'organoïde humain de cerveau antérieur existe pour le syndrome de l'X fragile et le présent projet comporte d’ailleurs une partie où ce modèle sera utilisé en collaboration. Cependant l’utilisation de ce modèle est limité et ne permet pas actuellement d’investiguer les aspects neurologiques complexes (déficience intellectuelle, troubles du comportement) sur lesquelles une action du traitement est recherchée. Le modèle organoïde humain est cependant utilisé en complément du modèle souris pour valider les aspects de correction moléculaire et electrophysiologique dans un modèle humain, permettant ainsi de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés (altérations comportementales du modèle et leur correction par un traitement de thérapie génique aux AAV). Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d'animaux nécessaire en utilisant nos données préliminaires.
Raffinement
Pour chaque procédure chirurgicale, les souris sont maintenues sur des tapis chauffants et les conditions d’anesthésie générale avec analgésique sont réalisées pour une meilleure prise en compte de la douleur. Afin de diminuer l'effort en convalescence, de la nourriture gelifiée est placée dans les cages pendant 48h. Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotidienne de l’état clinique des souris utilisées sera assurée pour décider l'arrêt des expériences avec l’utilisation de points limites adaptés, d’un arbre décisionnel et de critères d’arrêt de souffrance.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce s’est oriente vers la souris car c’est le modèle actuellement le mieux validé et le plus robuste pour tester un nouveau traitement visant une correction comportementale. Les animaux, âgés de 5 semaines, seront utilisés pour réaliser la procédure d’injection car ils correspondent au stade enfant/jeune adolescent humain visé par la preuve de concept de ce projet de thérapie génique. Après 4 semaines, correspondant au temps nécessaire à l’action du virus AAV les animaux seront soumis à des batteries de tests comportementaux pendant 2 semaines. Une proportion des animaux (n=10 par cohorte) sera conservée pour surveiller le comportement normal des animaux 2 mois après le début du traitement, pour démontrer l’innocuité du traitement à long terme, puis seront euthanasiés pour réaliser les prélèvements de tissus nécessaires à des analyses moléculaires et cellulaires.
Etude des effets de la progastrine sur le développement des métastases dans le cancer colorectal chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Pour étudier le rôle d'une protéine dans les métastases du cancer colorectal, 1 148 souris vont être utilisées, 1 042 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 106 opérées sous anesthésie sans réveil, toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent des injections répétées de molécules, subissent une chirurgie et des prélèvements sanguins, la formation de métastases pouvant induire un mal-être ou des souffrances de l'aveu du porteur. Les organes d'intérêt sont récupérés après la mise à mort pour analyse histologique. Le porteur écarte les modèles in vitro au motif qu'aucun ne reproduit la formation de métastases dans les organes.
Objectifs
Le cancer colorectal, troisième cancer le plus fréquent en France, se propage au foie ou au poumon (métastases) dans 15 % des cas, ce qui aggrave considérablement le pronostic des patients. Une molécule appelée progastrine, présente en grande quantité dans leur sang, favorise la croissance de la tumeur initiale, mais son rôle dans la formation des métastases reste inconnu. Ce projet vise à démontrer que la progastrine pourrait faciliter la survie de certaines cellules immunitaires (neutrophiles) et ainsi favoriser l’apparition de métastases au foie et aux poumons. Pour cela, des expériences sur des souris permettront d’abord d’identifier les mécanismes cellulaires puis de tester si le blocage de la progastrine réduit effectivement la formation de métastases. Ces recherches, essentielles pour développer de nouveaux traitements, justifient l’utilisation de modèles animaux, dans le strict respect des règles éthiques et de bien-être animal.
Bénéfices attendus
Les bénéfices sont d’ordre translationnel (applicable en clinique) puisque ce projet permettra de mettre en évidence la progastrine comme une nouvelle cible thérapeutique afin de bloquer la formation de métastases hépatiques et/ou pulmonaires chez les patients atteints de cancer colorectal avancé de mauvais pronostic. A court terme, ce projet nous permettra de proposer de nouvelles combinaisons thérapeutiques avec une meilleure efficacité. Ainsi, nos travaux offriront au long terme de nouvelles thérapies pour traiter les patients et améliorer leur espérance de vie.
Procédures
Pour la première procédure, les animaux auront une injection d’anesthésique/analgésique (1 injection/animal, 10sec). Pour la deuxième et la troisième procédure : Les animaux auront des injections en intra-péritonéale de molécules 48h avant la chirurgie (1 injection/souris, 10sec), des injections en intra-péritonéale de molécules 24h avant la chirurgie (1 injection/souris, 10sec), tous les jours la première semaine après la chirurgie (1 injection /souris, 10sec) puis tous les 3 jours pendant 3 semaines (1 injection/souris, 10sec). Une chirurgie avec couverture analgésique sur 48h (2 injections par jour), injections d’anti-inflammatoires sur les deux jours suivants (2 fois par jour). Deux prélèvements sanguins espacés de deux semaines après la chirurgie. Une injection d’anesthésique/analgésique léthale (1 injection/animal, 10sec)
Impact sur les animaux
Les injections peuvent générer du stress à la manipulation et une légère et rapide douleur au site d’injection. Les chirurgies peuvent induire des douleurs post-chirurgicales et/ou de l’inconfort au réveil, pris en charge par des analgésiques. La formation de métastases peut induire un mal-être ou des souffrances. La collecte de sang sous anesthésie peut induire un léger inconfort localisé au réveil. Une infection oculaire peut apparaître.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés et les organes d’intérêts seront récupérés pour une analyse histologique post mortem.
Remplacement
L’objectif 1 de notre projet utilise les cellules immunitaires issues du sang frais de souris car il n’y a aucune lignée cellulaire qui peut les remplacer. Aussi, pour l’objectif 2, il n’y a aucun modèle in vitro qui permet l’étude de la formation de métastases dans les organes périphériques. Nous avons donc recours aux modèles métastatiques chez la souris.
Réduction
Les effectifs ont été ramenés au minimum permettant toutefois d’avoir un effet statistique significatif. Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d'animaux nécessaires en utilisant les données préliminaires.
Raffinement
En plus des bonnes conditions d'hébergement, nous éviterons les animaux isolés et si un mâle doit être isolé, une femelle de compagnie âgée sera rajoutée dans la cage. Les souris seront préalablement acclimatées aux manipulations et à l’induction anesthésique afin de limiter les réactions de stress. Pour chaque procédure chirurgicale, les souris sont maintenues sur des tapis chauffants et les conditions d’anesthésie générale avec analgésique sont réalisées pour une meilleure prise en compte de la douleur. Pour la chirurgie abdominale (procédure 2), les animaux seront habitués au chirurgien pendant quelques jours avant la chirurgie et des conditions d'asepsies seront rigoureusement appliquées pour éviter la perte d'animaux due à des infections post-chirurgies. Les prises en charge avant les chirurgies sont une analgésie locale, une analgésie générale et un traitement anti-inflammatoire. Après la chirurgie, les animaux recevront pendant 2j consécutifs un analgésique et un anti-inflammatoire. Les prélèvements sanguins seront réalisés selon des modalités visant à minimiser la douleur, le stress et l’inconfort des animaux. Chaque prélèvement sera effectué sous anesthésie gazeuse à l’isoflurane, permettant une induction et un réveil rapides, et réduisant la contrainte liée à l’immobilisation. Les volumes prélevés respecteront strictement les recommandations en vigueur pour des prélèvements répétés sur une période de quatre semaines, avec un espacement adéquat entre les prélèvements afin de préserver l’état physiologique des animaux. Les animaux feront l’objet d’une surveillance attentive après chaque procédure (comportement, reprise de l’activité, état général), et tout signe de mal être conduira à une prise en charge adaptée ou à la mise à mort.
Choix des espèces
Les souris présentent l’avantage d’être un très bon modèle pour l'étude des métastases hépatiques et pulmonaires. Les modèles sont bien établis et décrits dans la littérature et les cellules tumorales sont du même statut génétique, il n’y a donc pas de rejet et le système immunitaire peut donc être étudié. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte, entre 8 et 15 semaines, lorsque le système digestif est à maturité.
Effets individuels et combinés des checkpoints immunitaires sur les réponses neuroinflammatoires des lymphocytes T
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Rendues paralysées par l'induction d'une encéphalomyélite auto-immune, 3 180 souris vont être utilisées comme modèle de sclérose en plaques, 2 460 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 720 opérées sous anesthésie sans réveil, toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent des injections par voies rétro-orbitale, intradermique, intrapéritonéale et intracardiaque, et développent une dégradation de l'état général avec déshydratation, dénutrition et paralysie. Le porteur indique que les animaux ne peuvent être ni réutilisés ni adoptés du fait de la maladie induite, ce qui justifie leur mise à mort. Une partie des corps sert ensuite à des prélèvements d'organes pour des analyses complémentaires.
Objectifs
Les lymphocytes T sont des cellules clés de notre système immunitaire, mais lorsqu’ils sont mal régulés, ils peuvent attaquer nos propres tissus et provoquer des maladies auto-immunes. Ces cellules sont contrôlées par des « points de contrôle immunitaires » qui agissent comme des freins pour limiter leur activité. La sclérose en plaques est une maladie auto-immune du système nerveux central, touchant environ 2,8 millions de personnes dans le monde, où des lymphocytes T hyperactifs provoquent inflammation et destruction des neurones. Nous étudions deux points de contrôle immunitaires identifiés comme régulateurs de cette maladie dans des modèles animaux, qui permettent de reproduire rapidement la progression de la maladie et de tester de nouvelles interventions plus efficacement que chez l’humain. Ce projet vise à comprendre comment ces récepteurs modulent l’activité des lymphocytes T, en étudiant les effets de leur absence, seule ou combinée, sur l’évolution de la maladie et le comportement de ces cellules. Ces travaux devraient apporter de nouvelles connaissances sur les mécanismes fondamentaux des maladies auto-immunes et orienter le développement de thérapies ciblées.
Bénéfices attendus
Ces travaux permettront de mieux comprendre les fonctions et mécanismes d’action des points de contrôle immunitaires BTLA et PD1 dans la régulation des pathologies auto-immunes du système nerveux central. Ce projet vise également à découvrir de nouvelles pistes thérapeutiques dans le traitement de pathologie telle que la Sclérose en Plaques. Les connaissances générées par ce projet pourront être transposées à d’autres contextes de maladies auto-immunes.
Procédures
1 – Injection rétro-orbitale. Injection par voie rétro-orbitaire à J0 et J2, 4-5 secondes/injection. Les animaux seront anesthésiés par isoflurane pendant 30 secondes. 2 – Injection intradermique. Injection par voie intradermique à la base de la queue à J0, 10-15 secondes/injection.Les animaux seront anesthésiés par isoflurane pendant 30 secondes. 3 – Injection intrapéritonéale Injection par voie intrapéritonéale, 4-5 secondes/injection. 4 – Injection intracardiaque Injection par voie intracardiaque, 30-45 secondes/injection. Les animaux seront anesthésiés avec une injection de kétamine/xylasine par voie intrapéritonéale (4-5 secondes/injection)
Impact sur les animaux
L’injection d’anticorps déplétants (anti LT CD8) par voie intra-péritonéale peut engendrer une douleur liée à la piqûre, ainsi qu’un stress dû à la contention (animaux vigiles), sur une durée de 10 secondes. Le développement de l’EAE entraîne une altération de l’état général des souris (déshydratation, dénutrition, anémie, perte de poids) ainsi qu’une paralysie. Les souris sont suivies quotidiennement et évaluées selon la grille de scoring clinique.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort car ils ne peuvent pas être éthiquement réutilisées, remplacées ou adoptées, du fait de l’induction de l'EAE. Toutefois, une partie des souris mises à mort permettra d’effectuer des prélèvements d’organes post-mortem, et ainsi mener des expériences ex vivo en plus des données pré-cliniques qu’elles fourniront.
Remplacement
L’étude des réponses cellulaires impliquées dans la physiopathologie de la sclérose en plaque nécessite l’utilisation du modèle d’encéphalomyélite auto-immune expérimentale (EAE) permettant d’intégrer à la fois activation, différenciation immunitaire, migration cellulaire, migration et activation dans le système nerveux central. A l’heure actuelle, il n’existe pas de méthodes alternatives à ce modèle permettant l’obtention de résultats scientifiques exploitables et se rapprochant au maximum des réponses cellulaires attendues chez l’humain.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires pour ce projet a été déterminé en se basant sur l’expérience de l’équipe mais également sur la base des connaissances issues d’études publiées dans des journaux de références et utilisant le modèle d’EAE. Le nombre de 10 souris par groupe pour l’étude clinique et 10 souris par groupe pour l’étude phénotypique devrait nous permettre d’obtenir des résultats robustes en termes de statistique. Etant donné que nos modèles sont susceptibles d’exacerber la sévérité de la maladie, des groupes restreints d’animaux seront initialement utilisés pour la mise au point et l’optimisation des différents protocoles expérimentaux, visant à induire des maladies de différente sévérité. Cette approche permettra alors la validation des différents protocoles et le renforcement de nos différentes procédures. Ces protocoles optimisés seront ensuite appliqués à l’ensemble des expérimentations, limitant ainsi les répétitions supplémentaires (sur un grand nombre d’animaux) pouvant être liées à des problèmes méthodologiques. Tout ceci contribue donc à la réduction du nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
En arrivant au service de zootechnie d’expérimentation, les souris sont soumises à une semaine d’acclimatation sans manipulation par l’utilisateur. Une deuxième semaine d’acclimatation aux manipulateurs et aux gestes de manipulation est ensuite mise en place. Cette deuxième semaine d’acclimatation permet de réduire le stress au cours de l’expérimentation. Quatre types d’enrichissements sont ajoutés aux cages des animaux (igloo, sisal, batonnet bois, coton). Comme indiqué précédemment, les modèles d’animaux que nous utilisons sont susceptibles de développer des pathologies sévères. L’utilisation de souris visant à l’optimisation de nos protocoles expérimentaux nous permettra de moduler la sévérité de la maladie et ainsi de limiter au maximum la souffrance des animaux immunisés.
Choix des espèces
Le modèle d’étude choisi est le modèle murin, dont la physiologie, notamment du point de vue du système immunitaire, permet la transposabilité des résultats précliniques à la médecine humaine. Les souris seront incluses en procédure à partir de l’âge de 7 semaines, à partir duquel leur système immunitaire est considéré comme mature.
Un changement de paradigme en transplantation faciale chez la souris par chimérisme hématopoïétique et tolérance induite par cellules T régulatrices
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Jusqu'à soixante-treize injections après l'opération pour les souris receveuses de greffe : 80 souris vont être utilisées dans un modèle de transplantation faciale, 40 opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil, 40 soumises à des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Les donneuses subissent une chirurgie sans réveil et un prélèvement sanguin de grand volume, les receveuses une opération de deux heures et demie suivie de traitements immunosuppresseurs répétés sur plus de deux mois. Le porteur indique que les donneuses ne peuvent pas vivre sans souffrance une fois privées de mandibule, ce qui motive leur mise à mort. Le titre du projet revendique un "changement de paradigme" en transplantation faciale, quand la procédure repose sur la greffe entre souris.
Objectifs
Le projet vise à explorer de nouvelles approches permettant de favoriser une tolérance immunitaire durable tout en réduisant la dépendance aux traitements immunosuppresseurs, pourvoyeurs de complications (infections opportunistes, cancers…). Nous souhaitons développer un modèle préclinique fiable et pertinent de l'allotransplantation faciale murine pour adapter les thérapeutiques en allotransplantation faciale (d'un individu à un autre), en améliorer la tolérance et en diminuer les effets secondaires. Trois objectifs sont poursuivis : 1. établir un modèle chirurgical pertinent fiable et reproductible en minimisant la souffrance animale, 2. déterminer les conditions optimales pré, per et post opératoires pour la réalisation de transplantations faciales, 3. adapter ce modèle à la réalisation d'allotransplantations faciales en conditions allogéniques.
Bénéfices attendus
La transplantation faciale représente une avancée majeure de la chirurgie reconstructrice, mais demeure limitée par la nécessité d’une immunosuppression lourde et prolongée, associée à une morbidité importante. Les bénéfices attendus de ce projet comprennent l’élaboration d’un modèle préclinique d’allotransplantation faciale pertinent indispensable à la recherche de thérapeutiques favorisant la tolérance du greffon et diminuant le risque d’effets secondaires des traitements immunosuppresseurs traditionnels. Ce projet permettra, à court terme, d’établir un modèle préclinique fiable de transplantation faciale, d’élucider les mécanismes responsables de cette tolérance et à long terme d’établir un protocole adapté à la transplantation faciale chez la souris pour pouvoir poursuivre ces recherches et permettre in fine de généraliser cette pratique de reconstruction faciale de pointe chez l’humain. Ces patients souffrent d’une exclusion sociale profonde, d’une perte d’autonomie et d’une incapacité à reprendre une vie professionnelle, entraînant une dépendance durable aux aides sociales et aux dispositifs de soutien psychologique. À cela s’ajoutent des dépenses médicales récurrentes pour traiter les complications fonctionnelles, la douleur chronique et les troubles psychiatriques associés. Ces patients pâtissent fréquemment d’une impossibilité de s’alimenter par voie orale (gastrostomie définitive), de respirer par les voies naturelles ou de parler (trachéotomie définitive), ce qui entraine un coût déjà considérable en dispositifs d’alimentation artificielle, de trachéotomie et de soins locaux. En outre, la stigmatisation et l’altération de la communication verbale et non verbale entraînent marginalisation et appauvrissement des interactions sociales. Le coût sociétal lié aux patients présentant une défiguration sévère est considérable et dépasse largement l’impact individuel. Les traumatismes maxillo-faciaux touchent chaque année 150/100 000 habitants en France. Cependant, aucune étude épidémiologique ne tient compte de la gravité des atteintes or, d’après notre expérience, environ 10% de ces traumatismes sont la cause de défiguration sévères entrainant des séquelles respiratoires, fonctionnelles ou esthétiques majeures et nécessitent des interventions chirurgicales majeures.
Procédures
Les animaux donneurs pour la greffe seront soumis à une chirurgie sans réveil associé à un prélèvement sanguin de grand volume (animal sous anesthésie et analgésie, 1 fois, 120 minutes). Les animaux receveurs de la greffe seront soumis à une unique chirurgie (animal anesthésié et analgésie, 1 fois, 150 minutes) associés à des injections en post-opératoire d’analgésiques, d’antibiotique et d’immunosuppresseur (animal vigile, 2 fois par jour pendant 3 jours puis 1 fois par jour pendant 67 jours soit 73 fois au maximum, 1 minute). Les traitements analgésiques, antibiotiques et immunosuppresseurs seront regroupés pour limiter le nombre d’injection au maximum. Avant l’euthanasie des animaux, un prélèvement sanguin de grand volume sera réalisé (animal sous anesthésie générale, 1 fois, 1 minute).
Impact sur les animaux
Les animaux donneurs pour la greffe pourront subir un stress lié à la manipulation et un risque d’hypothermie et de détresse cardio-respiratoire liées à l’anesthésie. La chirurgie sous anesthésie pourrait engendrer de la douleur. Les animaux receveurs de la greffe subiront également un stress lié à la manipulation un risque d’hypothermie et de détresse cardio-respiratoire liées à l’anesthésie et ressentir de la douleur pendant la chirurgie. Ils pourront également ressentir de la douleur modérée après la chirurgie, un risque d’hémorragie ou de nécrose du greffon. Ils pourront également ressentir de la douleur légère de courte durée au site de prélèvement sanguin ainsi que la formation d’un hématome.
Devenir
Toutes les souris seront euthanasiées par une méthode réglementaire car les souris donneuses ne peuvent pas vivre sans souffrance avec l’absence de mandibule et car des prélèvements d’organes sont nécessaires aux analyses sur les souris receveuses.
Remplacement
Les mécanismes immunologiques impliqués dans la tolérance des greffes composites, la vascularisation dynamique du greffon et les interactions cellulaires complexes ne peuvent pas être reproduits par des modèles in vitro, ex vivo ou in silico. Aucun modèle substitut ne permet actuellement : la reconstruction vasculaire complexe ; les anastomoses microchirurgicales (connexion chirurgicale entre deux structures) ; l’étude du rejet et de la tolérance à l’échelle tissulaire et systémique. Le recours à un modèle murin est donc indispensable à ce stade de développement préclinique. Bien qu’un modèle primate ou un grand animal offrirait une anatomie et physiologie plus proche de celle de l’être humain et une réalisation chirurgicale plus aisée, le choix du modèle murin reste un bon modèle en raison de la proximité phylogénétique de la souris et de l’humain.
Réduction
80 animaux seront utilisés dans le cadre de ce projet. Plusieurs mesures sont mises en place afin de limiter strictement le nombre d’animaux utilisés. Une phase technique préalable permet d’optimiser les gestes chirurgicaux et de réduire le taux d’échec. Les effectifs sont calculés au plus juste afin d’assurer une puissance scientifique suffisante sans surplus d’animaux. Enfin, des analyses multiparamétriques seront réalisées sur chaque animal, afin de maximiser l’information obtenue par animal. Les performances chirurgicales seront suivies à l’aide de méthodes de suivi dans le temps afin de vérifier la réussite de la technique, la survenue d’éventuels problèmes et la stabilisation de la durée de l’intervention. Des tests statistiques seront utilisés pour garantir une interprétation fiable des résultats. Si les conditions opératoires s’avèrent favorables et que les pertes sont inférieures aux estimations, les effectifs seront revus à la baisse ; les souris seront donc commandées progressivement.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel est limité au maximum) en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum et les animaux sont vérifiés quotidiennement. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal. Le temps opératoire sera réduit au maximum via la maîtrise technique acquise pendant la première phase du projet. Les interventions seront réalisées par deux opérateurs formés et expérimentés en microchirurgie. Les animaux seront sous anésthésie et analgésie pendant les chirurgies. Après la chirurgie les animaux seront sous analgésie et antibiothérapie. Un tapis chauffant est utilisé pour limiter l'hypothermie. Un gel ophtalmique est appliqué sur les yeux pour éviter l'assèchement occulaire. Une surveillance clinique rapprochée sera mise en place et application stricte des points limites. Ainsi, la douleur et le stress sont limitées en apportant des soins adaptés ainsi qu’une surveillance attentive accompagnée de points limites suffisamment prédictifs et précoces.
Choix des espèces
Les souris présentent des mécanismes physiologiques et immunologiques assez proches de l’humain pour en constituer un objet d’étude transposable. Dans la littérature, les modèles de transplantation faciale chez la souris est bien décrit. Ces souris ont une circulation cérébrale bien organisée, ce qui permet de se raccorder à la carotide sans risque d’accident vasculaire cérébral pour l’animal. Les animaux utilisés seront des souris de 8 à 10 semaines car il s’agit de souris mature sexuellement. Il correspond également à l’âge des souris utilisées pour ce type d’expérience dans la littérature.
Développement d’une thérapie innovante afin d’améliorer les conditions de conservation et la fonction des greffons marginaux hépatiques–Etude chez le modèle porcin-Modification
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Quinze cochons vont être utilisés dans une chirurgie de prélèvement du foie de trois heures, menée sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. L'opération sert à récupérer un greffon hépatique entier pour tester un anticorps, le NP-137, censé réduire l'inflammation des greffons dits marginaux avant transplantation chez l'humain. Le porteur écarte tout modèle cellulaire au motif qu'il faut un "organe entier" de taille comparable à celle de l'humain, et justifie la mise à mort par le prélèvement d'organe. Les bénéfices annoncés pour les patients en attente de greffe restent à distance de cette procédure, qui vise d'abord à évaluer le traitement sur l'animal.
Objectifs
Ce projet vise à améliorer la qualité des greffons de foie disponibles, afin d’augmenter le nombre d’organes utilisables et sauver plus de vies. En France, 1 342 transplantations hépatiques curatives ont été réalisées en 2023, avec un taux de survie à un an de 88 % et 76% à 5 ans. Au 1er janvier 2024, 1332 patients étaient en attente de greffe soit 2,4 candidats pour un greffon. Cette pénurie de greffons conduit à des décès sur liste d’attente. Certains greffons sont de qualité insuffisante pour être transplantés. La technique de perfusion hypothermique oxygénée (HOPE), développée à Lyon, permet de mieux conserver les greffons de qualité dite « marginale », mais des problèmes d’inflammation persistent. Le principal défi est de diminuer ces lésions pour améliorer le pronostic des greffons marginaux et des patients transplantés. Un traitement par un anticorps nommé NP-137 sera testé pour réduire cette inflammation en bloquant une protéine spécifique : la nétrine-1. La nétrine-1 joue un rôle dans les maladies chroniques du foie et l’inflammation. Ceci permettra d’améliorer la qualité et la quantité des greffons disponibles et ainsi de réduire le nombre de patients en attente de greffe.
Bénéfices attendus
Cette étude de preuve de concept est la première étape indispensable à l’utilisation chez l’humain. Elle explore l’utilisation de l’anticorps NP-137 pour dépléter la nétrine-1, afin de réduire les lésions inflammatoires des greffons dues aux différentes phases d’ischémie-reperfusion. Grâce à l’homologation clinique du NP-137 en oncologie et l’utilisation de la machine de perfusion en clinique et de notre modèle pré-clinique, cette approche pourrait être testée chez les patients dans des délais très raisonnables. Si les résultats sont positifs, cette stratégie pourrait alors être testée et étendue à d’autres greffons d’organes solides impactés par l’ischémie-reperfusion et l’inflammation.
Procédures
Le premier et seul acte invasif réalisé vigile concerne la réalisation d’une prémédication, réalisée très rapidement en une injection (5 min), permettant ensuite le transport (20 min) et la réalisation de l’anesthésie générale (30 min) dans de bonnes conditions. La période d’acclimatation préalable permet de réalisér cette prémédication dans des conditions moins stressantes pour l’animal. Par la suite, il s'agit d'une procédure chirurgicale sans réveil (3 heures) au cours de laquelle l'animal sera anesthésié et analgésié en continu sans réveil. La chirurgie consiste en la réalisation d’un prélèvement hépatique, qui dure environ 180 minutes. Lors de la procédure chirurgicale, sous anesthésie générale, des prélèvements sanguins sont prévus afin de contrôler l’état physiologique de l’animal toutes les heures (pendant 3 heures). Une biopsie hépatique (1 min) sera réalisée en début de procédure pour avoir un examen des tissus du foie de référence avant toute manipulation mais sera là encore réalisée sous anesthésie générale. Tous ces prélèvements ne durent que quelques secondes.
Impact sur les animaux
Il s’agit dans le contexte de ce projet, d’une procédure sans réveil, réalisée sous anesthésie générale, avec un monitoring de l’analgésie per opératoire. Par ailleurs, le déroulé des sessions respecte la période d’acclimatation de ces animaux et les séances se déroulent dans le respect du bien-être animal. Les nuisances habituellement rencontrées dans ce type de modèle comprennent le choc anesthésique et le risque hémorragique, plus rarement le risque de reprise de conscience généralement couvert par un monitorage approprié de l'anesthésie/analgésie et des administrations médicamenteuses adaptées. La procédure étant sans réveil, il n’y a par ailleurs pas de nuisances ou effets secondaires attendus après la procédure.
Devenir
Il s’agit d’une procédure chirurgicale sans réveil qui est principalement motivée par des raisons scientifiques qui justifient l’utilisation du modèle décrit. En effet, dans le respect du bien-être animal, par soucis de standardisation, mais aussi pour permettre une analyse pertinente et exhaustive du greffon hépatique, seule la première partie nécessitant le prélèvement d’un greffon hépatique est réalisé chez l’animal. Dans la mesure où il s’agit d’un prélèvement d’organe la mise à mort de l’animal est indispensable en fin de procédure.
Remplacement
Pour limiter au maximum, le nombre de biais, il est important que la procédure expérimentale reflète au plus près les conditions réelles d'une procédure de transplantation hépatique chez l'humain. C'est pourquoi un modèle uniquement cellulaire n'est pas envisageable pour cette étude. De plus pour se servir des machines de perfusion, il est d'indispensable d'obtenir un organe entier à perfuser de taille comparable à l'humain, éliminant le modèle murin. Il n'est pas possible de récupérer cet organe en abattoir car nous devons contrôler le décès de l'animal pour que celui-ci soit semblable aux conditions d'obtention des greffons issues de donneur à cœur arrêté en transplantation hépatique chez l'humain.
Réduction
L’utilisation de ce modèle expérimental permet ensuite de s’intégrer dans une dynamique de réduction, n’utilisant qu’un seul animal au lieu de deux. Nous n’avons en effet pas recours à un second animal pour une transplantation (un animal donneur et un animal receveur) ou pour utiliser du sang lors de la reperfusion puisqu’il s’agit du sang provenant du même animal. Sur le plan statistique, le nombre d’animaux par groupe est le nombre minimal afin d’obtenir une puissance statistique significative. Enfin, les greffons ainsi que les prélèvements d’organes et tissus seront utilisés ultérieurement pour les formations et recherches. [Modif.03/06/26 : À la suite d’une optimisation du protocole par rapport à l’ensemble de la cohorte, nous avons besoin de rajouter 3 animaux au projet. Ce point augmente l’effectif total mais nous restons dans un modèle de réduction en utilisant un seul animal au lieu de deux ]
Raffinement
Durant toute la période d’acclimatation, les animaux sont hébergés sur de la litière. Nous leur donnons en complément des briques de litières compactées avec du pop-corn ce qui leur permet de faire de la recherche de nourriture et réduit les bagarres entre individus liées au stress du voyage et de leur arrivée. Quotidiennement, le personnel passe les voir pour donner à manger et interagir avec les individus permettant leur socialisation avec l’homme. Cette socialisation est faite par un enrichissement positif avec de la banane qui est très appréciée par le porc. Afin de détecter tout mal-être, nous utilisons une grille de suivi individuel durant la période d’acclimatation. Durant la chirurgie, l’enregistrement des paramètres vitaux en continu, associé à des alarmes sonores, est complété par une vérification humaine toutes les 30 minutes, effectuée par le personnel compétent dédié. Ce suivi permet de s’assurer du stade anesthésique et de son maintien pendant toute la durée de la procédure. Pour lutter contre l’hypothermie (baisse de la température corporelle), les animaux sont installés sur une table chauffante à 37°C et sont perfusés avec du liquide de perfusion chaud (37°C). La présence d’un vétérinaire sur le site permet d’intervenir rapidement et à tous moments durant la période de présence de l’animal dans nos locaux. Pour toutes les chirurgies, l’animal est intubé puis placé sous ventilation avec un anesthésique gazeux et sur une table chauffante pour maintenir la température corporelle. Un anti-douleur (analgésique) d'action longue sera injecté à l’animal pour prévenir la sensation de la douleur la veille de la chirurgie. Le jour de la chirurgie, l’animal sera anesthésié à l’aide d’un hypnotique couplé à un analgésique.
Choix des espèces
Le foie de porc présente une taille, un poids et une microstructure similaire au foie humain. Ces caractéristiques anatomiques et histologiques permettent d’effectuer un prélèvement d’organe standardisé et reproductible, ainsi que d’utiliser des machines de perfusion d’organes identiques à celles utilisées en pratique clinique. Un argument supplémentaire est l’utilisation et la validation de ce modèle animal dans la littérature scientifique sur la préservation des greffons hépatiques.
Rôle d’un facteur de transcription dans la sénescence cellulaire et l’emphysème pulmonaire
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
304 souris vont être utilisées contre l'emphysème pulmonaire, dont 96 opérées ou traitées sous anesthésie sans jamais reprendre conscience, les autres dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. On leur instille de l'élastase dans les narines pour léser le poumon, puis on les gave quotidiennement jusqu'à quarante-deux jours avec une molécule expérimentale. Les souris perdant au moins 10 % de leur poids sont mises à mort. Toutes sont tuées pour prélever les poumons, un modèle que le porteur juge "incontournable" face aux cultures de cellules menées en parallèle.
Objectifs
La sénescence cellulaire est un processus de vieillissement naturel qui contribue fortement à la détérioration de la santé. Il a été montré que l’accumulation de cellules sénescentes accentue précocement la sévérité dans la physiopathologie humaine notamment dans les maladies respiratoires comme la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO), l’emphysème et la fibrose pulmonaires. Aussi cibler les cellules sénescentes peut avoir des effets thérapeutiques dans les principales maladies associées à l’âge. Récemment a été défini un réseau de facteurs de transcription organisé hiérarchiquement comme un acteur dans le contrôle du phénotype de sénescence. L’inhibition de la fonction d’un de ces facteurs de transcription reprogramme le phénotype de sénescence, réduisant son impact néfaste dans la progression de la maladie. Ce projet prévoit de caractériser l’emphysème pulmonaire, maladie liée à l’âge qui affecte les poumons, entrainant une gêne respiratoire accompagnée d'une dyspnée à l'effort et actuellement sans traitement curatif disponible. Il serait intéressant de montrer que l’inhibition pharmacologique de la fonction de ce facteur de transcription retarde le début de la sénescence cellulaire, supprime l’inflammation délétère associée, tout en gardant l’architecture tissulaire. Cela favoriserait une réparation et une régénération de manière plus robuste dans le modèle murin de l’emphysème pulmonaire.
Bénéfices attendus
L’intérêt ici serait de contrôler l’accélération du processus de sénescence cellulaire induit par l’élastase au niveau pulmonaire via l’inhibition de la fonction d’un facteur de transcription en utilisant une petite molécule inhibitrice. Cela permettrait de retarder la sénescence, de préserver l’architecture tissulaire et de favoriser les mécanismes de réparation, en vue d’une régénération alvéolaire. Ce concept innovant dans la réparation/régénération pulmonaire aurait de larges implications dans les maladies chroniques respiratoires liées à l’âge.
Procédures
Afin d’induire un emphysème pulmonaire, tous les animaux seront traités par inhalation à l’élastase (ou véhicule, contrôle sans effet) : un dépôt de gouttes contenant le traitement est effectué au niveau des narines de l'animal sous anesthésie générale, moins de 5 minutes par souris (304 souris). Les traitements par des molécules pharmacologiques se font par gavage, car ne pouvant être administrés dans l’eau de boisson. Les animaux vigiles sont gavés quotidiennement selon les groupes pendant 2 jours (32 souris), 7 jours (32 souris), 14 jours (64 souris), 21 jours (96 souris) et 42 jours (64 souris), à l’aide d’une seringue de 1 mL et d’une sonde de gavage adaptée sans induire de souffrance ou détresse chez les souris. Suite aux traitements, nous mesurerons les fonctions pulmonaires à J14 (32 souris), J21 (32 souris) et J42 (32 souris) à l’aide d'un appareil durant 15 minutes environ pour chaque souris sous anesthésie générale, connectée grâce à une sonde.
Impact sur les animaux
Les différents actes peuvent générer du stress chez l'animal. Notamment lorsque l’on doit tenir l'animal, lors des pesées, des traitements par gavage, des anesthésies ou encore lors des déplacements de cage, qui peuvent être une source de stress chez l’animal. De plus, ces différentes manipulations sont effectuées durant la journée, ce qui peut perturber la phase de sommeil, et induire un stress supplémentaire.
Devenir
L'étude nécessite le prélèvement des organes afin de mesurer différents paramètres biologiques et histologiques. Les animaux seront mis à mort en fin de procédures.
Remplacement
En parallèle des études menées sur la souris, une étude est portée sur des cellules issues de biopsies pulmonaires obtenus lors d'une chirurgie chez des patients avec ou sans emphysème. Différents types cellulaires sont isolés, les cellules endothéliales, les cellules musculaires lisses vasculaires et les fibroblastes pulmonaires, ce qui facilite l’utilisation des organoïdes, mais également la mise en culture des PCLS (Precision Cut Lung Slide, section pulmonaire de 200µm). L’in vitro permet de comparer des cellules ou PCLS de patients vs témoins sur différents critères cliniques et biologiques, traitées ou non avec l’inhibiteur. L’évaluation de la cinétique du modèle élastase chez la souris semble néanmoins incontournable afin de comprendre à l’échelle d’un organisme entier le mécanisme de sénescence et de réparation mis en place au niveau pulmonaire. Cela nous permet d’accéder à des données essentielles pour la caractérisation de l’emphysème pulmonaire, et de transposer à la pathologie humaine afin d’envisager une approche pharmacologique adaptée.
Réduction
Nous choisissons d'étudier des groupes de 8 souris. Dans la mesure du possible, les groupes seront constitués de souris de même sexe, même âge, même fratrie pour réduire au maximum la variabilité des mesures biologiques, des paramètres hémodynamiques ou encore des analyses histologiques. Suite à la collecte des résultats, nous analyserons les données avec différents types de tests statistiques. Afin d'observer une différence significative entre deux groupes, nous nous devons de constituer des groupes de 8 animaux, calculé grâce au logiciel de statistique R. Nous essayons au maximum de regrouper les protocoles expérimentaux similaires afin d'utiliser les mêmes souris contrôles.
Raffinement
L'état de santé des animaux sera surveillé quotidiennement par du personnel compétent présent à l’animalerie ainsi que par les porteurs de ce projet. L'animalerie est en cycle classique, respectant les phases jour/nuit. L'environnement des souris sera enrichi par des maisons ou tube en carton, du papier craft et du coton. Les zootechniciens et les porteurs du projet seront en communication concernant le bien-être et la santé des animaux. Mise en place d’une grille de score permettant d’évaluer les points suivants, considérés comme points limites : 1. Tout dérèglement physiologique aboutissant à une incapacité prolongée ou irréversible à se nourrir ou à boire. 2. Modification du comportement caractéristique d'une douleur intense, une détresse ou une souffrance (absence de locomotion, pelage hérissé et/ou terne, prostration, dos vouté). 3. Anomalies pouvant entrainer une douleur intense, une détresse ou une souffrance : perte de poids supérieure ou égale à 10% du poids initial de l'animal, plaies et ulcères, tumeurs, fractures... Le poids des animaux sera mesuré chaque semaine. Si un animal présente un de ces points limites, l’animal sera profondément anesthésié et analgésié, puis mis à mort par un euthanasiant chimique. De plus, les procédures que nous utilisons ont été optimisées et standardisées, ce qui permet de limiter la répétition des procédures.
Choix des espèces
Le modèle d'élastase murin classiquement utilisé dans la littérature, mime au mieux l’emphysème pulmonaire humain. Il fait l'objet de plusieurs publications notamment dans le domaine des maladies vasculaires et pulmonaires. Ainsi le modèle expérimental choisi est donc la souris. Nous utiliserons des souris mâles de 8 semaines issus des mêmes portées, provenant d'une lignée très pure et contrôlée. En effet, le développement pulmonaire continue chez la souris après la naissance, et nous considérons que ces animaux ont des poumons matures à partir de 2 mois. Nous suivrons leur évolution tout au long des différentes procédures, afin d'étudier l'effet de l'élimination des cellules sénescentes dans l'enphysème pulmonaire.
Séances de travaux pratiques de formation règlementaire
- Enseignement supérieur
Rats : 605
Lapins : 75
Réutilisés d'une séance à l'autre avant, pour certains, d'être proposés à l'adoption, 1 605 souris, rats et lapins vont être utilisés dans des travaux pratiques de formation réglementaire. Les rongeurs et lapins vigiles subissent jusqu'à trois gestes techniques par séance, injections, gavages ou prélèvements sanguins, et une partie des rats une chirurgie sous anesthésie sans réveil. Le niveau de souffrance déclaré va de léger à modéré, les souris étant tuées à la fin de la séance. La finalité n'est pas de produire des connaissances mais de faire pratiquer les gestes de base sur animal vivant à des stagiaires en formation.
Objectifs
Les formations règlementaires nécessaires à l’application de procédures, à leur réalisation ou à leur conception prévoient des parties pratiques. La conception de ces programmes pédagogiques suit la trame imposée par l’Arrêté du 1er Février 2013, qui inclut le module 8b intitulé « Procédures expérimentales faiblement invasives : éléments pratiques par groupe d’espèces ». D’autre part, la règlementation française prévoit une formation spécifique pour les personnes qui réalisent et conçoivent des projets incluant de la chirurgie. Le module de formation 8b et la formation à la chirurgie expérimentale sont susceptibles d’inclure des travaux pratiques sur animaux vivants. L’objectif pédagogique : - pour le module 8b de la formation « concepteur » : est de montrer aux futurs chercheurs les enjeux de l’inclusion d’animaux dans des procédures faiblement invasives, pour que par la suite, ils connaissent les bonnes pratiques en matière de contention, administration et prélèvement et qu’ils les utilisent pour concevoir les projets. - Pour le module 8b de la formation « applicateur » : de montrer, et faire pratique avec un encadrement très attentif, les bonnes pratiques dans les mêmes domaines. - Pour la formation à la chirurgie expérimentale : de mettre en pratique avec un encadrement poussé et attentif, pour la première fois, les gestes de base en chirurgie, après qu’ils auront été travaillés sur des modèles inertes et des cadavres. Dans tous les cas, le tutorat, qui doit être mis en place à la prise de poste, est la véritable formation pratique, adaptée aux tâches de chacun. Il peut commencer quand la personne a validé la formation règlementaire. Ce projet présente les séances de travaux pratiques sur animaux vivants prévues dans les programmes de formation de notre établissement, destinées à des étudiants en formation initiale, inclus dans des programmes de licence pro, master ou en formation continue.
Bénéfices attendus
Le bénéfice est pédagogique. Il permet de montrer aux étudiants les bonnes pratiques, passer des messages généraux en matière d’éthique et permet aux stagiaires d’essayer, avec un encadrement attentif, de pratiquer des gestes pour la première fois sur un animal vivant, selon les meilleurs standards actuels. A la différence du tutorat, le stagiaire est ici très encadré et n’est pas sur son lieu de travail, il se consacre totalement à sa formation et se prépare au futur tutorat.
Procédures
. Les animaux subissent un nombre limité et encadré de prélèvements sanguins et d'administrations au cours d'une séance de travaux pratiques. Les souris vigiles subissent un maximum de trois gestes techniques (injections, administration par voie orale ou prélèvements sanguins). Un prélèvement sanguin et des injections supplémentaires sont susceptibles d'être réalisés après anesthésie, avec une analgésie adaptée. Les rats vigiles subissent au plus 3 gestes techniques. Les lapins subissent au maximum deux piqures (injection ou prélèvement sanguin). Une procédure prévoit aussi une intervention chirurgicale sans réveil, pour laquelle les animaux reçoivent deux injections pour l'analgésie et l'anesthésie de niveau chirurgical avant la réalisation des gestes. Sur les animaux vigiles, le temps de contention est de l’ordre de 1 à 2 minutes pour les injections et de 5 minutes maximum pour les prélèvements sanguins.
Impact sur les animaux
Les animaux subissent un nombre limité et encadré de prélèvements sanguins et d'administrations au cours d'une séance de travaux pratiques. Les souris vigiles subissent un maximum de trois gestes techniques (injections, administration par voie orale ou prélèvements sanguins). Un prélèvement sanguin et des injections supplémentaires sont susceptibles d'être réalisés après anesthésie, avec une analgésie adaptée. Les rats vigiles subissent au plus 3 gestes techniques. Les lapins subissent au maximum deux piqures (injection ou prélèvement sanguin). Une procédure prévoit aussi une intervention chirurgicale sans réveil, pour laquelle les animaux reçoivent deux injections pour l'analgésie et l'anesthésie de niveau chirurgical avant la réalisation des gestes. Sur les animaux vigiles, le temps de contention est de l’ordre de 1 à 2 minutes pour les injections et de 5 minutes maximum pour les prélèvements sanguins.
Devenir
A l'issue des séances de TP qui ne sont pas sans réveil, l'état de santé des animaux est évalué. S'ils sont en bonne santé, sans lésion dûes aux erreurs des stagiaires, ils sont gardés en vie pour être réutilisés dans d'autres séances de formation. Au terme de plusieurs utilisations pédagogiques, ils peuvent être proposés à l'adoption.
Remplacement
Pour le module de formation règlementaire, de formation pratique aux procédures peu invasives, les cours qui précèdent les activités sur animaux montrent des images et des vidéos qui réduisent le nombre d’animaux au minimum nécessaire. La formation à la chirurgie expérimentale est un programme de 28h dans lequel les premières séances de travaux pratiques sont réalisées sur modèles inertes puis sur cadavre. La séance de TP sur animaux arrive en fin de formation quand la gestuelle a déjà été travaillée avec ces outils sans animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux est déterminé en fonction du nombre de stagiaires inscrits à la séance. Il est limité au nombre nécessaire pour que chaque stagiaire puisse apprendre suffisamment en manipulant l’animal et en essayant les gestes sans que le même animal ne serve trop. Le nombre ne peut donc pas être trop bas pour limiter l’impact sur l’animal, cependant, nous préférons, en particulier pour les souris, qui sont euthanasiées à la fin de la séance, et chez qui les gestes sont réalisés sous anesthésie avec analgésie adaptée, réaliser plus de gestes faiblement invasifs par animal pour réduire le nombre d’animaux. Le calcul est, au maximum, de 1 lapin pour 3 stagiaires, 1 rat pour 2 stagiaires, 1 souris par stagiaire
Raffinement
Des règles internes on été définies pour limiter le nombre de gestes par animal : pas plus de 3 gestes faiblement invasifs comme une injection ou prélèvement sanguin par animal vigile et par séance pour les lapins, les rats et les souris dans le module pratique de formation aux procédures peu invasives. - recours à l’anesthésie générale avec analgésie adaptée des souris pour les TP du module 8b où l’on pratique plus de gestes. - anesthésie et analgésie de niveau chirurgical pour le TP de cathétérisme chirurgical chez le Rat. - application de points limites précoces pour retirer des séances des animaux trop stressés ou en cas d’échec d’un geste. Dans l’ensemble, comme l’objectif est de faire la démonstration des bonnes pratiques, les séances se passent dans le calme, étape par étape, avec un nombre important d’encadrants, ce qui laisse le temps de bien prendre en compte le stress potentiel induit.
Choix des espèces
Les modules de formation règlementaire pratique aux procédures peu invasives s’inscrivent dans des modules spécifiques d’espèces rongeurs, ou rongeurs et lagomorphes. La formation à la chirurgie expérimentale utilise des rongeurs parce que ce sont les espèces les plus couramment utilisées en recherche et qu’il est trop complexe d’organiser des TP d’initiation à la chirurgie avec d’autres espèces. Les animaux sont commandés en fonction de leur poids, ce sont des animaux jeunes adultes, tels qu’ils sont utilisés en recherche : Souris de 30g, Rats entre 250 et 300 g, Lapin de 2,5 à 2,8 kg.
Étude de l’effet d’une molécule visant à protéger le cœur et les muscles dans la dystrophie musculaire de Duchenne chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
119 rats atteints d'une forme de myopathie de Duchenne vont être utilisés, tous tués à l'issue, un groupe étant laissé vivre la maladie jusqu'au décès autour de douze mois. Selon les groupes, ils reçoivent une pompe implantée sous la peau renouvelée toutes les quatre semaines, un capteur cardiaque, des échographies sous anesthésie et cinq prélèvements sanguins. Le niveau de souffrance déclaré va de modéré à sévère, 32 animaux étant opérés sous anesthésie et tués sans réveil. Le projet teste un dérivé d'oméga-3 censé protéger le cœur et les muscles, bénéfice renvoyé à d'éventuels essais chez l'humain.
Objectifs
La dystrophie musculaire de Duchenne (ou myopathie de Duchenne) est une maladie génétique grave causée par une mutation sur le gène codant pour la dystrophine, une protéine essentielle au bon fonctionnement des muscles. Elle touche uniquement les garçons et entraîne une faiblesse musculaire progressive, affectant à la fois les muscles du corps et le cœur. Avec le temps, ces faiblesses conduisent généralement à un décès prématuré causé par une insuffisance cardiaque et respiratoire. À ce jour, il n’existe pas de traitement permettant de guérir la maladie, bien que plusieurs approches thérapeutiques soient en cours de développement. De nombreuses études ont montré que certaines graisses nommé « oméga-3 », issus de l’alimentation, ont des effets bénéfiques sur l’organisme. Ils aident à réduire l’inflammation et à améliorer certains paramètres sanguins, en particulier en diminuant des lipides comme les triglycérides. Ces oméga-3 protègent le cœur et les muscles, notamment en maintenant un bon équilibre du calcium à l’intérieur des cellules. Plus récemment, notre équipe a mis en évidence qu’un dérivé d’un oméga-3, possède des propriétés protectrices. Ce dérivé est capable de réduire les troubles du rythme cardiaque, l’inflammation et certains problèmes musculaires, en particulier au niveau du diaphragme. Dans le cadre de la myopathie de Duchenne, les atteintes musculaires et cardiaques ont, notamment un mécanisme commun les altérations de la régulation du calcium. L’objectif de ce projet est donc de déterminer si les effets d’un traitement avec la molécule peuvent limiter l’évolution d’un modèle de rat atteint de myopathie de Duchenne.
Bénéfices attendus
Si les améliorations observées chez ces animaux concernant la mobilité, les fonctions respiratoires et cardiaques sont confirmées, ces résultats pourraient potentiellement ouvrir la voie à des études chez l’humain et servir de base au développement de futurs traitements. Au-delà des avancées scientifiques, ce projet pourrait apporter des bénéfices concrets aux patients et à leurs familles, en orientant la recherche vers des stratégies thérapeutiques capables d’améliorer la qualité de vie, ce qui contribuerait à prolonger l’espérance de vie.
Procédures
Dans ce projet, les animaux seront répartis en plusieurs groupes et suivront différentes procédures expérimentales. Un premier groupe de 32 animaux recevra une injection. Un second groupe de 18 animaux sera équipé d’un petit dispositif implanté sous la peau, permettant d’administrer le traitement de manière continue et contrôlée. Deux groupes de 23 animaux chacun recevront à la fois ce dispositif d’administration du traitement (une pompe osmotique) et un petit capteur implanté permettant de suivre à distance l’activité du cœur (un capteur télémétrique). Ces animaux bénéficieront également d’examens d’imagerie du cœur (des échocardiographies) réalisés sous anesthésie, ainsi que de prélèvements sanguins, effectués cinq fois au total, dans le cadre de procédures à court et moyen terme. Un dernier groupe de 23 animaux sera suivi sur une période plus longue. Le dispositif d’administration du traitement sera renouvelé toutes les quatre semaines, jusqu’au décès de l’animal. Les interventions sont brèves : les injections durent moins de 5 minutes, les imageries cardiaques environ 15 minutes, les mesures d’activité respiratoire et de force 30 min, et la mise en place des dispositifs implantés moins de 30 minutes. Toutes les procédures invasives sont réalisées sous anesthésie. Un suivi régulier est assuré afin de limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long de l’étude.
Impact sur les animaux
Les rats malades qui ne reçoivent pas de traitement vont vivre la maladie, présentant un niveau de stress plus élevé, dont les premières manifestations cliniques apparaissent généralement à partir de 3 semaines. Pour ces animaux, la maladie progressant, leur état devrait se détériorer entre 6 et 10 mois jusqu’au décès autour de 12 mois, au plus tard. Des effets peuvent survenir lors de l’implantation unique du capteur télémétrique et de la pompe osmotique, ainsi qu’au cours des anesthésies gazeuses nécessaires aux échocardiographies. Ces effets incluent principalement un inconfort ou une douleur légère au site d’implantation, une inflammation locale passagère, ainsi qu’un stress lié aux manipulations. Les anesthésies gazeuses peuvent entraîner une fatigue, une désorientation brève au réveil et une baisse de la température corporelle. L’ensemble de ces manifestations est généralement de courte durée et disparaît spontanément, sans séquelles.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de la procédure afin de prélever les échantillons nécessaires aux analyses biochimiques, histologiques et moléculaires.
Remplacement
Les dystrophies musculaires notamment de Duchenne touchent plusieurs organes (les muscles, le cœur, le cerveau ...). Avant toute expérimentation animale, ce traitement a fait l’objet d’études approfondies sur des cellules, assurant une compréhension des mécanismes biologiques impliqués. L’administration de la molécule a déjà montré des effets bénéfiques sur le muscle et le cœur validés dans des modèles expérimentaux rigoureux, chez la souris ensuite chez le cochon, pour des applications proches (une altération du diaphragme). Cette démarche progressive garantit que l’utilisation d’animaux est strictement limitée aux questions scientifiques qui ne peuvent être résolues autrement, tout en respectant les principes éthiques.
Réduction
L’équipe de recherche possède une solide expérience sur cette lignée animale. Des analyses statistiques ont été réalisées pour déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaires grâce aux essais déjà obtenus, tout en garantissant la robustesse des résultats. Pour ce projet, nous avons conçu une série de procédures complémentaires, chacune optimisée pour limiter l’utilisation d’animaux. En effet, les expériences sont planifiées pour combiner plusieurs mesures sur un même animal. Chaque animal est suivi précisément, ce qui réduit le risque de perte et donc le besoin d’en utiliser plus. Les procédures sont répétées uniquement si nécessaire. Certaines procédures reposent sur un suivi au long terme permettant que chaque animal soit observé à plusieurs moments et puisse être comparé, ce qui augmente la précision statistique sans avoir besoin d’en utiliser davantage.
Raffinement
Les animaux sont habitués dès leur plus jeune âge à un contact doux et régulier afin de limiter le stress lié aux manipulations. Chaque jour, un temps d’interaction est prévu pour maintenir une relation calme et positive avec les intervenants. De plus, des séances de jeux dans des espaces plus larges seront ponctuellement effectuées. Ils sont hébergés en groupe dans un environnement confortable favorisant leur bien-être La prise en charge de la douleur est assurée tout au long des procédures, de façon préventive et curative si nécessaire, grâce à l’administration de médicaments destinés à l’anesthésie et au soulagement de la douleur. Pour détecter rapidement tout signe de souffrance, des critères de suivi du bien-être ont été établis et évalués quotidiennement, y compris les week-ends et jours fériés. Ces critères concernent l’apparence générale des animaux (pelage, yeux), leur comportement (mobilité, interactions) et leur état physique (masse corporelle). En cas de signe de douleur ou de gêne, des mesures adaptées sont mises en place immédiatement : surveillance renforcée et traitement médicamenteux pour réduire ou éliminer la douleur.
Choix des espèces
Le rat est un mammifère proche de l’être humain sur le plan biologique, ce qui en fait un bon modèle d’étude. Il partage de nombreux aspects avec l’humain, concernant la structure et le fonctionnement des organes ainsi que les processus métaboliques. Grâce aux avancées récentes en génétique, il est aujourd’hui possible de reproduire chez le rat certaines maladies humaines, notamment les troubles musculaires, de manière très fidèle. Ce modèle conserve par ailleurs les avantages propres aux rongeurs : une courte durée de gestation, une taille adaptée aux études expérimentales et une durée de vie compatible avec l'observation dans un temps raisonnable d'effets à long terme des médicaments testés sur des individus âgés. Il est un excellent complément aux autres modèles. Les animaux seront suivis dès 5 semaines afin d’évaluer l’effet du traitement sur la durée, en observant les signes cliniques de la maladie, notamment la motricité, la respiration et le fonctionnement cardiaque.
Caractérisation de modèles génétiques de cardiomyopathies hypertrophiques et évaluation préclinique de nouveaux traitements.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Rats : 5850
Traités avec les molécules de clients industriels, 16 770 rats et souris porteurs de mutations cardiaques reçoivent des composés une à deux fois par jour, des pompes implantées sous la peau et un cathéter posé dans la carotide en fin de protocole. Ces animaux, dont 12 780 dans des procédures classées sévères, sont tous tués pour prélever le cœur et le sang. Le projet évalue l'efficacité de candidats médicaments contre les cardiomyopathies, maladies génétiques touchant une personne sur 200. Le RNT annonce vouloir réduire les effectifs mais ne justifie pas ce total de près de 17 000 animaux, dont beaucoup manipulés dès leurs premiers jours de vie.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires représentent la première cause de mortalité mondiale, il est primordial de poursuivre la recherche dans ce domaine afin d’identifier et d’évaluer des nouveaux médicaments potentiels. Les atteintes cardiaques peuvent se manifester de différentes façons avec, entre autres, les cardiomyopathies qui se caractérisent par des anomalies fonctionnelles et structurelles du cœur. Elles touchent 1 personne sur 200 dans la population générale et sont, dans la majorité des cas, de causes génétiques/héréditaires. Elles touchent toutes les tranches d’âge, depuis l’enfance jusqu’à l’âge adulte. Il existe différentes formes de cardiopathies. Cette classification est basée sur les différences structurelles du cœur et les manifestations fonctionnelles associées. Il est donc nécessaire de caractériser le développement des cardiomyopathies, de comprendre les mécanismes mis en jeu pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et d’évaluer l’efficacité de nouveaux médicaments. Le développement de modèles prédictifs et robustes, ainsi que leur utilisation en recherche pré-clinique permettront d’évaluer des nouveaux médicaments potentiels dans la prise en charge des cardiomyopathies.
Bénéfices attendus
A l’heure actuelle, le prise en charge des cardiopathies consiste à traiter les symptômes et les complications en modifiant l’hygiène de vie des patients (alimentation, arrêt du tabac, activité physique) ou avec des médicaments. Ces mesures n’étant pas toujours suffisantes, la prise en charge de la maladie va, dans certains cas, nécessiter l’implantation de dispositifs tels que des stimulateurs ou des défibrillateurs ou encore des interventions chirurgicales. Afin d’améliorer la prise en charge de cette maladie il est nécessaire de développer des modèles précliniques au plus proche de la physiopathologie humaine, afin de comprendre les mécanismes mis en jeu dans le développement de la maladie, et leur temporalité au cours du développement de l’animal. Le but est d’identifier de nouvelles cibles potentielles qui pourraient devenir de nouveaux leviers dans la prise en charge des cardiomyopathies. Ainsi, l’ensemble des expériences effectuées dans ce projet ont pour but de valider ou non l’efficacité de nouveaux médicaments. Les animaux seront traités avec les molécules de nos clients aux doses qu’ils auront déterminées.
Procédures
Pour reproduire les atteintes cardiaques des patients atteints de cardiomyopathies, des modèles rongeurs présentant des modifications génétiques seront utilisés afin d’évaluer l’efficacité de nouveaux médicaments. Ces maladies se développant à des stades précoces, des expérimentations seront réalisées sur animaux dès leurs premiers jours de vie. Pour les animaux adultes, les composés à tester seront administrés une à deux fois par jour par différentes voies sur animal anesthésié ou vigile. L'administration dure 1 minute sur animal vigile et 5 minutes sur animal anesthésié. Des pompes permettant une diffusion du composé en continu pourront être implantées sous la peau des animaux (chirurgie de 10 à 15 minutes). Pour les animaux non sevrés (avant 21 jours), les composés à tester seront administrés une fois par jour sur animal vigile à partir du 7ème jour de vie. Après le sevrage, des prélèvements de sang (uniques ou répétés) seront réalisés (toutes les 3 semaines au maximum). Avant le sevrage, un seul prélèvement sera réalisé (entre 10 et 21 jours). Un prélèvement de sang dure environ 2 minutes par animal. Avant le sevrage, les animaux seront soumis à des suivis de l'évolution de la fonction cardiaque sous anesthésie gazeuse (15 minutes maximum) tous les 3 jours maximum à raison de 5 fois maximum sur 21 jours. Après le sevrage, les animaux seront soumis à des suivis longitudinaux de la fonction cardiaque et vasculaire sous anesthésie gazeuse (15 minutes maximum). Ces examens seront effectués au maximum toutes les 3 semaines. Les animaux (âgés d’au moins 4 semaines) seront soumis à un test d’effort réalisé sur un tapis de course à 2 reprises : avant le début des traitements et à la fin des traitements. Les mesures terminales nécessiteront la mise en place d’un cathéter dans la carotide au cours d’une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et sans réveil.
Impact sur les animaux
Les modèles génétiques faisant l’objet de ce projet vont développer des cardiomyopathies qui seront plus ou moins sévères selon la mutation génétique. Le retrait et le retour des nouveau-nés dans les cages lors des examens et/ou traitements vont générer du stress, à la fois pour le nouveau-né mais également pour la mère. Si les portées sont composées de plusieurs profils génétiques, une étape de génotypage sera nécessaire pour identifier et inclure les animaux portant la mutation d’intérêt. Ceci impliquera la réalisation d’une biopsie tissulaire (queue, oreille ou phalange) afin de procéder à l’analyse du profil génétique. Les mesures de la fonction cardiovasculaire, bien que non invasives, requièrent une anesthésie gazeuse des animaux à l’issue de laquelle l’animal met quelques minutes pour récupérer. Lors des chirurgies effectuées en fin de procédure, la douleur sera prise en charge par une anesthésie/analgésie adaptée à la procédure utilisée.
Devenir
Tous les animaux du projet seront mis à mort à la fin des procédures afin de procéder à la collecte des organes et du sang pour l'évaluation de critères d’efficacité des composés.
Remplacement
Les nouveaux médicaments doivent avoir validé leur efficacité pré-clinique (chez l’animal) avant de passer en phase clinique (chez l’homme). L’utilisation des animaux permet de réaliser ces tests dans un système biologique complet et donc d’augmenter la prédictibilité des effets chez l’homme. Des projets de cultures ainsi que de co-cultures cellulaires sont de plus en plus développés pour tenter de mimer les différents organes. Ce seront des alternatives à l'utilisation de l'animal, notamment pour sélectionner des candidats médicaments, de toxicité et d'efficacité sur l’organe cible. Cependant, ces modèles ne sont pas encore suffisamment développés et ne peuvent pas refléter la complexité des mécanismes au sein de l’organisme de manière physiologique et intégrée. A l’heure actuelle, les répercussions fonctionnelles des cardiomyopathies ne peuvent être pleinement reproduites et donc étudiées que dans un système in vivo. Le remplacement par un animal d'une autre classe (comme le poisson zèbre) ne permettra pas une analyse aussi précise des mécanismes pathologiques à cause sa très petite taille et contrairement aux rongeurs il n’appartient pas aux espèces réglementaires pour le développement de nouveaux médicaments.
Réduction
Le projet a été organisé de manière à réduire au maximum le nombre d'animaux. Les premières expérimentations permettront la caractérisation des modèles et l’évaluation de l’impact des mutations sur la fonction cardiaque. En se basant sur ces données, nous pourrons ajuster le nombre d’animaux par groupes dans les études d’efficacité. Les premières estimations seront basées sur notre expérience, les données bibliographiques et l’échange avec d’autres chercheurs. La possibilité de réaliser des mesures non invasives permettra un suivi longitudinal de la fonction cardiaque réduisant le nombre d’animaux utilisés dans le projet. Par ailleurs, chaque animal est utilisé pour mesurer plusieurs caractéristiques (physiologiques, anatomiques, histologiques, biochimiques et moléculaires) du développement de la pathologie.
Raffinement
Plusieurs types d'enrichissements seront placés dans les cages hébergeant les animaux. La durée de ces projets étant souvent longue, nous alternerons les enrichissements au fil du temps (petits ou gros tunnels, boules ou briquettes en bois, lanières de papier ou morceaux de coton). Le change de la cage sera planifié 1 à 2 jours avant la date de mise bas afin de permettre à la mère de construire son nid et éviter un nouveau change les jours suivants la mise-bas et ainsi limiter le stress. Autour de la période de mise-bas et la semaine suivante, une attention particulière sera portée aux cages concernées. Pendant toute la durée de nos études, les animaux sont suivis quotidiennement, pesés au moins une fois par semaine afin d’identifier une potentielle souffrance. Afin de limiter au maximum la manipulation des nouveau-nés, les pesées seront réalisées lors des examens échographiques. Pour les animaux âgés de moins de 7 jours, un point de vigilance sera porté à la poche de lait observable en l’absence de fourrure et au poids. A partir de 7 jours, d’autres critères tels que l’activité et l’aspect général seront également pris en compte. Si les animaux présentent des signes de souffrances (tels que perte de poids, défaut de toilettage, agressivité, …), une grille de score spécifique est mise en place. Des soins tels que : hydratation et mise en place de nourriture dans la litière si nécessaire seront effectués. Si l'animal présente une dermatite, par exemple, un protocole de soin sera effectué (nettoyage / désinfection / cicatrisation). Si l'état de l'animal ne s'améliore pas, l’animal concerné sera mis à mort. Lors de la procédure, des mesures non invasives de la fonction cardiaque peuvent être répétées sur un même animal (suivi longitudinal) en ayant recours à des techniques d'imagerie non invasives. Pour les procédures qui peuvent induire de la douleur chez l’animal une analgésie pré et per-opératoire est mise en place pour la prévenir et la réduire.
Choix des espèces
Les modèles rongeurs (rat et souris) sont largement utilisés et caractérisés par la communauté scientifique afin d’évaluer les effets de molécules sur les fonctions cardiovasculaires dans des modèles de maladies cardiovasculaires. Le génome des deux espèces étant connu et proche de celui de l‘Homme, il est possible de recréer chez la souris et le rat les mutations responsables des cardiomyopathies. Ainsi, il est possible d’induire chez ces espèces des atteintes similaires à celles observées chez l’Homme et d’en suivre l’évolution avec les mêmes outils qu’en médecine humaine (échographe). Les maladies cardiomyopathiques pouvant se développer dès le plus jeune âge, les expérimentations se feront dans certains cas sur des animaux nouveau-nés. Les femelles gestantes seront réceptionnées dans nos locaux jusqu’à leur 16ème et 17ème jour de gestation pour les souris et les rats, respectivement. La mise-bas aura lieu dans nos animaleries et les expérimentations se feront sur les nouveau-nés à partir de 24h de vie. S’agissant d’un modèle de maladie chronique, les animaux seront utilisés, dans certain cas, jusqu’à l’âge adulte afin d’effectuer un suivi longitudinal de l’évolution de la pathologie (jusqu’à 24 semaines d’âge).
Étude de faisabilité d’une stratégie de thérapie génique pour la maladie de Willebrand
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
737 souris vont être utilisées pour tester une thérapie génique contre la maladie de Willebrand, une maladie hémorragique, dont 50 opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil. Après une injection, elles subissent des prélèvements sanguins sous anesthésie puis un test d'hémostase terminal, incision ou section des vaisseaux de la queue, pouvant durer jusqu'à quarante minutes. Ce test mesure la capacité du sang à cesser de couler, avant un éventuel passage à l'humain. Le RNT affirme que la coagulation exige "absolument un organisme vivant entier" et qu'aucun test ne peut aujourd'hui éviter le recours à l'animal.
Objectifs
Les maladies hémorragiques familiales, telles que la maladie de Willebrand, restent assez méconnues. Ces maladies empêchent l’arrêt des saignements. Les traitements disponibles sont lourds (injections intraveineuses répétées) et pas toujours efficaces. Une approche par thérapie génique, avec une seule administration, pourrait donc représenter une avancée majeure dans la prise en charge de ces patients et améliorer beaucoup leur qualité de vie. Notre projet va consister à tester, chez un modèle de souris mimant la maladie de Willebrand humaine, l’efficacité de cette nouvelle approche thérapeutique à l’aide de tests bien standardisés.
Bénéfices attendus
A court terme, les résultats de cette étude doivent permettre d'établir la preuve de concept de l'efficacité de cette thérapie dans la maladie de Willebrand. A terme, ce projet devrait pouvoir servir de base pour la mise en place d'essais cliniques visant à déployer cette thérapie, moins lourde que les thérapies actuelles, chez les patients.
Procédures
Toutes les souris reçoivent une injection rapide (5-10 secondes) sur animal vigile. 1) Un groupe reçoit seul un prélèvement (20-30 secondes) sous anesthésie 3/5 jours après injection et est euthanasié. 2) Un groupe reçoit un prélèvement (10-20 secondes) sous anesthésie 3 jours après injection et, 2/5 jours après, un test d’hémostase terminal (incision ou section des vaisseaux de la queue) sous anesthésie (maximum 40 minutes). 3) Un groupe reçoit trois prélèvements (10-20 secondes) sous anesthésie toutes les quatre semaines, puis, un test d’hémostase terminal sous anesthésie (maximum 40 minutes) a 12 semaines. Toutes les souris sont euthanasiées par les méthodes règlementaire en fin d’expérience encore sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Stress léger lors de la préhension des animaux. Douleur légère et transitoire après les injections et après les prélèvements du sang.
Devenir
Les actes expérimentaux finaux sont sans réveil du fait de la collecte de quantités importantes de sang, indispensables pour nos recherches scientifiques.
Remplacement
Le système de la coagulation est complexe, 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
Afin de déterminer le plus petit nombre d’animaux approprié pour le projet, nous avons réalisé une analyse mathématique de puissance. Les hypothèses sous-jacentes à nos calculs sont basées sur la littérature existante et sur notre expérience en utilisant ces modèles en prenant en compte les variabilités de chaque test.
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 anesthésiques. Les animaux ne sont jamais seuls dans les cages d’hébergement et ils ont un accès libre à la nourriture et à l'eau. L’ensemble des expériences sera effectué par une personne habilitée à expérimenter sur animaux et l'acte expérimental aura lieu principalement sous anesthésie et sans réveil. Au cours de ce projet, les opportunités de raffinement seront régulièrement ré-évaluées pour nous assurer de la mise en place rapide de tout nouveau développement technique qui interviendrait pendant la période du projet. Les souris sont sous observation quotidienne et la quantification des points limites, susceptibles d'entraîner une procédure d’euthanasie immédiate de l'animal, sont strictement appliquée.
Choix des espèces
Ce projet fait appel à un modèles murin des maladie hémorragique familiale permettant de tester un thérapie déjà utilisé chez les patients. Ces modèle ne manifestent pas des saignements spontanées. Les souris adultes, entre 8 et 30 semaines d’âge, des deux sexes seront utilisées.
Essai d’efficacité et de sécurité de nouveaux dispositifs chirurgicaux en chirurgie mini-invasive – EU 2/2-MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles urogénitaux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Le nombre de porcs utilisés dépend des dispositifs médicaux que des clients internes ou externes demandent de tester. 380 porcs sont prévus sur la durée du projet, dans des procédures menées sous anesthésie, 180 étant tués sans reprise de conscience et 200 réveillés puis maintenus jusqu'à six mois avant la mise à mort, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une ou plusieurs opérations mini-invasives pouvant durer jusqu'à quatre heures, avec imagerie et prises de sang. Le porteur décrit une "prestation de service" en recherche et développement, et reconnaît ne pas faire de tests statistiques puisqu'il s'agit de "preuves de concept".
Objectifs
Ce projet de recherche et de développement vise à répondre à différentes demandes de validation préclinique de dispositifs médicaux (DM) innovants sur modèle porcin. Selon la réglementation, on entend par DM, tout instrument, implant, appareil, équipement, logiciel ou réactif utilisé, seul ou en association, à des fins médicales chez l’Homme. Ce projet détaille les procédures pouvant être utilisées chez les porcs pour évaluer des DM, en assurant leur prise en charge médicale selon les niveaux de complexité des interventions. La mise en œuvre du projet s’appuie sur l’expertise de nos équipes dans les approches chirurgicales mini-invasives, pour tester l'efficacité et la sécurité de DM en recourant à des méthodes et des équipements à la pointe de la technologie et de l’innovation. Dans le but de répondre à la demande de prestation de service aussi bien en recherche et développement que pour la réalisation d’études conformes aux BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoire), ce projet vise à couvrir de façon générale plusieurs DM dont la pertinence scientifique et la licéité de mise en œuvre chez l’animal auront été préalablement évaluées par le comité scientifique de l’établissement. Dans le cadre de ces tests réalisés pour des équipes internes ou externes, deux types d’événements sont explorés : ceux liés directement au DM testé et ceux qui sont en rapport avec la technique d’implantation ou opératoire. L’objectif est d’évaluer les principales complications pouvant apparaitre pour établir le rapport bénéfice/risque du dispositif médical testé. MODIFICATION : Des imageries supplémentaires (IRM, scanner et/ou angiographie) seront réalisées afin d’apporter une valeur ajoutée au protocole initial, en permettant une caractérisation plus précise des structures d’intérêt, une évaluation fine des modifications morphologiques et fonctionnelles induites par la procédure expérimentale, et la détection d’éventuelles complications. Les animaux seront transportés dans un autre établissement pour la réalisation de ces examens, dans des conditions sécurisées, sous anesthésie générale et avec un monitoring continu, afin de garantir leur sécurité et leur bien-être tout au long du transport et de la procédure.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus lors de ce projet concernent l’effiacité thérapeutique et la sécurité (éviter les effets secondaires) de dispositifs médicaux utilisables chez des patients humains principalement dans le domaine chirurgical.
Procédures
Les interventions se dérouleront sous anesthésie générale pendant la durée de l'intervention pouvant aller jusqu'à 4h maximum. MODIFICATION : Des imageries en plus des échographies seront réalisées un nombre défini de fois par animal, en fonction des objectifs expérimentaux, généralement en pré-opératoire pour obtenir une évaluation de référence et en post-opératoire pour suivre les modifications induites par la procédure. Sur une période de suivi longue durée suite à l‘implantation d’un dispositif, la position du dispositif pourra être contrôlé par imagerie de façon régulière (1à 2 fois par mois selon le dispositif sur une durée pouvant aller jusqu’à 6 mois). Ces examens d'imagerie sont d'une durée approximative de 15 minutes par animal. Des prises de sang sur animal anesthésié pourront également être réalisées afin de réaliser des bilans sanguins ou de suivre des paramètres biologiques spécifiques. Le nombre maximum de prises de sang et le délai entre chaque dépendra du volume prélevé. Ainsi ce délai pourra aller de 24h pour des petits volumes de sang jusqu’à 3 semaines si un volume de sang important venait à être prélevé.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les animaux sont liés aux actes suivants : - Anesthésie : injection intra-musculaire (douleur transitoire au site d'injection), pose de cathéter à la veine auriculaire (douleur locale au site d'insertion du cathéter, risque d'hématome), risque d’hyperthermie maligne liée aux anesthésiques, risque de défaillance cardiorespiratoire - Pose du dispositif ou test d’un instrument/équipement/réactif/logiciel : douleur et/ou infection au site de pose/test, réaction inflammatoire locale, saignement transitoire - injections : * intra-veineuses: elles sont faites dans le cathéter limitant ainsi la douleur locale (on ne pique qu'une fois) et le risque d'hématome. * sous- cutanées ou intra-musculaire : douleur locale. * Les susbtances injectées sont toutes médicamenteuses, un des rares effets indésirables potentiels serait une réaction allergique
Devenir
L’ensemble des animaux est mis à mort en fin de projet car une autopsie doit être réalisée afin de prélever des organes et ainsi d’étudier l’effet du dispositif médical.
Remplacement
Toute évaluation d’un dispositif médical doit apporter des preuves suffisantes de son efficacité et de sa sécurité pour autoriser son utilisation sur des patients avec un taux de réussite optimal (durée d’intervention, efficacité du geste). L’étude initiale du DM sur simulateurs et modèles ex vivo permet d’en tester le concept et la faisabilité technique. Elle doit être souvent complétée par des études de compatibilité, d’efficacité et de sécurité qui nécessitent une phase d’expérimentation sur organisme entier vivant. Les procédures innovantes sont ainsi reproduites dans des conditions proches de la clinique, précliniques, qui incluent également les situations parfois difficiles liées aux voies d’abord, repères anatomiques, complications. Il n’existe pas de modèle ex-vivo ou d’autres possibilités de remplacement suffisantes pour valider intégralement l’efficacité et la sécurité de certains DM avant leur utilisation chez l’Homme, en particulier dans les contextes d’indications chirurgicales effectuées par des approches mini- invasives innovantes. A un stade de développement avancé, il devient nécessaire d’intervenir sur organisme entier vivant pour reproduire des situations cliniques, parfois complexes, de façon réaliste, en prenant en compte les complications éventuelles (voies d’abord, repères anatomiques, hémorragie, nécrose, viabilité des organes, compatibilité…). Les résultats des expérimentations animales permettront de rejeter des DM /procédures inefficaces et/ou dangereux en conditions « réelles », d’élaborer de manière optimale les protocoles de recherche cliniques en cas de résultats positifs et, à terme, de valider de nouveaux DM/ procédures cliniques innovantes utilisables chez les patients humains.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au maximum afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables permettant d’envisager une application chez l’Homme. Les interventions sont réalisées par des chirurgiens experts, ce qui limite le nombre d’animaux nécessaires en optimisant le taux de succès. Chaque DM sera testé préalablement sur un faible effectif d’animaux (2 à 6) avant d’engager une étude plus complète après avis d’experts et d’éventuelles améliorations du dispositif et/ou de la procédure. 380 porcs sont prévus. Ceci est une estimation a priori pour tester une trentaine de DM innovants sur la durée de ce projet. Le nombre requis précisément dépendra des caractéristiques de chaque DM, de son caractère innovant, de la complexité de la procédure, de l’expérience du chirurgien et des risques estimés. Nous ne faisons pas de tests statistiques car il s’agit de preuves de concept sur un très faible nombre d’animaux. Les usages sur le marché du DM et notre expérience montrent que 6 porcs sont généralement nécessaires pour les études de faisabilité et preuves de concept (principalement sans réveil, mais pouvant parfois être réalisées en survie sur un faible effectif), puis en moyenne 10 pour l’évaluation préclinique (sans réveil ou en survie). Nous estimons que sur les 30 DM testés en faisabilité, 70% pourraient passer en phase d’évaluation préclinique : les procédures seront d’abord soumises à un expert pour validation, puis réalisées étape par étape avec évaluations intermédiaires et propositions d’amélioration
Raffinement
Le protocole prévoit des procédures mini-invasives réalisées sous anesthésie générale. Dans les études de faisabilité, de nombreux DM peuvent être évalués sans nécessité de réveiller l’animal en fin d’expérimentation. Dans les études de compatibilité, d’efficacité et de sécurité du DM, les animaux seront réveillés après l’intervention et seront soumis à un suivi clinique quotidien par du personnel qualifié, sous couverture antalgique dès que nécessaire, et hébergés dans un environnement contrôlé (température, hygrométrie) et enrichi : Les porcs sont des animaux sociaux, propres, avec un instinct de fouissement et d’exploration des matériaux. L’enrichissement apporté pour favoriser leurs comportements naturels comprend une stabulation en groupe social lorsque possible, la mise à disposition de jouets à mâchouiller, à manipuler (balles, jouets, chainettes...), l’accès à des zones de repos distinctes des zones de défécation. L’environnement sonore en animalerie est aussi apaisé par la diffusion de musique. Toute altération de leur état général sera reportée au vétérinaire et au responsable de l’intervention médicale qui mettront en œuvre des traitements adaptés. Des critères d’arrêt anticipé en cas de survenue de complications sont définis et validés par la structure en charge du bien-être animal. Toutes les interventions chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale avec monitoring et gestion de la douleur. Une surveillance rapprochée des animaux permettra d’adapter le traitement à leur état clinique sur avis vétérinaire. Les modalités d’hébergement (paramètres environnementaux, alimentation, enrichissement, socialisation) sont contrôlées quotidiennement par des animaliers habilités. Si certains animaux présentaient des signes de souffrance ou de mal-être avant la fin de la période de survie, ils seraient euthanasiés et les données exploitables collectées. Le protocole sera alors revu avec les experts et affiné avant de recommencer une nouvelle série d’animaux. La SBEA (Structure du Bien-Etre Animal) est associée aux décisions relevant du bien-être des animaux en cours d’étude. A la fin du protocole, une étude rétrospective sera réalisée afin d’améliorer de façon continue nos protocoles et nos modèles. MODIFICATION: Les animaux seront transportés anesthésiés vers le deuxième établissement, avec monitoring des paramètres vitaux et maintien de la température à l’aide de couvertures de survie, assurant sécurité et confort.
Choix des espèces
Le Porc est un modèle de choix de par sa taille et son anatomie comparables à l’Homme, il permet l’utilisation d’instruments et équipements de chirurgie, endoscopie notamment, conçus pour l’Homme, et ainsi de reproduire de façon pertinente les procédures en clinique. Notre laboratoire dispose d’une forte expertise sur ce modèle avec de nombreuses données scientifiques disponibles (anatomie, chirurgie…). Des porcs, jeunes adultes entre 25 et 60 Kg, seront utilisés. La taille des organes des porcs à ce stade de croissance correspond déjà à ce qui peut être observé en clinique chez l’Homme, il offre les repères anatomiques recherchés par le praticien et permet d’utiliser les mêmes équipements et matériels chirurgicaux que chez le patient. Dans certains cas, en particulier pour les survies supérieures à 3 mois, le modèle « miniporc » (15-30 kg) pourra être retenu pour ses caractéristiques de croissance plus faible. Ce modèle de cochon « miniature » permet en effet de suivre sur du long terme un dispositif in situ sans qu’il soit trop impacté par la croissance rapide de certains organes (le porc charcutier «standard » peut prendre jusqu’à 800g par jour). Pour les porcs charcutiers, la durée de survie maximale a été fixée à 6 mois afin de limiter les contraintes zootechniques liées à la manipulation d’animaux pouvant dépasser les 100 Kg.