Procédures sans réveil
Etude par imagerie fonctionnelle Ultrasonore de l’effet du PLX5622 sur l’altération de la fonctionnalité des réseaux cérébraux dans un modèle murin de douleur neuropathique cornéenne.
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
250 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance pouvant aller jusqu'à sévère. Elles subissent l'ablation chirurgicale d'une glande lacrymale pour induire une sécheresse oculaire, l'application de filaments rigides sur la cornée vigile pour mesurer l'hypersensibilité, puis des séances de neuro-imagerie par ultrasons de trois à cinq heures sous anesthésie. Le porteur écrit que, voulant étudier les mécanismes de la douleur cornéenne persistante, il ne pourra pas soulager cette douleur. Il décrit les approches sur l'animal entier comme "incontournables" et affirme qu'aucune méthode substitutive n'existe.
Objectifs
La douleur neuropathique cornéenne (DNC) est une douleur chronique qui s’accompagne d’une hypersensibilité sensorielle (air, lumière, contact) et qui affecte de façon dramatique la qualité de vie des patients. Par ailleurs, un ensemble grandissant d’études montre que l’initiation et le maintien de la DNC pourrait être lié à un dysfonctionnement d’un type particulier de cellules gliales cérébrales appelées ‘les cellules microgliales’. Cependant à l’heure actuelle, les traitements de la DNC restent insatisfaisants et les circuits neuronaux impliqués n’ont été que très partiellement caractérisés, du fait de difficultés techniques notamment en recherche préclinique où l’étude des réseaux neuronaux chez le petit animal reste complexe. Dans cette étude, nous proposons d’étudier les changements fonctionnels et structurels des différentes régions cérébrales impliquées dans la DNC et en particulier le rôle des cellules microgliales grâce à l’utilisation d’une technique innovante de neuroimagerie.
Bénéfices attendus
Nos travaux visent à définir 1) les circuits fonctionnels neuronaux impliqués et leurs modifications dans la douleur cornéenne normale et pathologique (chronique) et 2) le rôle spécifique de la microglie dans le développement de la douleur chronique et comment elle peut finement moduler les réseaux de la douleur cornéenne en condition normale et pathologique. A cette fin nous disposons d’un modèle murin de douleur oculaire chronique liée à la sécheresse oculaire développé au sein de l’équipe de nos collaborateurs. Le modèle de douleur cornéenne persistante est un excellent modèle translationnel et pré-clinique qui permet de développer nos connaissances des réseaux neuronaux de la douleur cornéenne et de leurs altérations en cas de douleur chronique. Cette plasticité inadaptée se développe à différents niveaux des systèmes nerveux périphérique et central et a été observée dans de multiples syndromes douloureux chroniques. L’étude de cette plasticité, de l’impact de l’inactivation des cellules microgliales, ainsi que l’existence (ou non) d’un dimorphisme sexuel dans ces mécanismes aideront à une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à cette douleur persistante cornéenne, est un point critique pour l’établissement de liens entre observations cliniques et mécanismes endogènes, afin de développer des traitements réellement efficaces.
Procédures
- Réduction du nombre de cellules microgliales des animaux par ingestion de PLX5622 (molécule détruisant la microglie) présent dans leur nourriture. Durée : 3 semaines. Nombre d’animaux impactés : 80. Nombre de répétitions par animal : 1. - Chirurgie de mise en place du modèle de sécheresse oculaire consistant en l’ablation des glandes lacrymales de l’œil droit. Pour la moitié des animaux, ces glandes ne sont pas retirées mais le reste de la chirurgie est inchangée (incision, suture, anesthésie, soin, ...). Réalisée sous anesthésie générale et avec un suivis et une gestion de la douleurs après l’opération. Durée de la chirurgie : 15 à 20 minutes. Nombre d’animaux impactés : 200. Nombre de répétions par animal : 1. - Imagerie de l’œil pour déterminer l’apparition de lésion lors du développement du modèle. Deux types d’imageries sont réalisées sous anesthésie générale pour permettre l’immobilité des animaux. Durée du test : 8 minutes. Nombre d’animaux impactés : 200. Nombre de répétitions par animal : 3. - Mesure des seuils de sensibilité mécanique par application de filaments de plus en plus rigides (jusqu’à ce que l’animal réagisse) sur la cornée d’animaux vigile. Cela permet de mesurer si les animaux développent une hypersensibilité après la mise en place du modèle. Durée du test : 60 à 75 minutes par groupe mais l’application des filaments ne dure que 3 secondes et cette application n’est répétée qu’entre 5 et 8 fois par animal. Nombre d’animaux impactés : 200. Nombre de répétitions par animal : 6. - Neuro-imagerie par ultrason permettant de mesurer de manière non invasive l’activité cérébrale des animaux et leurs réponses à une stimulation des yeux. Réalisée sous anesthésie générale pour permettre l’immobilité des animaux. Durée d’une session : 3 à 5 heures. Nombre d’animaux impactés : 250. Nombre de répétitions par animal : 1.
Impact sur les animaux
Suite aux chirurgies et malgré l’utilisation d’antalgiques pendant et après ces procédures chirurgicales, les animaux peuvent présenter une activité réduire et ressentir une douleur légère à modérée au niveau de la zone opérée en fonction de la réponse aux traitements antalgiques administrés. Comme nous voulons étudier les mécanismes cérébraux associés à la douleur cornéenne persistante, nous ne pourrons pas soulager cette douleur. Notons que nos analyses en imagerie se feront sur animal anesthésié, limitant ainsi la perception douloureuse de l’animal. Néanmoins, l’anesthésie prolongée des animaux pour les séances d’imagerie pourrait induire des effets indésirables notamment sur les constantes vitales de l’animal. Celles-ci seront monitorées grâce au suivi des fréquences cardiaques et respiratoires. Tout dépassement d’un point limite conduira à une réponse adaptée de l’expérimentateur (i.e. correction du taux d’anesthésique gazeux pour maintenir le niveau adéquat d’anesthésie, modification de la procédure ou mise à mort de l’animal).
Devenir
L’ensemble des animaux utilisés pour la mise au point des protocoles d’anesthésies et pour l’identification du réseau cérébrale impliqué dans la perception de la douleur cornéenne seront mis à mort en fin d’expériences de neuroimagerie, sans qu’ils ne reprennent conscience, pour qu’ils ne soient pas impactés par les stimulations de l’œil réalisées. Le reste des animaux de ce projet seront mis à mort en fin d’expérience de neuroimagerie, toujours sous anesthésie, afin de permettre le prélèvement de leurs cerveaux. Ces cerveaux seront ensuite analysés pour révéler les niveaux de présences de marqueurs biochimiques permettant d’aider à l’interprétation des résultats obtenus dans l’étude.
Remplacement
Notre projet porte sur la plasticité des aires cérébrales dans le contexte de la douleur cornéenne. Dans ce contexte, les approches intégratives sur l’animal entier restent incontournables. A l’heure actuelle, il n'existe pas de méthodes substitutives in vitro, ex vivo ou in silico pour obtenir des données sur des processus cognitifs complexes et pour l’étude et l’analyse des mécanismes de la douleur.
Réduction
Pour ce projet et afin de respecter la règle de réduction, nous utiliserons un nombre limité de souris et de groupes tout en gardant la significativité des résultats via une analyse statistique adaptée (analyse de variance suivi d'un test post-hoc paramétrique si la distribution est normale ou un test non paramétrique dans le cas contraire). Ce nombre sera gardé le plus petit possible et a été estimé grâce aux outils disponibles de calcul de puissance statistique.
Raffinement
Afin de réduire le stress et l’anxiété, les animaux seront reçus une semaine avant le début des expérimentations. Un suivi quotidien sera assuré contrôlant leur comportement général, leur apparence et la présence d’eau et de nourriture. Les animaux seront hébergés de deux à six par cage dans le respect des surfaces réglementaires avec enrichissement (tunnel, bois à ronger). Nous avons déterminé des points limites anticipés, liés à l’état général de santé et de bien-être et liés au modèle expérimental et aux procédures. Toute observation anormale sera notée dans un tableau des points limites et nous suivrons l’échelle décisionnelle que nous avons défini, en fonction des observations quotidiennes. L’application de cette échelle permettra de modifier la procédure en cours avec l’administration d’un traitement antalgique, et/ou de décaler dans le temps les actes prévus par la suite ou, enfin, de mettre à mort l’animal en dernier recours. Les chirurgies seront réalisées en conditions aseptiques. Pour réduire la douleur pendant la chirurgie, elle sera effectuée sous anesthésie avec un antalgique. De plus, des antalgiques seront injectés à la fin et le lendemain de la chirurgie.
Choix des espèces
Dans la littérature, les modèles de douleur oculaire ont majoritairement été développés chez des souris mâles et femelles adultes. Le développement de modèles précliniques chez la souris est hautement reconnu et utilisé en routine pour la recherche portant sur la douleur oculaire. La souris de laboratoire est l'animal de choix car (1) elle possède les structures cérébrales adéquates, (2) nous avons accès à tous les outils génétiques requis (ce n'est pas le cas du rat). Ce projet de recherche portant sur la douleur oculaire nécessite d’utiliser des animaux adultes, âgés de plus de 6 semaines.
Enregistrements par la technique d’électrophysiologie ex-vivo de l’activité électrique des cellules neuronales chez des rongeurs (2023-E-021)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Rats : 707
6512 rongeurs, 5805 souris et 707 rats, vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Ils sont anesthésiés puis décapités, parfois après une perfusion du coeur, pour prélever le cerveau et enregistrer l'activité électrique des neurones sur des coupes. Le porteur, une société privée, présente ce recueil comme un moyen de comprendre le fonctionnement cérébral en vue de traitements chez l'humain. Il affirme que ces enregistrements ne peuvent être reproduits en culture cellulaire et assure respecter l'éthique animale.
Objectifs
L’activité électrique des cellules neuronales (cellules nerveuses) constitue un des mécanismes fondamentaux sous-tendant le fonctionnement cérébral. Il y a donc un intérêt majeur à recueillir de tels signaux électriques directement au sein du cerveau pour mieux comprendre son fonctionnement afin de permettre la mise au point et l’amélioration des techniques de prise en charge en cas de dysfonctionnement ou d’atteintes cérébrales. Pour des raisons éthiques évidentes, les scientifiques qui étudient ces signaux enregistrés directement dans le tissu cérébral s’appuient principalement sur des travaux chez l’animal. L’objectif de ce projet est d’étudier l’activité électrique des cellules neuronales par la technique d’électrophysiologie, sur coupes cérébrales, chez des rongeurs.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre la physiologie des cellules neuronales, dans le but de développer de nouvelles approches thérapeutiques chez l’Homme afin de traiter les pathologies cérébrales.
Procédures
Euthanasie : Administration du mélange d’anesthésiques/analgésiques (par injection, 10 secondes), anesthésie gazeuse de la souris (maximum 5 minutes), décapitation (3 secondes). Perfusion intracardiaque : Selon la structure cérébrale à enregistrer, une perfusion intracardiaque de liquide cérébrospinal artificiel (aCSF), après anesthésie profonde des animaux, pourra être réalisée afin de permettre un meilleure survie des neurones: Injection d'analgésique trente minutes avant l’anesthésie des animaux (10 secondes), injection intrapéritonéale d'anesthésiques/analgésiques (30 secondes) ou anesthésie gazeuse (5 minutes), ouverture de la cage thoracique pour accéder au coeur afin d’y insérer la canule de perfusion dans le ventricule gauche (30 secondes), perfusion intracardiaque d’aCSF (30 secondes), décapitation (3 secondes).
Impact sur les animaux
Ce projet sera réalisé sur des souris ou des rats naïfs de toute expérimentation et non génétiquement modifiés. Pour la perfusion intracardiaque, afin d'éviter toute souffrance, des anesthésiques et des analgésiques seront utilisés.
Devenir
Les animaux seront tous euthanasiés afin de réaliser les coupes cérébrales et procéder aux enregistrements de l’activité cérébrales sur ces coupes.
Remplacement
L'organisation des réseaux neuronaux peut être étudiée sur des coupes cérébrales de rongeurs par électrophysiologie. Ces expériences ne peuvent pas être reproduites, ni étudiées dans des modèles de cultures cellulaires in vitro. Nos expérimentations au sein de la société, même si elles nécessitent l’utilisation d’animaux, sont pratiquées avec un souci permanent de réduction du nombre d’animaux et de bien-être pour nos animaux en expérimentation. Toutes les expériences sont réalisées dans le respect de l'éthique animale.
Réduction
Le nombre de souris a été réduit autant que possible, tout en étant suffisant pour l'obtention de résultats exploitables. L'évaluation du nombre d'animaux nécessaire a été effectuée par un programme adapté. Les résultats seront analysés par des tests statistiques. Nous adapterons les tests statistiques en fonction des observations.
Raffinement
Avant le prélèvement du cerveau en vue des enregistrements électrophysiologiques, une période d’acclimatation des animaux d’au moins 5 jours sera respectée. Afin d'éviter toute souffrance, des anesthésiques et des analgésiques seront utilisés tout au long des expériences. Des points limites stricts et spécifiques au projet seront appliqués et les animaux seront évalués grâce une fiche de suivi.
Choix des espèces
Nos expérimentations sont réalisées chez la souris ou le rat, dont l’étude est extrêmement répandue au sein des laboratoires de recherche en Neurosciences, rendant les résultats pertinents pour la communauté scientifique nationale et internationale. Ces rongeurs, de petite taille et d’élevage facile, possèdent un système nerveux dont le développement est extrêmement proche de celui du système nerveux humain, et dont l’organisation, certes simplifiée, est suffisamment complexe. Ils constituent des modèles de choix pour l’étude des mécanismes du fonctionnement cérébral. Les animaux seront utilisés de l'âge de 3 semaines à 40 semaines, afin de couvrir tous les âges, du jeune à l'adulte.
Etude de faisabilité et de tolérance de traitement par ultrasons focalisés à haute intensité (HIFU) transcutané dans le foie chez le porc dans le cadre de traitement de tumeurs hépatiques.
- Recherche appliquée
- Cancers
14 cochons vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Chaque animal reçoit une anesthésie de deux heures pendant laquelle un traitement par ultrasons focalisés de haute intensité est appliqué sur le foie durant quatre-vingt-dix secondes, pour évaluer la faisabilité de détruire des tumeurs hépatiques sans incision. Le porteur indique que le traitement ne serait pas douloureux d'après les retours chez l'homme, et que tous les cochons sont mis à mort pour analyser leur foie. Il affirme qu'après des simulations informatiques et des tests in vitro et ex vivo il est "indispensable" de tester la sonde sur l'animal avant l'homme.
Objectifs
Les tumeurs hépatiques représentent un enjeu majeur de santé publique du fait de leur forte incidence et de leur mauvais pronostic. Bien que des techniques de destruction tumorales locales existent (radiofréquence cryothérapie, micro-ondes), elles présentent des limites communes que sont la nécessité d’implanter des sondes dans l’organe ce qui rend la procédure invasive et parfois impossible selon la zone à traiter. De plus, les traitements peuvent être altérés par la perfusion sanguine ce qui implique des taux de récidive locale parfois élevés. Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) ont l’avantage de détruire les tumeurs de manière totalement non invasive Ils sont délivrés par une sonde de traitement qui concentre les ultrasons dans une zone focale et permettent la destruction du tissu visé par augmentation de la température localement = jusqu’à plus de 80°C à distance de la sonde qui les émet sans abîmer les tissus qu’ils traversent. Les cellules de la zone cible sont détruites instantanément dès lors que la température dépasse les 60°C. Cette zone de cellules mortes est appelée lésion. Les HIFU sont utilisés dans la destruction de tumeurs depuis les années 90 et leur première application au traitement des cancers de la prostate. Il a été démontré précédemment qu’il est possible d’atteindre des parties du foie de façon totalement non invasive avec les HIFU sans causer de dommages aux autres organes. Le fait de ne pas ouvrir l’abdomen et de ne pas être en contact avec le foie permet de rendre ce traitement totalement non invasif mais ajoute des contraintes de taille sur la technologie. En effet, le foie est partiellement caché par la cage thoracique. Or la propagation des ultrasons est fortement altérée par les os. De plus, la distance entre la sonde de traitement et la cible (tumeur hépatique) est bien plus importante lors d’une approche non-invasive. La manière de délivrer l’énergie ultrasonore et la forme de la sonde ont donc été adaptées, en vue d’une application en clinique humaine. L’objectif de ce programme de recherche est de tester cette sonde ultrasonore au cours de traitements totalement non-invasifs (sans abord chirurgical) sur le modèle porcin afin d’évaluer la faisabilité de créer des lésions d’au moins 15 mm de diamètre sans atteinte des autres tissus.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de confirmer les tests in vitro de validation de cette sonde dans un contexte in vivo dans le but de pouvoir proposer ce dispositif en clinique avec l’avantage d’envisager le traitement des tumeurs hépatiques sans incision ni ponction. En effet, la prise en charge à visée curative des tumeurs hépatique est essentiellement chirurgicale ou réalisée en ponctionnant une aiguille de radiofréquence de manière transcutanée. Cette approche par HIFU totalement non invasive, c’est-à-dire sans incision ni ponction, permettrait d’ouvrir une nouvelle approche thérapeutique d’intérêt pour les patients atteints de tumeurs hépatiques à condition de prouver qu’elle ne présente pas de risque non prévu, sa faisabilité et son efficacité.
Procédures
Les animaux subiront une injection intra musculaire pour débuter l’anesthésie puis, une fois anesthésiés, un cathéter sera mis en place au niveau de la veine de l’oreille. L’anesthésie durera 2h00 maximum avec traitement antidouleur durant le traitement HIFU qui durera 90 secondes maximum.
Impact sur les animaux
La prémédication (injection intramusculaire dans la cuisse) peut générer parfois du stress. D’après les retours chez l’homme, le traitement HIFU sur le foie ne génère pas de douleur.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour prélever les foies qui seront analysés macroscopiquement et par histologie.
Remplacement
Les mises au point des techniques HIFU ont été évaluées au préalable par simulation informatique et testées in vitro et ex vivo ce qui a permis de repousser le passage à l’animal. Cependant, il est maintenant indispensable de tester la sonde de traitement sur l’animal avant de passer chez l’homme afin de vérifier les résultats in vitro. Les organes non prélevés dans ce projet seront proposés à d’autres chercheurs pour la réalisation de test ex vivo.
Réduction
Des tests in vitro, in sillico et ex vivo ont permis de réduire le nombre d’animaux nécessaire à ce projet. Le but étant de tester la sonde de traitement, un total de 14 lésions représente l’objectif. Au pire des cas une lésion sera faite par porc ainsi 14 porcs seront traités. Le nombre sera réduit si on arrive à effectuer plus de lésions par porc.
Raffinement
Bien que le traitement soit apparemment non douloureux, une analgésie est appliquée en combiné avec l’anesthésie. Outre la mise à disposition d’objets à mâchouiller et d'un ballon, les techniciens animaliers disposent d’un temps de jeu, d’échange avec les porcs, leur mettent à disposition des friandises dans la litière pour qu’ils puissent exprimer leur comportement naturel de fouissage. Ils sont régulièrement sortis de leur box pour pouvoir courir dans un plus grand espace de l’animalerie.
Choix des espèces
La sonde de traitement HIFU est adaptée à l’homme. Seul le porc présente une anatomie permettant ce test. De plus, le foie du porc a sensiblement le même ordre de grandeur que celui de l’homme. Afin que le foie soit suffisamment gros et que la paroi de l’animal soit suffisamment épaisse pour se rapprocher des conditions rencontrées en clinique, des porcs de 40 kg seront utilisés.
Contribution à la chirurgie pancréatique de traitements ondes-énergies par écho-endoscopie
- Recherche appliquée
- Cancers
66 cochons vont être utilisés et tués, 45 opérés sous anesthésie sans être réveillés et 21 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie du pancréas de six heures avec traitements thermiques par écho-endoscopie puis ablation partielle de l'organe, une partie des cochons survivant de deux à sept jours sous surveillance avant leur mise à mort. Le porteur indique que les complications possibles incluent pancréatite, ulcère, hémorragie et péritonite, et que l'autopsie sert à analyser les effets du traitement. Il affirme qu'après des tests sur organes isolés il est "nécessaire" d'étudier un "organisme entier", et présente le cochon comme l'espèce de choix pour la chirurgie abdominale.
Objectifs
Le but du projet est d’améliorer le traitement chirurgical du cancer du pancréas, en testant de nouvelles approches mini-invasives écho-endoscopiques. Le cancer du pancréas est une maladie grave avec un pronostic sombre qui est la quatrième ou cinquième cause de mortalité par cancer dans les pays occidentaux. C’est un cancer agressif, difficile à diagnostiquer précocement, avec des chances de survie ou de guérison faibles. Seule la chirurgie (possible pour environ 20% des patients), associée à la chimiothérapie, peut améliorer la survie et permettre une rémission. Mais la chirurgie pancréatique présente encore un haut risque de morbidité et mortalité périopératoire pour les patients. Il s’agit d’un organe complexe, difficile d’accès, et dont l’ablation nécessite des anastomoses techniquement difficiles. Notre objectif est d’évaluer sur le modèle porcin l’apport de techniques complémentaires « ondes-énergie », délivrées dans le pancréas par écho-endoscopie (EUS), et pouvant être optimisées par une navigation guidée par l’intelligence artificielle, pour faciliter ensuite la résection chirurgicale de la tumeur.
Bénéfices attendus
Nous espérons démontrer par cette étude que la chirurgie pancréatique assistée de l’EUS/Onde-énergie permettra de réduire la morbidité́ et la mortalité chez les patients qui présentent : -un cancer du pancréas localement avancé, afin d’en améliorer la résécabilité (chirurgie) ; -un cancer du pancréas métastatique non résécable (non opérable), en traitant les lésions pancréatiques localement avancées, voire les adénopathies et les métastases hépatiques ; -un cancer du pancréas résécable mais avec contre-indication à la chirurgie dans le cas de sujets âgés ou présentant des comorbidités majeures. En complément, l’intelligence artificielle permettrait de guider le chirurgien dans ce geste thérapeutique complexe en apportant une représentation 3D du site opératoire
Procédures
Les animaux seront soumis à un examen gastroscopique puis une intervention chirurgicale sous anesthésie générale de 6 heures. Durant l’anesthésie, seront réalisés des prises de sang, des examens d’imagerie non invasifs (IRM, scanner), une procédure écho-endoscopique avec des injections et traitements thermiques dans le pancréas, suivie d’une ablation partielle du pancréas. Les animaux ne seront pas réveillés après la chirurgie. Certains animaux recevront le traitement thermique EUS du pancréas quelques jours avant la chirurgie d’ablation, la procédure echo-endoscopique dure environ une heure. Puis ils auront 2 à 7 jours de survie sous surveillance rapprochée avec des contrôles de 30 minutes sous anesthésie générale, espacés de 48h, incluant un scanner et un prélèvement sanguin.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les animaux sont liés à l’anesthésie (nausée, désorientation, hypothermie, irritation trachéale), au traitement thermique du pancréas (pancréatite, ulcère gastrique) et à l’intervention chirurgicale dont les complications peuvent être des saignements (hémorragie, hématome) ou une infection (pancréatite, péritonite).
Devenir
Les animaux sont mis à mort sous anesthésie à la fin de la procédure. Une autopsie et des prélèvements post mortem sont nécessaires pour analyser les effets du traitement « onde-énergie » sur le pancréas opéré.
Remplacement
L’intérêt des techniques d’ablation thermique par délivrance de différents types d’énergie a été démontré sur des modèles alternatifs (organes isolés). Il est à présent nécessaire d’étudier la faisabilité et la sécurité de ces approches chirurgicales dans un organisme entier qui intègre la complexité des rapports anatomiques du pancréas et sa vascularisation.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire a été réduit au minimum afin d’obtenir les résultats scientifiques souhaités. 3 lots de 22 animaux sont requis pour tester 3 techniques de traitement echo-endoscopique « onde énergie ». Chaque utilisation est justifiée. Le nombre d’animaux ne peut être réduit, un seul sera utilisé par condition. Les pancréas prélevés chez les animaux contrôles seront utilisés pour évaluer ex vivo de nouvelles solutions d’ablation thermique. Les interventions seront réalisées successivement, un animal après l’autre, afin de permettre une amélioration constante des techniques selon les résultats cliniques observés.
Raffinement
Les porcs sont hébergés en groupe sociaux dans de larges box enrichis de jeux à mâcher et de balles, ils sont douchés quotidiennement à l’eau tiède et reçoivent une alimentation adaptée à leurs besoins physiologiques. Les conditions d’ambiances sont contrôlées et la température est maintenue entre 18 et 24°C. Une période d’acclimatation leur permet de s’habituer à leur environnement et au personnel soignant qui met en place un programme de familiarisation basé sur la distribution de récompenses. Le jour de l’intervention, les porcs sont tranquillisés avant d’être transportés dans la salle d’opération, ils sont maintenus sous anesthésie générale avec gestion de la douleur pendant toute l’opération. Les animaux sont étroitement surveillés jusqu’à leur réveil et durant les jours suivant l’opération. Une videosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir en cas de complications. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure en cas de souffrance.
Choix des espèces
Parmi les différentes espèces animales, le porc est l’espèce de choix pour les approches abdominales et les études impliquant de la chirurgie en raison de sa grande taille et de ses similitudes anatomiques et physiologiques avec l'homme. Un cochon de 4 à 5 mois, qui pèse entre 35 à 50 Kg, nous permet d’avoir un modèle pancréatique pertinent pour réaliser des interventions chirurgicales dans les mêmes conditions que chez le patient (anatomie du pancréas, taille des instruments, voies d’abord, ergonomie, orientation…).
Formations à l’utilisation du robot de cathétérisation R-one pour l’angioplastie coronaire
- Formation professionnelle
72 porcs vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque femelle de 60 à 70 kilos subit une ponction fémorale et la navigation de guides et de sondes dans son système cardiovasculaire piloté par un robot, avec un risque de spasme coronaire et d'arythmie, non pour produire des connaissances mais pour entraîner des équipes médicales. Le porteur indique tuer l'animal sans réveil du fait d'un risque d'hémorragie massive au point de ponction. Il affirme que les mannequins ne reproduisent pas les mouvements cardiaques et respiratoires et que le passage par le modèle animal est "incontournable" pour valider la formation.
Objectifs
L'utilisation de ce robot nommé R-one demande un apprentissage particulier sur des fantomes et simulateurs. A l'issue de cette formation pratique sur ces modèles inertes il est indispensable pour le praticien de valider la maitrise du robot en conditions rééles avant de pouvoir passer chez l'humain. Pour cela le modèle animal recommandé est le porc dans la mesure où son anatomie coronarienne est proche de l’anatomie humaine.
Bénéfices attendus
De plus en plus de centres de soins sont équipés de ce robot de cathétérisme, une formation devient donc obligatoire avant une utilisation sur l'humain. De plus dans un avenir proche ce robot pourrat étre manipulé à distance ce qui permettra d'effectuer des angioplasties sur des patients trés éloignés des grands centre de soins.
Procédures
Les animaux vont subir une anesthésie générale puis une ponction fémorale pour la mise en place d'un désilet permettant d'introduire différents guides et de naviguer dans le systeme cardio-vasculaire. L'ensemble de ces "trajets" seront médié par le robot Rone et suivie par scopie.
Impact sur les animaux
Lors de ces procédures de cathérisme, plusieurs evénements indésirables dus à la navigations des guides et sondes dans le raiseau artériel et le coeur peuvent être rencontrés. Il s'agit de spasme coronaire et d'arytmie cardiaque
Devenir
La procédure même peu invasive sera sans réveil car le risque d'hémorragie massive au point de ponction est trop important pour risquer de réveiller l'animal
Remplacement
La formation débutera par une prise en mains du robot sur un coeur artificiel et sur . La formation des chirurgiens à l’utilisation de ce robot est essentielle pour l’avenir des patients souffrant de coronaropathie.
Réduction
La formation permettra de former une equipe entière d'un centre de soin en utilisant un seul porc. Les infirmiers et cardiologues travaillant habituellement enssemble en salle de cathétérisme, se retrouveront dans un véritable bloc de cathétérisme. D'un point de vu pratique nous avons obtimisé la pose des stents et le passage des balonnés de facon à ce que 3 cardiologues puissent effectuer les gestes sur un seul porc.
Raffinement
la formation in vivo ne sera réalisée qu’après une phase de formation théorique et in vitro à l’utilisation du dispositif Médical. Les porcs seront prémédiqués de façon approprié et l’ensemble des gestes chirurgicaux seront réalisé sous anesthésie générale monitorée avec analgésie adaptée. La procédure sera sans réveil avec mise à mort par surdose d’anesthésie (confirmé par le monitoring: ECG plat) . Les porcs arriveront 7 jours avant l’intervention et seront hébergés en enclos intérieur sur caillebotis plastiques, leur espace de vie sera enrichie par des jouets dédiés type balles à bruit et disque à mordre. L’ensemble de la formation sera supervisé par un réfèrent expert en cathétérisme sur le modèle porcin.
Choix des espèces
L'utilisation du robot R-one dédié à l'angioplastie coronaire nécessite un apprentissage technique poussé. Le praticien devra dans un premier maitriser les différentes fonctions du robot en simulation sur mannequin. Même si ils sont très réalistes, les mannequins haute-fidélité ne simulent pas les mouvements cardiaques ni les mouvements respiratoires le passage par le modèle animale est donc incontournable. Le porc est l’espèce dont l’anatomie coronarienne est la plus proche de l’anatomie humaine. La pose d’un stent en conditions réelles à savoir salle de cathétérisme, passage par voie fémorale sur des porcs de 60 à 70 kg anesthésiés validera la formation. Les porcs utilisés seront des femelles de 60 à 70 kg qui possede une anatomie cardio-vasculaire proche de l'humain adulte.
Etude de l’inhibition génétique de la phosphodiesterase 2A
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
1 640 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, la plupart tuées à l'issue, 320 issues de la création de lignée pouvant être gardées pour la reproduction. Certaines reçoivent l'injection de composés inflammatoires dans la patte, provoquant une douleur de 45 minutes à 4 heures, et 240 subissent une perfusion intracardiaque létale sous anesthésie. Les souris passent des tests sociaux et cognitifs du stade de souriceau à l'âge adulte, dont des tests d'anxiété et d'interaction sociale précédés de deux heures d'isolement. Le porteur affirme qu'aucune méthode in vitro ne remplace la souris et présente ce modèle génétique comme un "nouveau modèle de maladie du cerveau" pour l'autisme et le syndrome de l'X fragile.
Objectifs
Des mutations du gène PDE2A ont été découvertes chez des patients atteints d’autisme et de déficience intellectuelle, qui sont des maladies du développement du cerveau . La protéine PDE2A est très fortement exprimée dans le cerveau et a un rôle clé dans le développement des neurones, leur morphologie et fonctionnement. Ceci explique que des altérations de son niveau d’expression (trop ou trop peu de protéine) puissent avoir un impact négatif sur le fonctionnement neuronal et induire des maladies du cerveau. L'étude de la souris Pde2a +/- qui, comme les patients, a une quantité diminuée de PDE2A est donc une nécessité du point de vue comportemental puisqu’elle devrait représenter un nouveau modèle de maladie du cerveau. Le syndrome de l'X Fragile est une autre forme très fréquente de déficience intellectuelle et d’autisme . Ce syndrome est dû à l'absence de la protéine FMRP qui est fortement exprimée dans le cerveau. Elle module l’expression de plusieurs protéines qui sont donc déréglées (trop ou trop peu) dans le cerveau des patients X Fragile . Néanmoins, nous ne connaissons pas laquelle ou lesquelles parmi ces protéines est/sont responsable/s majoritairement de la maladie chez les patients X Fragile. En conséquence, il n'existe aucun traitement pour les malades X Fragile. Les souris qui n’ont pas FMRP sont le modèle animal du syndrome de l’X Fragile. Dans le cerveau de ces souris, la quantité de PDE2A est augmenté de 50%. Nous proposons de croiser les souris modèle du X Fragile ayant trop de PDE2A avec la lignée de souris qui ont moins de PDE2A dans le but d'obtenir une souris ayant un niveau de PDE2A normalisé . Si nous retrouvons une normalisation de la mémoire et du comportement social chez les souris que nous avons générées avec un niveau normalisé de PDE2A, nous pourrons conclure que l’augmentation de PDE2A est la cause principale de déficience intellectuelle et autisme chez les patients atteints du Syndrome de l’X Fragile. Des drogues qui permettront de réduire l’activité de PDE2A pourront donc être utile pour traiter les patients X Fragile. Une autre conclusion de ce travail sera aussi de prouver qu’une augmentation ou une réduction d’une protéine clé (comme PDE2A) dans la fonction du cerveau peut induire la même maladie du développement du cerveau.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de : 1) Caractériser d’un point de vue comportemental les souris ayant moins de PDE2A et de mettre à disposition de la communauté scientifique ce potentiel nouveau modèle de maladie du développement du cerveau. 2) Comprendre le rôle de l’augmentation de PDE2A dans la manifestation de la déficience intellectuelle et de l'autisme associé au syndrome de l'X Fragile. 3) Valider l’inhibition chronique de PDE2A comme traitement pour le syndrome de l'X Fragile.
Procédures
Différents tests sociaux et cognitifs seront réalisés ponctuellement et qui dureront, selon les tests, de 3 minutes à 2 heures. Ces tests se feront chez les souriceaux, à l'adolescence (un mois) et à l'âge adulte (dès deux mois) Pour les tests sur la douleur inflammatoire, des composés inflammatoires seront injectés en sous-cutané dans la patte de la souris. L'animal sera testé pendant 45 minutes. En terme de procédures chirugicales, certains animaux seront soumis à une perfusion intra-cardiaque, et une injection d'anesthésique et une d'antalgique seront effectuées sur chaque animal.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à des contentions manuelles plusieurs fois au cours de leur vie, que ce soit pour des pesées ou pendant les différents tests. Les tests comportementaux réalisés sont classiques et indolores, à l'exception des tests sur la douleur inflammatoire. Une douleur résulte de l'inflammation induite dans ces tests, mais sa durée est de 45 minutes à 4 heures selon le type de test. Concernant les autres tests, de l'anxiété peut être attendue lors des différents tests liée à un nouvel environnement notamment pour les tests d'anxiété ou lors de l'isolement dans l'actimètre ou pendant le test d'interaction sociale avec 2h d'isolement auparavant.
Devenir
Si les souris de la lignée nouvellement créée ne montrent aucune altération physique préjudiciable à l’animal (ce qui est attendu), les 320 animaux de cette création de lignée seront gardés en vie pour la reproduction. Dans le cas contraire, il seront mis à mort, nous récupérerons différents organes afin de déterminer les causes de cette altération, et les procédures comportementales ne seront pas réalisées. L'ensemble des animaux seront mis à mort à l'issue des procédures expérimentales. Nous récupérerons différents organes (cerveau, moelle épinière, surrénales, testicules et ovaires) afin de réaliser des études moléculaires. 240 de ces animaux subiront une perfusion intra-cardiaque, sous anesthésie générale, au cours de laquelle ils décèderont afin de pouvoir réaliser une étude sur les coupes de cerveau.
Remplacement
Avant de réaliser cette étude, nous avons préalablement travaillé sur des lignées cellulaires, ce qui nous a permis de confirmer le rôle de Pde2A et l'intérêt thérapeutique de son inhibition. Notre étude portant globalement sur des maladies du neurodéveloppement et sur le déficit intellectuel et les troubles du spectre de l'autisme, nous devons poursuivre ce projet directement chez la souris pour étudier les différents comportements associés à ces maladies afin de valider le rôle de PDE2A dans ce contexte et l'intérêt de son inhibition dans le syndrome de l'X fragile.
Réduction
Dans un objectif de réduction, nous analyserons nos résultats après chaque groupe expérimental. Si les résultats des 2 premiers groupes expérimentaux sont significatifs et identiques, nous n'utiliserons pas le 3ème groupe. De plus, les organes de tous les animaux utilisés au cours de ce projet seront récupérés pour réaliser des études moléculaires, ce qui évitera l'emploi d'animaux supplémentaires.
Raffinement
Les animaux seront stabulés dans des portoirs ventilés en groupes sociaux avec des congénères du même âge, et disposerons de plusieurs enrichissements (ouate, cabanes, bâtonnets à ronger). De plus, du personnel qualifié (zootechniciens) les surveillera et prendra les mesures nécessaire en accord avec des points limites établis et adaptés à chaque test. Lors des procédures chirurgicales, les animaux seront au préalable anesthésiés, accompagné d'un analgésique et d'un antalgique afin de réduire la douleur de l'animal.
Choix des espèces
Travailler avec des souris permet de comparer des individus dits « sauvages » dont l’ensemble des caractéristiques est connu, avec des modèles transgéniques disponibles, comme le modèle du syndrome de l'X fragile, aussi modèle d'autisme. De plus, le modèle murin permet d'étudier à la fois les comportements sociaux, cognitifs, anxieux ou sensori-moteurs que l'on peut retrouver chez les patients atteints de troubles du neurodéveloppement. Le syndrome de l'X Fragile est une maladie neurodéveloppementale, et les patients atteints d'une mutation sur le gène Pde2a présentent également des troubles du développement. Les animaux seront donc étudiés à différents stades du développement. Des tests seront réalisés au 7ème, 10ème et 14ème jour après la naissance, ce qui correspond à l'enfance chez l'humain. Puis nous réaliserons d'autres tests à 1 mois, ce qui correspond à l'adolescence. Enfin, nous réaliserons des tests à l'âge adulte d'une souris (à partir de 8 semaines). Cela permettra d'évaluer l'impact de l'extinction partielle du gène Pde2a au cours du développement, et d'identifier les moments clefs où la protéine PDE2A est impliquée dans la pathologie et où l'inhibition de Pde2 permettrait d'agir sur la pathologie.
Caractérisation in vivo des effets aigus et à long-terme des stimulations magnétiques dans un modèle rongeur d’épilepsie-absence
- Recherche appliquée
- Maladies animales
160 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 85 d'entre eux étant maintenus sous anesthésie jusqu'à leur mise à mort sans réveil. Une partie subit une trépanation et l'implantation d'un dispositif d'enregistrement cérébral, avec les risques de douleur et d'infection que le porteur mentionne, pour tester une stimulation magnétique sur un modèle d'épilepsie-absence de l'enfant. Le porteur décrit la stimulation elle-même comme indolore et renvoie l'usage en clinique au long terme. Il affirme que ces enregistrements in vivo sont "indispensables" et ne peuvent pas être remplacés.
Objectifs
Ce projet a pour but d’évaluer les effets thérapeutiques de la stimulation magnétique transcrânienne sur l’épilepsie dans un modèle rongeur d’épilepsie-absence de l’enfant, le rat GAERS (‘Genetic Absence Epilepsy Rat from Strasbourg’). Par le passé, les neurones à l’origine des crises chez le GAERS ont été identifiés, i.e. une sous-population de neurones présentant une hyperactivité et une hyperexcitabilité. Il a par ailleurs été mis en évidence chez des rats témoins que la stimulation magnétique avait pour effet de diminuer l’activité et l’excitabilité des neurones de la même région corticale que les neurones initiateurs des crises. En admettant qu’elle ait les mêmes effets inhibiteurs sur les neurones corticaux des rats épileptiques, elle pourrait bloquer la genèse des crises et ainsi constituer un nouvel outil thérapeutique prometteur pour le traitement de cette pathologie.
Bénéfices attendus
L’épilepsie-absence est une épilepsie généralisée non-convulsive affectant principalement les enfants et les adolescents. Cette épilepsie se traduit lors des crises par une perte soudaine de conscience associée à un arrêt comportemental. Les crises d’absence sont de courte durée mais surviennent très fréquemment ce qui handicape lourdement les jeunes patients qui souffrent de déficits de perception et de mémorisation. Nous espérons pouvoir corriger l’hyperexcitabilité des neurones corticaux à l’origine du déclenchement des crises d’épilepsie-absence à l’aide de la stimulation magnétique transcrânienne. Notre projet consistera à mettre en évidence les effets de cette stimulation sur les crises chez l’animal vigile et d’en identifier les mécanismes cellulaires chez des animaux anesthésiés à l’aide d’enregistrements électrophysiologiques multi-échelle non réalisables sur les animaux vigiles. A long-terme, on peut envisager que ces stimulations soient utilisées en clinique pour diminuer la fréquence de récurrence des crises chez les jeunes patients.
Procédures
Pour l’étude des effets aigus de la stimulation magnétique cérébrale sur les crises d’épilepsie dans un modèle rongeur de la maladie, des enregistrements de l’activité cérébrale à différentes échelles (au sein d’une région cérébrale et au niveau des neurones individuels) seront réalisés chez des animaux sous anesthésie générale complémentée par une injection d’analgésiques avant et pendant la chirurgie. Au cours des actes chirurgicaux, les animaux seront anesthésiés. Une fois la chirurgie terminée (environ 2h), l’activité cérébrale sera enregistrée de façon à calculer le nombre, la durée et la fréquence des crises d’épilepsie et de recueillir l’activité des neurones (environ 8h). Une session unique de stimulation magnétique transcrânienne indolore sera alors appliquée et les effets de cette stimulation sur les crises d’épilepsie sera étudiée. Un total de 85 animaux sera utilisé recevant une stimulation réelle (n = 50) ou fictive contrôle (n = 35). Cette étude nous permettra d’étudier les effets potentiellement thérapeutiques de ce type de stimulation sur les neurones à l’origine des crises d’épilepsie. Pour l’étude des effets d’un traitement chronique de la stimulation magnétique sur les crises d’épilepsie dans un modèle rongeur de la maladie, les animaux épileptiques et témoins seront stimulés 10 minutes par jour pendant 10 jours. Cette procédure comprend 75 animaux au total (45 rats épileptiques et 30 rats témoins). Pour étudier les effets de ce traitement, durant les 10 jours de stimulation, seront réalisés des enregistrements (1 heure/jour) de l’activité cérébrale en temps réel sur les animaux éveillés. Pour ce faire, des électrodes d’enregistrement seront placées sur la surface du cortex sous anesthésie générale complémentée par une injection d’analgésiques avant, pendant et après la chirurgie. A l’issue de ces 10 jours de traitement par stimulation transcrânienne indolore, seront réalisés des enregistrements comme décrits précédemment. Cette partie de l’étude nous permettra de comparer les effets sur les crises d’un traitement aigu ou chronique.
Impact sur les animaux
Il n’existe pas de nuisances ou d’effets indésirables liés à la stimulation magnétique puisqu’elle est sans bruit, sans vibration et sans douleur hormis un éventuel stress lié à la manipulation des rats lors des séances de stimulation. Les nuisances ou effets indésirables liés aux chirurgies d’implantation pour les enregistrements chez les animaux éveillés sont la trépanation ainsi que les éventuels risques liés à ces chirurgies (douleur, infection, fatigue). Sont à prévoir également les contraintes liées au système d’implantation et à l’hébergement individuel une fois l’implantation réalisée. Enfin, les enregistrements quotidiens nécessiteront un changement d’environnement (aller-retour quotidien entre la cage d’hébergement et la cage d’enregistrement). Les nuisances ou effets indésirables au cours des enregistrements chez les animaux anesthésiés sont liés aux procédures chirurgicales (trachéotomie, trépanation, points d’incision et de contention), à l’anesthésie prolongée lors des enregistrements (manque ou excès d’anesthésiques) et à la mise sous ventilation artificielle après curarisation (blocage de la canule par des sécrétions, volume d’air inspiré insuffisant).
Devenir
A l’issue de ce projet, tous les animaux seront euthanasiés en raison d’analyses post mortem supplémentaires afin de déterminer les caractéristiques morphologiques des neurones enregistrés et leur localisation au sein du cortex cérébral.
Remplacement
Nos expériences d’enregistrement de l’activité cérébrale in vivo sont indispensables à la réalisation de ce projet et ne peuvent pas être remplacées puisque c’est la seule préparation permettant de caractériser de façon précise les changements d’activité et d’excitabilité induits par la stimulation magnétique transcrânienne. Cependant, les expériences que nous avons précédemment réalisées chez des rats témoins nous ont permis de déterminer la fréquence de stimulation optimale pour diminuer l’excitabilité des neurones ciblés. Nous nous servons donc de cette base d’études pour restreindre le nombre de fréquence de stimulation à tester et ainsi n’effectuer que les expériences nécessaires pour répondre aux objectifs du projet.
Réduction
Une stratégie expérimentale méthodique a été mise en place pour réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Ainsi, nous nous baserons sur nos études précédentes qui nous permis de déterminer la fréquence optimale de stimulation à appliquer pour réduire l’excitabilité corticale. Nous combinerons également différents protocoles (différents tests sur l’activité et les propriétés des neurones à l’échelle unitaire, enregistrements de longue durée et si possible de plusieurs neurones/animal) au sein d’une même expérience, ce qui nous permettra de n’utiliser que les animaux nécessaires à l’obtention de résultats fiables et reproductibles. Enfin, la taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance (160 animaux au total) et il sera nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats.
Raffinement
Après la chirurgie, l’animal sera isolé dans une cage enrichie afin d'éviter toutes morsures du connecteur par un congénère. Pour faciliter l’hydratation, de l’hydrogel et des croquettes seront placés dans la cage. Une surveillance sera effectuée durant 72h par un personnel compétent afin de s'assurer de l'absence de points limites. Nous réaliserons une pesée quotidienne des animaux pendant ces 72 h, puis de façon hebdomadaire afin d’éviter une perte de poids supérieure à 10%/24h comparé au poids précédent la chirurgie. Un antalgique sera administré après la procédure. Cependant, si des points limites étaient observés, nous mettrons en place un traitement analgésique supplémentaire. Enfin, en cas d'observation de léthargie, d’inconscience, d’immobilité ou de perte excessive (> 10 %) ou prolongée (> 3 jours consécutifs) de poids, l’animal sera euthanasié. Des enregistrements électroencéphalographiques d’une heure/jour seront effectués dans des cages d’enregistrements adaptées permettant un accès libre à l’eau et à la nourriture. Ces enregistrements seront précédés d’une période d’acclimatation de 30 minutes, afin de réduire le stress. La température de la pièce et le comportement de l'animal seront monitorés par un système d’enregistrement vidéo et pourront être visionnés à distance. En amont de la période d’enregistrement et de la chirurgie, les animaux seront habitués à la cage d’enregistrement à raison d’une heure par jour durant 5 jours. Les stimulations (indolores et sans bruit) seront appliquées 10 minutes chaque jour durant 10 jours. L’animal sera donc maintenu par l’expérimentateur. Afin d’habituer les animaux à la manipulation humaine, une semaine avant la chirurgie d’implantation, les rats seront quotidiennement manipulés à raison de 15 minutes par jour. Un soin tout particulier sera apporté à la réduction de l'inconfort, de la douleur ou du stress des animaux grâce à une surveillance constante des paramètres physiologiques (activité cérébrale, fréquence cardiaque, température, oxygénation du sang) et la mise en place de protocoles d'interventions spécifiques (utilisation appropriée d'anesthésiques généraux ou locaux et myorelaxants, analgésie) pour chaque indicateur de souffrance (sensibilité au pincement de la patte, réflexes musculaires, variation de température ou de la fréquence cardiaque, modification de l’activité cérébrale). Avant l’enregistrement, 30 à 40 minutes d’acclimatation sera observée.
Choix des espèces
Les expériences seront réalisées sur des rats épileptiques ainsi que sur des rats témoins « normaux », âgés de deux à six mois, pesant de 250 à 450 g. La souche de rat épileptique utilisée ici est reconnue comme étant un excellent modèle d’épilepsie-absence parce qu’elle présente une très forte homologie (propriétés des crises) avec la pathologie humaine. Les rats témoins constitueront les rats « contrôles » non-épileptiques. Nous utiliserons des rats GAERS adultes, stade auquel ils présentent des crises matures typiques et des rats Wistar du même âge comme contrôles pour que l’âge ne puisse pas biaiser nos résultats.
Isolement d’Ilots pancréatiques de rat
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
100 rats vont être utilisés, anesthésiés puis tués sans réveil. Chaque animal reçoit une injection anesthésiante, puis une chirurgie prélève le pancréas avant la mise à mort, pour isoler des îlots pancréatiques destinés à des études in vitro sur le diabète de type 1. Le porteur indique que l'isolement des îlots impose la destruction du pancréas, incompatible avec la survie. Il écarte les lignées cellulaires jugées trop résistantes et la faible disponibilité d'îlots humains, présentant le rat comme le modèle "le plus ressemblant" pour une future transplantation humaine.
Objectifs
L'étude d'approches thérapeutiques innovantes du diabète de type 1 avec pour objectif notamment d'améliorer la résistance et la survie des ilots de Langerhans vis-à-vis des stress inhérents au protocole de greffe. Les procédés de conversion et d'utilisation de l'énergie au niveau cellulaire et leur régulation sont à la base du bon fonctionnement des cellules et tissus. Ce métabolisme énergétique est perturbé dans de nombreuses situations physiologiques ou physiopathologiques, soit comme témoin des altérations, soit comme facteur à l'origine de ces états. Restaurer le métabolisme énergétique peut constituer une stratégie thérapeutique. Afin de pouvoir l'explorer, il est nécessaire d'avoir un bon modèle d'étude du métabolisme intermédiaire. A ce titre, les îlots pancréatiques isolés constituent un très bon modèle avec un indicateur de bon fonctionnement simple à vérifier : sa capacité à sécréter de l'insuline in vitro. Bien que certaines lignées cellulaires (INS-1 d'origine rat et Min-6 d'origine souris) sécrètent de l'insuline in vitro, leur métabolisme est altéré et les rendent peu pertinentes dans ce type d'étude. Il est donc nécessaire de recourir à l'utilisation de rats comme sources d'îlots pancréatiques pouvant ensuite être mis en culture pendant plusieurs jours en présence de facteurs expérimentaux d'intérêt avant d'être ensuite étudiés in vitro.
Bénéfices attendus
Une meilleure connaissance de l'état métabolique des ilots en réponse à différents agents est nécessaire avant de passer à l'étape pré-clinique de greffe d'ilots encapsulés et de suivre leur devenir in vivo. Cette étape in vitro permet également de limiter le nombre d'animaux à utiliser et à traiter lors de l'étape in vivo.
Procédures
1 injection pour anesthésier et analgésier les animaux, suivie d’une chirurgie pour prélever le pancréas avant mise à mort l’animal sans réveil
Impact sur les animaux
Aucun
Devenir
L'isolement d'ilots pancréatiques impose la destruction du pancréas, incompatible avec la survie des animaux
Remplacement
Les lignées Min6 ou INS1 sont des cellules bien plus résistantes que les cellules pancréatiques humaines et de ce fait inadaptées à ce projet. De plus, la disponibilité en îlots humains, dépendante du don d’organe à usage scientifique, est extrêmement limitée. Dans la problématique de nos travaux qui vise à la transplantation humaine d’îlots pancréatiques, nous avons recherché un modèle le plus ressemblant. Les îlots de rats représentent une alternative à l’utilisation des îlots humains pour la validation in vitro du projet et justifie l’utilisation des animaux dans le projet.
Réduction
La présente demande porte sur un effectif prévisionnel de 100 rats sur 2 ans (valeur maximale) mais seuls les animaux absolument nécessaires seront utilisés, en fonction des besoins expérimentaux.
Raffinement
Les animaux utilisés sont hébergés dans des conditions qui remplissent toutes les exigences réglementaires (enrichissement du milieu, plusieurs animaux par cage, cage ouvertes permettant de sentir des congénères à proximité, contrôle des variables environnementales). Une fois l'animal sélectionné, il est anesthésié à l'aide d'une mélange Xylazine/Kétamine et n'est pas réveillé. La procédure d'injection de l'anesthésique suit les recommandations de dose établies et validées lors de la visite d'agrément et par notre SBEA et pour lesquelles nous avons suffisamment de recul car aucun signe de réveil n'a jamais été observé. L'administration est réalisée par des personnes formées et compétentes pour effectuer ce geste. Le maintien de l'anesthésie est vérifié constamment par l'expérimentateur qui contrôle l'absence de signe de réveil ou de mouvement lors de l'étape de perfusion après laparotomie.
Choix des espèces
Les îlots de rat sécrètent de l'insuline dans un contexte similaire aux îlots humains, ce qui correspond au mieux au but de nos projets qui visent une transplantation humaine. Les animaux utilisés sont des jeunes adultes, entre 150g et 300g de façon à avoir une taille d'organe suffisante pour en extraire un nombre suffisant d'ilots.
Evaluation de la vasopressine sur la perfusion du cerveau et du rein au décours d’un arrêt cardiaque chez le porc
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
24 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Chaque animal subit une chirurgie, un arrêt cardio-respiratoire provoqué puis une réanimation, des prélèvements sanguins pendant quatre heures de suivi, avant le prélèvement du cerveau, du cœur et des reins. Le porteur signale des échecs de réanimation possibles, la procédure étant interrompue au bout de trente minutes sans reprise de circulation. Il affirme qu'aucun remplacement in vitro n'est possible, pour comparer la vasopressine aux vasopresseurs de routine sur la perfusion rénale.
Objectifs
Malgré l'amélioration de la prise en charge pré-hospitalière et l’amélioration des soins avancés de réanimation, seuls 10% des patients réanimés avec succès d'un arrêt cardiaque extrahospitalier sortent de l'hôpital vivant et sans atteinte neurologique majeure. La majeure partie des patients réanimés avec succès d’un arrêt cardiaque présente une défaillance hémodynamique multi-viscérale (touchant plusieurs organes) extrêmement sévère aujourd’hui pris en charge par l’administration de médicaments type vasopresseurs. Néanmoins, l’utilisation de ces médicaments dans ce contexte peut être responsable d’une altération du débit sanguin rénal qui peut alors aggraver le pronostic au décours de l’arrêt cardiaque. L'arginine-vasopressine (AVP) est un vasopresseur endogène qui pourrait constituer une alternative intéressante aux vasopresseurs tels que l’adrénaline et la noradrénaline en exerçant une action vasopressive puissante tout en limitant la fuite capillaire et en préservant le débit sanguin rénal. L’objectif de cette étude est donc de comparer les effets de l’AVP aux vasopresseurs utilisés en routine à l’heure actuelle sur les débits de perfusion rénale dans un modèle porcin d’arrêt cardiaque réanimé.
Bénéfices attendus
L’administration de vasopressine préserverait le débit de perfusion rénale tout en permettant un maintien adéquat de la pression artérielle par rapport à une perfusion équivalente d’adrénaline ou de noradrénaline.
Procédures
Dans ce projet, nous évaluerons l’effet de la vasopressine sur les perfusions régionales au décours d’un arrêt cardiaque chez le porc. Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale et à un arrêt cardio-respiratoire. Des prélèvements sanguins à l'état anesthésié seront réalisés tout le long de la procédure. Les animaux seront mis à mort au terme des 240 minutes de suivi après la Reprise de la Circulation Spontanée (RACS). Le cerveau, le cœur et le rein seront prélevés pour analyse histologique.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les échecs de réanimation sont possibles chez les animaux, compte tenu de la difficulté du modèle. En cas d’absence de reprise de la circulation spontanée au bout de 30 min, la réanimation cardiopulmonaire sera interrompue. La mise à mort sera réalisée dans ce contexte précis.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort , en effet, des prélèvements de tissus biologiques seront nécessaires pour réaliser l’étude histologique des organes (notamment les reins).
Remplacement
L’arrêt cardiaque est une situation qui induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Le caractère intégratif de l’affection ne permet donc pas de la reproduire in vitro ou in silico (absence de Remplacement possible). L’étude de médicaments ou dispositif permettant de lutter contre ses séquelles doit se faire une vivo, en utilisant des animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Le critère de jugement principal sera le débit de perfusion rénale. Afin de montrer une augmentation du débit de perfusion rénale de 40% dans le groupe traité par rapport au groupe Témoin, il nous faudra un effectif de 6 animaux par groupe (avec α=0,05 et β =0.9). Ce calcul permet d’utiliser le nombre d’animaux le plus faible possible pour conduire le projet présenté.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichissement avec des jouets en plastique. Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale, avec administration d’antalgiques puissants, tout au long de la procédure.
Choix des espèces
Notre choix s’est porté sur l’espèce porcine compte tenu de sa proximité avec l’homme au vu de sa masse corporelle, de son anatomie cardiaque et des valeurs usuelles des paramètres hémodynamiques. Porcs à maturité sexuelle de 30 kg.
Etude du rôle de l’amphiréguline sur l’insuffisance circulatoire au décours d’un arrêt cardiaque chez le porc.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
50 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Chaque animal subit une chirurgie, un arrêt cardio-respiratoire provoqué puis une réanimation avec assistance circulatoire, des prélèvements sanguins pendant deux heures de suivi, avant le prélèvement du cerveau. Le porteur signale que des échecs de réanimation sont possibles, la réanimation étant interrompue au bout de trente minutes sans reprise de circulation. Il affirme que le caractère "intégratif" de l'arrêt cardiaque interdit tout remplacement in vitro ou in silico, pour tester le rôle d'une protéine dans les fuites vasculaires.
Objectifs
L’arrêt cardiaque est un enjeu majeur de santé publique à l’origine d’environ 40 000 décès chaque année en France. Les patients réanimés développent un syndrome de défaillance multi-viscérale qui ne permet pas au sang d’irriguer les organes dans des conditions normales. Ce syndrome est nommé insuffisance circulatoire. Il se caractérise par une hyperperméabilité vasculaire, ou fuite capillaire, conduisant à une chute de la pression artérielle systémique. Son traitement repose sur l’administration de vasopresseurs et l’apport de fluides afin de compenser la perte hydrique massive. Les marqueurs cellulaires ou moléculaires conduisant à cette insuffisance circulatoire ne sont pas clairement identifiés. L’analyse de séquences d’ARN de patients atteints d’insuffisance circulatoire a permis de mettre en évidence une cible d’intérêt : l’amphiréguline. Il s’agit d’un ligand du récepteur à l’EGF (Epidermal Growth Factor) mais son rôle reste mal connu. L'objectif de cette étude est donc d’étudier le rôle de l'amphiréguline dans les fuites vasculaires observées lors d’une l’insuffisance circulatoire. Nous étudierons son effet grâce à un inhibiteur pharmacologique du récepteur à l’EGF, l'erlotinib. Pour cela, nous utiliserons un modèle porcin d’arrêt cardiaque sévère avec prise en charge par circulation sanguine extracorporelle ou assistance circulatoire extracorporelle (ACE).
Bénéfices attendus
Dans une étude translationnelle, notre laboratoire a analysé les séquences ARN des profils d'expression de gène associé à une fuite capillaire chez des patients présentant un choc cardiogénique à la suite d’un arrêt cardiaque. Parmi eux, l'amphiréguline est 56 fois plus exprimée chez les patients présentant une fuite vasculaire massive que chez des patients n’en présentant pas. En effet, l'amphiréguline, un ligand du récepteur de l'EGF (Epidermal Growth Factor), est impliqué dans le remodelage tissulaire. Dans ce contexte, le blocage du récepteur à l’EGFR pourrait exercer des effets bénéfiques sur les fuites capillaires. Nous évaluerons la quantité totale de fluide nécessaire pour maintenir le débit de l’ACE et la pression artérielle moyenne à 60 mmHg tout au long du suivi.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale et à un arrêt cardio-respiratoire. Des prélèvements sanguins à l'état anesthésié seront réalisés tout le long de la procédure. Les animaux seront mis à mort au terme des 2 heures de suivi après la réanimation cardio pulmonaire. Le cerveau sera prélevé pour des analyses histologiques.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les échecs de réanimation sont possibles chez les animaux, compte tenu de la difficulté du modèle. En cas d’absence de reprise de la circulation spontanée au bout de 30 min, la réanimation cardiopulmonaire sera interrompue. La mise à mort sera réalisée dans ce contexte précis.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de protocole.
Remplacement
L’arrêt cardiaque est une situation qui induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Le caractère intégratif de l’affection ne permet donc pas de la reproduire in vitro ou in silico (absence de Remplacement possible). L’étude de médicaments ou dispositif permettant de lutter contre ses séquelles doit se faire une vivo, en utilisant des animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Le critère de jugement principal sera la quantité totale de fluides (Ringer lactates) nécessaire pour maintenir la pression artérielle moyenne à 60 mmHg tout au long du suivi. Considérant un besoin de fluides d’environ 15±5 ml/kg/h en conditions témoin, le nombre d’animaux devant être inclus dans chaque groupe sera de 10 afin de mettre en évidence une réduction d’environ 40%. Les critères de jugement secondaires seront les paramètres hémodynamiques cérébraux et systémiques, ainsi que les concentrations cérébrales de substrats biochimiques (lactate, pyruvate).
Raffinement
Dès leur arrivée à l’animalerie, les animaux seront hébergés en groupe de même poids dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichissement avec des jouets en plastique. Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale, avec administration d’antalgiques puissants, tout au long de la procédure.
Choix des espèces
Notre choix s’est porté sur l’espèce porcine compte tenu de sa proximité avec l’homme au vu de sa masse corporelle, de son anatomie cardiaque et des valeurs usuelles des paramètres hémodynamiques. Porcs juvéniles de 30 kg car ce poids est utilisé pour les modèles d'arrêt cardiaque chez le porc.
Evaluation de l’effet dose-réponse d’un vaccin vivant atténué contre Flavobacterium psychrophilum chez la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss).
- Recherche appliquée
- Maladies animales
630 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 480 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Vaccinées par immersion puis infectées par injection avec une souche virulente de Flavobacterium psychrophilum, elles servent à mesurer une dose létale 50 et l'efficacité du vaccin, le critère retenu étant la survie ou la mort. Le porteur indique que les poissons atteignant le point limite, défini par une détresse terminale (nage erratique, nécrose, animal ne répondant plus aux stimuli), sont mis à mort. L'objectif affiché est commercial, la mise sur le marché d'un vaccin pour la pisciculture de la truite.
Objectifs
Flavobacterium psychrophilum est une bactérie et l'agent responsable de la flavobactériose d’eau froide aussi connue comme syndrome de l'alevin de la truite arc-en-ciel qui revêt une importance économique notable . Cet agent pathogène est l'une des causes les plus courantes de maladie bactérienne dans la production aquacole en eau douce de la truite arc-en-ciel. Aucun vaccin commercialisé contre cet agent pathogène et ses manifestations cliniques n'est actuellement disponible. Le partenaire de ce projet a l'intention de commercialiser un vaccin vivant atténué contre Flavobacterium psychrophilum afin de contribuer à la prévention de la flavobactériose chez la truite arc-en-ciel. La souche vaccinale a conféré une protection significative à la truite arc-en-ciel lors d’épreuves d’infection réalisées avec la souche mère virulente isolée aux Etats-Unis. Plusieurs essais de vaccination de truites arc-en-ciel par immersion ont été réalisés à l'Université de l'Idaho. L'utilisation du vaccin a permis d'obtenir une protection significative par rapport au groupe ayant reçu le contrôle. Avant une mise sur le marché, il est nécessaire de valider l’efficacité du vaccin sur des souches responsables d’épisodes infectieux en Europe. Dans le contexte de la maîtrise de la pathologie infectieuse en production aquacole, ce projet vise à évaluer l’effet dose-réponse du vaccin vivant atténué contre l’infection par une souche virulente de la bactérie pathogène Flavobacterium psychrophilum isolée en France. Les poissons après avoir été vaccinés par immersion seront infectés dans des conditions contrôlées afin d’évaluer leur résistance et l'efficacité du vaccin.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mettre au point le protocole d’administration d’un vaccin (dose et temps de contact) et d’évaluer le potentiel protecteur de ce vaccin. Si les résultats sont positifs, le partenaire poursuivra les essais dans le but de mettre sur le marché et de commercialiser ce vaccin.
Procédures
Les deux étapes de vaccination (primo et rappel) sont réalisées par immersion pour répondre aux contraintes de la filière (praticité d’administration à l’échelle industrielle). Les infections expérimentales sont réalisées par injection. Elles sont réalisées sous anesthésie (par bain) et une seule injection par poisson est réalisée par des personnes compétentes en moins de 15 secondes. Les animaux sont mis à jeun 48 heures avant l’infection. Cette mise à jeun prévient toute régurgitation en cours d’anesthésie, diminue les besoins en O2 des poissons au cours des manipulations.
Impact sur les animaux
Le critère utilisé pour évaluer l’efficacité du vaccin est la résistance au pathogène suite à un challenge infectieux. La réponse est binaire : mortalité (avec précision du temps post-contamination avant la mort) ou survie. L’inocuité de la souche vaccinale a été démontrée lors d’expériences précédentes sur la truite arc-en-ciel menées par le partenaire du projet, aucun effet indésirable de l’étape de vaccination n’est attendu. Le stress lié à la manipulation (tri, pesée, transfert) et à injection lors du challenge sont compensés par anesthésie par bain (tricaïne à 100 mg/l).
Devenir
Tous les animaux de ce projet entreront dans un protocole d'infectiologie et ne pourront être réutilisés pour d'autres finalités, ils seront donc mis à mort en fin d'expérience.
Remplacement
Le projet que nous menons chez la truite arc-en-ciel ne peut être réalisé sur cultures cellulaires car il est nécessaire, pour évaluer l’efficacité du vaccin de soumettre les poissons à des épreuves d’infections expérimentales permettant d’obtenir des critères d'appréciation quantitative de leur résistance.
Réduction
La mesure de la dose létale 50 (DL50) est un protocole de référence en expérimentation animale nécessitant 6 doses avec 10 poissons par condition. La mise en évidence de différences significatives entre les conditions de vaccination (dose et durée d’immersion dans le vaccin) nécessite 30 poissons par aquarium. Des effets dépendants du bac d’élevage étant classiquement observés lors des épreuves infectieuses, il est indispensable de dupliquer les groupes infectés. Les effectifs proposés sont ceux utilisés récemment pour les analyses statistiques lors de l’évaluation de vaccins contre F. psychrophilum. Dans un but de réduction, la mesure de la DL50 sera mutualisée dans d’autres projets employant le même lot d’animaux et les mêmes conditions du challenge infectieux (même souche, mode d’infection).
Raffinement
Les animaux sont observés au moins deux fois par jour afin de surveiller l'apparition du point limite qui sera suivi par une grille de scoring et défini par une détresse terminale par l’observation cumulée de 2 signes cliniques minimum correspondant à : une nage erratique, hyper ou sous ventilation, nécrose au point d’injection pouvant conduire à un choc osmotique (dérégulation des pressions), caudale rongée, animal ne répondant plus aux stimuli (épuisette). Une anesthésie par bain de tricaïne (100 mg/L) est réalisée avant de procéder à l’injection intramusculaire. Tout au long de leur vie, les poissons sont élevés dans les meilleures conditions possibles. Ils sont nourris 2 fois par jour. Ils sont toujours en présence de congénères et les biomasses maximales (60g/l) sont rigoureusement respectées. La qualité de l’eau (T°C = 10°C, O2>7 mg/l, pH = 8, NO2
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel est le modèle classique de la pisciculture continentale européenne : c’est la principale espèce d'élevage en France et c'est l'hôte naturel de Flavobacterium psychrophilum. Il est nécessaire de travailler sur des poissons vivants afin de mettre en place une mesure individuelle de la résistance au pathogène et permettre in fine l’evaluation de la protection du vaccin. Pour l'évaluation de la résistance à l’infection par Flavobacterium psychrophilum, les animaux sont utilisés au stade alevin, soit à des stades relativement précoces (5 g) où la sensibilité à des infections par Flavobacterium psychrophilum est maximale. De plus, c’est à ce stade que les animaux sont le plus sensibles à cette pathologie dans les élevages. L’objectif commercial est donc de vacciner les animaux sur ces stades précoces (1 g).
Rôle du vieillissement dans la progression tumorale du cancer du sein et ses traitements.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
8 244 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 8 184 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent des injections de cellules tumorales dans la glande mammaire ou la veine de la queue, qui provoquent des cancers et des métastases aux poumons, au cerveau et aux os, puis des chimiothérapies répétées par gavage et injections. Le porteur étudie l'effet du vieillissement sur le cancer du sein en comparant des souris de 8, 36 et 72 semaines, les bénéfices pour les patientes restant renvoyés au long terme. Il affirme qu'il n'existe "pas de méthodes alternatives" et que le modèle animal est "nécessaire".
Objectifs
Le cancer est une maladie liée à l'âge. Bien que la plupart des cancers surviennent après l'âge moyen, les thérapies anticancéreuses sont le plus souvent conçues à l’aide de modèles animaux utilisant des sujets “jeunes”. Il est urgent de concevoir des approches pré-cliniques intégrant la composante de l’âge et visant à en améliorer potentiellement l'efficacité. Nous émettons l’hypothèse qu'un microenvironnement vieillissant, notamment dû à l'augmentation de la senescence, entraîne une incidence accrue du cancer et une diminution de l'efficacité des thérapies anticancéreuses. Nous proposons qu'agir sur le microenvironnement vieillissant permettrait d’augmenter l’efficacité des traitements, notamment en utilisant des molécules pour diminuer le nombre de cellules sénescentes.
Bénéfices attendus
Le but de ce projet est de concevoir des chimiothérapies mieux adaptées à l'âge des patients, notamment en tentant de contrer les effets de vieillissement, via un ciblage de la sénescence cellulaire.
Procédures
• Injection de cellules tumorales dans la glande mammaire, sur animaux anesthésiés, une fois, durée de 3 secondes. • Injection de cellules tumorales dans la veine de queue, sur animaux vigiles, une fois, durée de 20 secondes. • Injections dans la veine de la queue, de vésicules extracellulaires, sur animaux vigiles, 2 fois, durée 20 secondes. • Injection de chimiothérapie par gavage oral, sur animaux vigiles, tous les jours pendant 15 jours, durée 5 secondes. • Injection de chimiothérapie dans la cavité abdominale, sur animaux vigiles, 2 fois par semaine, durée 3 secondes. • Injection de chimiothérapie dans la cavité abdominale, sur animaux vigiles, tous les 3 jours, durée 3 secondes. • Injection de chimiothérapie dans la circulation sanguine, sur animaux vigiles, tous les 3 jours, durée 20 secondes. • Injections de chimiothérapie dans la cavité abdominale, sur animaux vigiles, pendant 3 jours consécutifs, durée 3 secondes. • Injection de traceurs lumineux dans la cavité abdominale sur animaux vigiles, 3 fois par semaine, durée 3 secondes.
Impact sur les animaux
L’injection des cellules tumorales entraînera le développement des cancers primaires mammaires et l'apparition de métastases principalement aux poumons, au cerveau, aux os et aux ganglions lymphatiques. Ceci peut s’accompagner d’inflammation au site d’injection, de pertes de poids et de difficultés respiratoires. De plus une tumeur mammaire pourrait causer problèmes dans la déambulation des souris. Les traitements de chromothérapies pourront conduire à des effets secondaires nommément la perte de pelage, fatigue et perte de poids. Les injections répétées de composées pourront conduire à de l’inflammation localisé au site d’injection. Tous ces aspects sont considérés dans l’établissement des points limites et décrit dans la procédure expérimentale.
Devenir
Les animaux ayant subi ces interventions seront mis à mort pour le prélèvement de sang et de tissus.
Remplacement
Il n'existe pas de méthodes alternatives pour remplacer le présent projet. Les études in silico et in vitro 2D ou 3D ne permettant pas de reproduire les conditions permettant de récapituler la complexité de la cascade métastatique. Le modèle animal est donc nécessaire.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé au minimum mais néanmoins suffisamment pour pouvoir réaliser une analyse statistique pertinente. De plus il utilise un système d’imagerie du petit animal qui permet un suivi longitudinal d’un même animal donc une réduction du nombre total nécessaire. Une étude exhaustive des données récentes de la littérature n'a pas permis d'identifier une équipe réalisant des expériences similaires.
Raffinement
Des points limites ont été établis pour éviter toute souffrance animale. Les procédures décrites dans ce projet (injections et imagerie) seront effectuées sous anesthésiés. Les souris seront vérifiées régulièrement 3 fois par semaine. En cas de symptômes traduisant l’apparition de douleurs (réduction de la réactivité, difficulté de locomotion, fourrure non entretenue, tendance à l'isolement), une injection d’un analgésique sera effectuée une fois par jour jusqu'à disparition des symptômes ou dans le cas contraire conduira au sacrifice des animaux.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris adultes car nous nous intéressons à l'évolution cancéreuse chez l'adulte uniquement. Pour analyser l’impact du vieillissement, il sera nécessaire d’employer des souris à différents âges, à 8 semaines (jeune), 36 semaines (mature) et 72 semaines (âgées), qui sont les âges corrélés à l'espèce humaine respectivement de 18 ans, 30 ans et 78 ans, ainsi que décrit par Wang et al. Life Sciences. 242 :117242 (doi : 10.1016/j.lfs.2019.117242). De plus les modèles murins utilisés reproduisent tout ou parti de l'évolution du cancer du sein chez la femme, notamment toute la cascade métastatique en peu de temps et ont déjà fait l'objet de nombreuses publications dans le domaine.