Procédures sans réveil
MODIFICATION : Evaluation des performances et des impacts de nouvelles interfaces corticales et sous-corticales chez les mini-porcs
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Pour évaluer de nouvelles électrodes de stimulation cérébrale profonde, 9 mini-porcs subissent une chirurgie crânienne pouvant durer jusqu'à six heures, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour analyses. Chaque animal peut connaître un œdème cérébral, un traumatisme local lié à la pose des électrodes et une douleur postopératoire. Le projet cible à terme la maladie de Parkinson et les tremblements chez l'être humain. Le porteur résume les retombées en une phrase, ce travail pouvant "améliorer la prise en charge" des troubles du mouvement "si les résultats sont favorables".
Objectifs
La maladie de Parkinson est incurable ainsi que d'autres troubles de mouvement, mais des thérapies comprenant des médicaments, de la chirurgie et de la réadaptation peuvent permettre de réduire les symptômes. En effet, la stimulation intracérébrale profonde est proposée aux patients souffrant de maladies neurologiques avec des troubles du mouvement (maladie de Parkinson, tremblement essentiel et dystonie). Cette étude consiste en l'évaluation de la fonctionnalité et des effets de nouvelles interfaces corticales et sous-corticales (électrodes d'enregistrement et de stimulation intracérébrale profonde (DBS), afin d’en caractériser les capacités d'enregistrement, de stimulation et les effets sur un modèle porcin (minipig) en situation comportementale avec et sans tremblement. Ce projet offre de nouvelles perspectives telles qu’une meilleure prise en charge des cas de troubles du mouvement.
Bénéfices attendus
Si les résultats sont favorables, ce travail pourrait permettre d’améliorer la prise en charge des maladies de troubles du mouvement.
Procédures
Les animaux sont soumis à : - Pose de cathéter sous anesthésie légère, durée maximum de 20 minutes ; - Procédure chirurgicale et analyse d’imagerie : sous anesthésie, donc la durée sera plafonnée à 6h , et limitée autant que possible à 2h30, afin d'assurer une récupération optimale aux animaux. Cette longue procédure permet d'évaluer un maximum de paramètres sur un seul animal et donc de réduire le nombre d'animaux utilisés ; - Les enregistrements de comportement : sur les animaux vigiles, maximum 3 heures par jour; La durée des enregistrements des signaux cérébraux sous anesthésie sera limitée à un maximum de 2 heures.
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue sur la partie des enregistrements : léger stress et inconfort lié à la piqûre et au tremblement. La principale nuisance attendue chez les animaux est relative à la chirurgie et à la période postopératoire. Il s’agit plus précisément de : - stress de l’anesthésie, hypothermie ; - hémorragique puis possible œdème cérébral au niveau du cerveau pendant la chirurgie ; - le léger traumatisme local provoqué dans le cerveau par la pose des électrodes ainsi que la douleur modérée en postopératoire ; - infection au niveau des points de sutures. Pour les sessions sous anesthésie / castration : stress de la contention et de l’anesthésie, légère douleur possible. Une surveillance des paramètres biologiques et comportementaux (anxiété, motricité, etc..) permettra de détecter ces complications inattendues.
Devenir
A la fin du projet, les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses histologiques.
Remplacement
La réponse à l'objectif posé implique le suivi de la réponse de stimulation du dispositif, donc seules des études chez l’animal vivant le permettent. En effet, il n’est pas envisageable d’implanter un nouveau dispositif médical ou d’administrer un nouveau composé à l’homme — sain ou malade — compte tenu des risques non connus susceptibles d’apparaître.
Réduction
Au total, 9 animaux seront utilisés, un nombre d'animaux se trouve réduit au minimum nécessaire pour l'obtention de données suffisamment fiables sur l’évaluation de la fonctionnalité et des effets de nouvelles interfaces corticales et sous-corticales chez les porcs.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans le respect de leurs besoins éthologiques avec des enrichissements propres à l’espèce. De plus, la température de la salle d’hébergement sera augmentée après la chirurgie. Le suivi quotidien des animaux et les pesées hebdomadaires sont assurés par le personnel technique et animalier habilité et habitué à travailler avec des porcs. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes quotidiens. En cas de troubles liés au dispositif, des traitements pourront être mis en place, similaires à ceux pratiqués en médecine humaine. Tout acte douloureux ou fortement stressant sera réalisé sous sédation ou sous anesthésie (locale ou générale selon les besoins). Au cours des études, les animaux feront l'objet d'un suivi clinique, afin de détecter tout signe de mal-être ou toute anomalie physique. La surveillance est renforcée durant la période post-opératoire et en cas d’apparition de troubles. L’ensemble de ces informations sont reportées sur des fiches de suivi adaptées. Cette surveillance permet une intervention rapide auprès du vétérinaire et du responsable de projet pour adapter les soins analgésiques si nécessaire. Si une étape du protocole chronique affecte l’état de santé au point d’atteindre l’un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal, alors le protocole sera interrompu et l’animal mis à mort selon les modalités éthiques. Avant le début d'étude, les animaux seront habitués à la marche sur le tapis. Concernant l'enregistrement du comportement, la procédure sera arrêtée avant que l'animal ne se fatigue. Pendant la procédure chirurgicale, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constante de leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, température...). Ceux-ci nous permettent d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des antiarythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible en salle d’opération pour éviter la mort précoce de l’animal durant les tests.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme le porc a été retenu car (1) les modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent donc une référence dans la communauté scientifique ; (2) le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. De plus, les porcs ont une taille et un volume de cerveau compatibles avec ceux des primates non humains ; et l'anatomie et le développement neurologique du cerveau du porc sont similaires à ceux du cerveau humain. Le cerveau du porc peut ainsi s'adapter à l'imagerie multimodale et à l'installation chirurgicale de plusieurs électrodes, similaires à celles utilisées pour les humains. Les porcs utilisés en étude sont de jeunes animaux, car la craniectomie doit être réalisée chez les miniporcs de moins de 5 mois, période pendant laquelle les sinus ne sont pas encore bien développés.
Évaluation de l’intérêt d’un colorant médical fluorescent comme aide pour l’identification des zones abîmées de l’intestin lorsque ce dernier n’est pas correctement oxygéné.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système gastrointestinal
Tuées à l'issue pour prélever l'intestin grêle, 400 souris sont utilisées dans ce projet, 280 sans reprise de conscience et 120 réveillées puis suivies jusqu'à 72 heures. Sous anesthésie, l'abdomen est ouvert et un clip interrompt la circulation sanguine intestinale de quinze à soixante minutes, avant réouverture de l'artère. Le projet évalue un colorant fluorescent censé aider les chirurgiens à repérer les zones d'intestin non irriguées chez l'être humain. Les 120 souris réveillées relèvent d'un niveau de souffrance sévère, avec douleurs, perte de poids et déshydratation possibles avant leur mise à mort.
Objectifs
L’ischémie mésentérique aiguë est une maladie très grave qui correspond à un manque brutal de circulation du sang vers l’intestin. C’est une urgence médicale et chirurgicale, encore mal connue, et mortel dans plus d'un cas sur deux, en dehors des centres spécialisés. Chez les patients survivants, on doit souvent enlever une grande partie de l’intestin, ce qui entraîne de lourdes conséquences sur la qualité de vie du patient. Le diagnostic de cette maladie repose sur l’examen du patient et sur des imageries médicales qui montrent une obstruction des vaisseaux qui nourrissent l’intestin. Depuis 2016, un centre spécialisé, inspiré des unités pour l’AVC, a été créé permettant une prise en charge rapide et spécialisée 24h/24, la mortalité a pu être réduite de moitié. Le traitement repose sur trois actions principales : des médicaments adaptés, la réouverture rapide des artères bouchées, et l’ablation des parties de l’intestin qui sont définitivement détruites. Aujourd’hui, le chirurgien décide de ce qu’il faut enlever uniquement à l’œil nu pendant l’opération, ce qui reste difficile et parfois imprécis. Cela peut conduire soit à enlever trop d’intestin, soit à ne pas en enlever assez et à devoir réopérer. Il devient donc essentiel de développer des outils d’imagerie pendant l’opération pour mieux repérer les zones de l’intestin qui ne sont plus correctement irriguées. Cela permettrait à la fois de préserver l’intestin encore capable de guérir et d’éviter de laisser en place des zones mortes, qui peuvent entraîner des complications graves (infection, perforation, septicémie). Le colorant médical fluorescent, déjà utilisé en chirurgie digestive, permet de visualiser la circulation du sang grâce à une lumière spéciale, et c’est cet outil que cette étude cherche à évaluer.
Bénéfices attendus
Ce travail a pour objectif d’évaluer l’utilisation du vert d’indocyanine afin d’aider les chirurgiens à enlever uniquement les parties de l’intestin qui sont vraiment abîmées, et ainsi éviter une seconde opération. Il cherche aussi à mieux comprendre comment la circulation du sang revient dans les petits vaisseaux de l’intestin après le blocage d’une grosse artère, et comment cela se voit avec ce produit. L’idée est de créer une méthode fiable pour guider le chirurgien, un peu comme si l’on pouvait « examiner l’intestin en direct » pendant l’opération. L’étude montre aussi l’importance d’agir très vite sur les phénomènes d’inflammation, de caillots et de coagulation pour favoriser une bonne reprise de la circulation sanguine après l’ischémie. Elle permettra également de mieux comprendre ce qui se passe dans les petits vaisseaux sur la durée, après le retour du sang, et ainsi d’expliquer pourquoi l’évolution des patients est parfois défavorable même après une première opération. À terme, ces avancées pourraient réduire de façon importante les complications et les décès liés à cette maladie, qui reste encore mal comprise et mal traitée dans de nombreuses situations médicales, comme l’obstruction des artères, les états de choc en réanimation, certaines chirurgies vasculaires ou encore les greffes intestinales.
Procédures
Dans cette étude, les souris suivront une procédure médicale visant à reproduire une situation grave que l’on retrouve chez l’humain : une interruption temporaire de la circulation sanguine vers l’intestin. Pour cela, après ouverture de l'abdomen sous anesthésie générale, un petit clip est placé pendant une durée variable (allant de 15 à 60 minutes) sur l’artère principale qui alimente l’intestin. Ensuite, le sang est laissé circuler à nouveau. La colorant médical fluorescent à tester est déjà utilisé en pratique clinique. Il n’est pas toxique et est sans effets néfaste. Afin de tester son efficacité pour guider le chirurgien à n'enlever que les parties malades de l’intestin, ce produit sera injecté à la fin de la période d’interruption du flux sanguin. L'abdomen de l'animal est ensuite refermé. Le produit sera de nouveau testé 1h à 72h après la réouverture de l’artère bouchée par le clip. Une injection intraveineuse d'un colorant fluorescent sera également réalisée pour évaluer les réactions anormales du sang et des tissus. Une étude sur la perte de la detection du colorant médical fluorescent à tester, dû à l'augmentation des fuites au niveau de l’intestin sera également réalisée. Pour cela, une injection intraveineuse d'un marqueur permettant de mesurer l'importance de la perméabilisation de l'intestin, sera réalisé. Dans nos différentes procédures, un prélèvement de sang en intraveineux sera réalisé en début et en fin de procédure pour contrôler le de cellules dans le sang. Tout cela sera effectué sous anesthésie générale pour que les animaux ne ressentent aucune douleur au cours de l’intervention. Après l’opération, si un signe de douleur est observé, un antidouleur leur sera injecté en intraveineux. La durée maximale des procédures n'excèdera pas 72h.
Impact sur les animaux
Quand le sang n’arrive plus correctement à l’intestin (on parle d’ischémie mésentérique), cela peut provoquer des lésions irréversibles. Sans intervention rapide, des bactéries provenant du microbiote intestinal peuvent passer dans le reste du corps, entraînant une infection grave (sepsis) et un risque de défaillance des organes vitaux. Après chaque épisode d’ischémie et de rétablissement du flux sanguin (appelé "reperfusion"), les réactions sont très variables. Chez certaines souris, une partie de l’intestin est déjà abîmée pendant l'ischémie, alors que chez d’autres, les lésions apparaissent après la reprise de la circulation sanguine. Lors d’expériences sur la souris, plusieurs signes peuvent apparaître après une heure d’ischémie et pendant la reperfusion : perte de poids importante, douleurs, baisse d’appétit, faiblesse générale, déshydratation ou irritation au niveau des sutures. Pour observer ce qui se passe dans l’intestin, des techniques comme l’imagerie laser sont utilisées de façon brève et ciblée afin de ne pas causer d’effets secondaires. Ces observations sont bien tolérées, comme l’ont montré nos études précédentes.
Devenir
Toutes les souris seront euthanasiées en fin de procédure afin de prélever l’intestin grêle pour des analyses des tissus biologiques.
Remplacement
L’ischémie-reperfusion mésentérique est une maladie très grave, qui entraîne un taux de décès très élevé. Elle se manifeste de façons très différentes selon les patients et reste encore mal comprise. À cause de sa grande complexité, il n’est pas possible de l’étudier correctement avec des modèles sur ordinateur ou sans modèle animal en laboratoire. En effet, cette maladie touche à la fois les artères et les veines, avec des perturbations spécifiques de la circulation du sang. Elle provoque aussi des atteintes sévères de l’intestin, pouvant permettre le passage de bactéries dans l’organisme, entraînant des infections graves, une défaillance de plusieurs organes et une aggravation rapide de l’état du patient. Tous ces phénomènes — circulation sanguine, inflammation, bactéries et lésions des tissus — interagissent entre eux et varient beaucoup d’une personne à l’autre. Le modèle animal reste aujourd’hui indispensable pour nos recherches. Aucun autre système ne permet pour l’instant de reproduire de façon aussi fiable et complète les mécanismes que nous devons étudier.
Réduction
Un nombre suffisant d'animaux prend en compte les différences naturelles entre les animaux et le fait que la gravité de la maladie peut varier d’un individu à l’autre. Pour comparer les résultats entre les groupes, des tests statistiques adaptés seront utilisés afin de vérifier si les différences observées sont réellement significatives. De plus, tout est mis en œuvre pour limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés : Notre première procédure permet de tester plusieurs doses du colorant médical. Dans les procédures suivantes, une seule dose sera utilisée en fonction de nos premiers résultats.
Raffinement
Avant les procédures, les animaux sont installés dans de grandes cages où ils peuvent se déplacer librement, vivre en groupe et adopter des comportements naturels. Leur environnement est aménagé avec de la litière et des abris pour favoriser le repos et la construction de nids. Une période d’adaptation d’au moins 7 jours est respectée. Les souris seront opérées sous anesthésie générale, sur une table chauffée pour maintenir leur température corporelle. Un antidouleur leur sera administré avant l’intervention afin d’éviter toute souffrance. L’état des animaux sera surveillé en permanence pendant l’opération, notamment pour vérifier qu’ils ne ressentent pas la douleur. Pendant la procédure, une surveillance visuelle continue est assurée. En cas de saignement, douleur manifeste, l'animal sera euthanasié. Pour la partie de l’étude où les animaux sont réveillés après l’opération, ils seront surveillés tous les jours par le personnel spécialisé, en plus du suivi réalisé par l’expérimentateur. Si l’état d’un animal se dégrade, une prise en charge immédiate sera mise en place. En cas de douleur, la surveillance sera renforcée, de la nourriture adaptée sera proposée et un traitement antidouleur sera administré quotidiennement afin d’assurer le confort de l’animal. Si aucune amélioration de son état général n'est observée, l'animal sera euthanasié. Les souris qui seront de nouveaux opérées seront anesthésiées et placée sur une table chauffée pour maintenir leur température corporelle. Un antidouleur leur sera administré avant l’intervention afin d’éviter toute souffrance. Pendant la procédure, une surveillance visuelle continue est assurée jusqu'à l'euthanasie de l'animal.
Choix des espèces
Notre laboratoire a une grande expérience dans le travail avec les souris, à chaque étape : soins avant les expériences, gestion du stress, anesthésie, chirurgie, suivi de l’état de santé, soulagement de la douleur et, si nécessaire, euthanasie dans le respect du bien-être animal. Pour observer les vaisseaux sanguins dans l’intestin à l’aide d’un microscope spécialisé (microscopie intravitale), nous utilisons de jeunes souris mâles ou femelles d’environ 7 semaines et pesant 20 g. Ce choix permet une observation claire, car au-delà de ce poids, la graisse empêche de bien voir les vaisseaux. Les résultats obtenus grâce à ce modèle permettent de mieux comprendre certains mécanismes biologiques, en particulier ceux liés à l’inflammation ou à de nouveaux traitements. Ces données sont utiles pour la recherche médicale humaine, car de nombreuses réactions sont similaires entre la souris et l’humain.
Programmation et reprogrammation épigénétique du destin cellulaire chez Xenopus Laevis-MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système urogénital
Réutilisées d'une ponte à l'autre après stimulation hormonale, 100 femelles xénopes sont maintenues en vie, tandis que 500 autres xénopes sont tués pour prélever ovaires et testicules. Les animaux relèvent d'un niveau de souffrance sans réveil ou léger, dans un projet de recherche fondamentale sur la reprogrammation épigénétique du destin cellulaire. Chaque semaine, un mâle est tué pour la purification de cellules germinales et une femelle pour ses ovaires. Les autres femelles servent de façon répétée à la ponte, induites tous les six mois, avant d'être à leur tour utilisées.
Objectifs
Le projet vise à décrire les mécanismes épigénétiques permettant la programmation et la reprogrammation du destin cellulaire. Nous abordons trois questions en relation avec cette thématique. 1-Dans quelle mesure les modifications associées aux histones retenues dans le spermatozoïde contribuent a la régulation du développement embryonnaire précoce ? Pour cela nous décrivons le paysage épigénétique du spermatozoïde par des techniques de ChIP-seq quantitative puis évaluons l’effet de perturbation de ces instructions épigénétiques paternelles sur le développement de l’embryon. 2-Quels sont les mécanismes épigénétiques qui stabilisent le destin des cellules somatiques ? Nous réalisons des expériences de clonage au cours desquels un embryon est généré par transplantation du noyau d’une cellule différenciée dans un œuf énucléé. Le développement d’un tel clone est limité par des verrous épigénétiques présent au sein de la chromatine de la cellule donneuse. Pour identifier ces mécanismes de stabilisation du destin cellulaire, nous désactivons des voies épigénétiques de la cellule différenciée et évaluons si cela réduit la résistance a la reprogrammation par les composantes de l’œuf (ce traduisant par une amélioration du clonage). 3-Quels sont les mécanismes moléculaires et cellulaires qui gouvernent les processus de régénération ? Nous tirons bénéfice du fait que les têtards de Xenopus Laevis présentent des capacités de régénération (queue, pattes) qui varient au cours du développement pour réaliser des études comparatives permettant d’identifier les processus moléculaires et cellulaire associées a un bon déroulement de la régénération. Nous focalisons nos études sur l’influence du système immunitaire dans la réponse régénérative. MODIFICATIONS Pour tester la fonction de voies épigénétiques d’intérêt a des stades précoces du développement, les stratégies reposant sur des injections d’ARNm dans des zygotes sont les approches déployées. Cependant les ARNm ne persistent pas suffisamment longtemps pour exercer des effets aux stades tardifs. D’autre part les stratégies reposant sur des injections d’ARNm ne permettent pas de réaliser des interférences spécifiquement dans certains tissus. En conséquence, pour permettre des tests fonctionnels a des stades développementaux tardifs et de façon tissue spécifique nous employons dans ce cas des animaux transgeniques qui nous permettent ce niveau de contrôle spatiaux-temporel.
Bénéfices attendus
Notre recherche fondamentale a pour objectif de mieux comprendre des mécanismes moléculaires et cellulaires dont la compréhension a un fort potentiel pour la santé humaine : 1- Compréhension des mécanismes de transmission d’information épigénétiques entre générations. Une meilleure description/compréhension de ces mécanismes, en particulier de la possibilité que la lignée germinale male puisse transmettre à la descendance l’effet de l’exposition paternelle a l’environnement peut aider à orienter les politiques de santé publique. 2-Compréhension des mécanismes stabilisant le destin cellulaire. Un déséquilibre de ces mécanismes peut contribuer a des pathologies chez l’homme (déstabilisation dans le cas de cancer par Example). 3- Le déchiffrage des processus permettant la régénération, très efficace chez le Xenope, peut identifier des voies moléculaires et cellulaires a cibler pour améliorer les processus régénératifs chez l’homme.
Procédures
Les animaux subissent uniquement des injections d'homones. Pour les femelles il sagit de deux injections en sous-cutannee espacees de 2 a 7 jours , repetees tous les 6 mois. Les animaux sont manipulés pour moins de une minute: prelevement du bac d’elevage pour immobilisation sur paillasse humide suivie d’injection (quelques secondes) puis retour en bac de ponte.
Impact sur les animaux
Les procédures decrites ont des effets modérés sur les animaux. Il s’agit uniquement d’injection sous cutanées d’hormones pour stimuler la ponte. L’injection sous-cutanée ne provoque pas de saignement et n’induit pas de douleurs pour l’animal. Le produit injecté n’est pas toxique pour les animaux. Par précaution les animaux soumis à injection ne sont pas nourris le jour précédant, car les injections provoquent quelques fois des phénomènes de regurgitations
Devenir
Apres stimulation de la ponte les femelles sont mise au repos puis reutilisees ulterieurement pour de nouvelles pontes. Ceci permet d'obtenir regulierement des oeufs de bonne qualite tout en lilitant le nombre d'animaux utilises. Dans le cas des prelevements d'organes, les animaux sont mis a mort.
Remplacement
Il n’y pas d’alternative actuelle a l’utilisation d’animaux pour l’obtention de cellules germinales fonctionnelles. Les efforts actuels, chez la souris en particulier, de production de cellules germinales in vitro à partir de cellules souches ne permettent pas d’atteindre des cellules pleinement différentiées. L’utilisation de dérivés de cellules souches mimant le développement embryonnaire précoce n’est également pas une option car nous nous intéressons a l’influence de l’épigénome de la lignée germinale sur le déroulement du développement embryonnaire précoce. Cependant, les études de la spermatogenèse en cours dans notre laboratoire nous amène a développer un modèle de spermatogenèse Ex-vivo qui pourrait conduire á la mise en place d’un protocole de spermatogenèse in vitro, réduisant ainsi l’utilisation de males.1
Réduction
Les pratiques pour réduire l’utilisation des animaux dans notre laboratoire sont les suivantes : 1-Mutualisation des animaux utilisés : Étant donne l’abondance des œuf/ovocytes produits par une femelle, le matériel produit permet dans la majeure partie des cas la réalisation d’une multitude d’expériences. En conséquence, la planification de l’utilisation des animaux est optimisée pour accommoder les besoins du plus grand nombre possible d’expérimentateurs. 2-Reutilisation des animaux : Les femelles utilisées pour la ponte sont réutilisées suite à une période de repos. 3-Optimisation de l’utilisation des testicules pour les fécondations in vitro. Les testicules issus d’un males peuvent être utilisées pour réaliser plus de 10 fécondations in vitro. La durée de stockage de ces testicules est de 15 jours. En conséquence les expériences impliquant les FIVs sont regroupées dans le temps afin de maximiser l’utilisation des testicules et limiter le nombre de males sacrifiés. 4-De la même façon nous avons optimisé l’utilisation des ovaires en améliorant les conditions de d’utilisation des organes prélevés. Les ovocytes sont dissociés par une solution enzymatique, tries manuellement, puis stockes a 14 degré dans une solution contenant des antibiotiques. Chaque jours, une élimination des ovocytes défectueux et un renouvellement du milieux de culture permet d’étendre la survie de ces cellules au-delà d’une semaine. La détermination du nombre d’animaux utilisés est basée sur les calculs suivants : Nous envisageons l’utilisation de ~350 femelles et de ~ 250 males Xenopus Laevis. L’utilisation se décompose en 3 modes : 1/Animaux réutilisés au cours du projet : Les femelles sont utilisées par lot de 2 pour la ponte. Deux pontes par semaine en moyenne >soit environ 200 pontes par an> 100 femelles (les femelles sont induites pour ponte tous les 6 mois). 2/ Prélèvement d’ovaires. Sacrifice d’une femelle par semaine pour prélèvement d’ovaires > ~ 250 femelles 3/ Prélèvement de testicules. Sacrifice d'un male par semaine pour prélèvement de testicules et purification de cellules germinales > ~250 males
Raffinement
Un nouveau protocole de stimulation de ponte a été testé permettant l’utilisation d’une même femelle pour deux pontes successives espacées de 1 a deux semaines, l’animal étant ensuite mis au repos pour ~3mois. Ce protocole permet d’obtenir deux fois plus d’œufs, de qualité comparable, a partir d’une même femelle, réduisant ainsi le pool d’animaux utilse2 pour la ponte. Pour les expériences de régénération nous avons mis au point une protocole de régénération ex-vivo qui permet de recapituler certaines étapes de la régénération d’un membre. Ce protocole permet d’étudier la régénération après euthanasie, réduisant ainsi la souffrance de l’animal. En outre il permet d’amputer les deux membres d’un animal plutôt qu’un seul lorsque les études sont réalisées in vivo.
Choix des espèces
Les espèces ont été choisie en raison de l’abondance, de l’accessibilité du matériel biologique étudié (ovocytes, spermatozoïdes, embryons). Ce modèle permet la réalisation a grande échelle d’expériences de clonage, d'• Injection Intracytoplasmic de spermatozoide (ICSI), et de production d’embryons haploïdes. Enfin il présente des caractéristiques uniques de la spermatogenèse (remodelage partiel des nucléosomes) permettant des analyses épigénétiques qui ne sont pas possibles dans d’autres modelés animaux tel que souris, zebrafish, drosophille, ou le nématode Caenorhabditis Elegans. Une autre caractéristique cruciale de ce tétrapode est l’existence d’une période étendue (8 division cellulaire) entre la fécondation et l’initiation de la transcription du génome zygotique. Cette caractéristique est cruciale pour l’étude de la transmission des caractères epigenetiques dérivés de la lignées germinales. En effet cette fenêtre temporelle de 8 cycle cellulaires permet par example de perturber la transmission des marques epigenetiques derivées du spermatozoide et d’en etudier l’impact sur l’activation des genes zygotiques. Enfin l’abondance des œufs permets la production d’extrait qui peuvent etre utiliser pour identifier les facteurs maternelles impliques dans la reconaissance/propagation des signaux epigenetiques issus du spermtozoide. Les animaux sont sexuellement matures, soit >= 1 an chez Xenopus Laevis
Travaux pratiques de DIU de chirurgie miniinvasive sur modèle porc
- Formation professionnelle
Quatre-vingts porcs sont opérés sous anesthésie puis tués avant tout réveil, non pour la recherche mais pour l'entraînement de médecins à la chirurgie mini-invasive dans le cadre d'un diplôme universitaire. Chaque animal subit deux coelioscopies, une par flanc, pour une durée totale d'anesthésie de huit heures avant la mise à mort. Le porteur affirme que l'entraînement sur "organisme vivant" est "indispensable" et que les simulateurs ne suffisent pas à reproduire la tension des tissus et les saignements. Les porcs ne peuvent pas retourner à l'élevage pour des raisons sanitaires, ce qui scelle leur mise à mort dès la fin de la séance.
Objectifs
L’apprentissage de la chirurgie pour les futurs médecins se fait d’abord sur pièces anatomiques puis par parrainage progressif au bloc. Cependant, ce parrainage a ses limites notamment pour l’enseignement à de nouvelles pratiques ou à la manipulation de nouveaux matériels. La coeliochirurgie ou chirurgie par endoscopie est une technique en constante évolution et elle demande un training conséquent avant de maîtriser correctement l’abord et la gestuelle. L’apprentissage de la cœliochirurgie commence par une formation théorique et un entraînement pratique sur des coeliotrainers (simulateurs ex vivo), qui permettent de s’initier à la manipulation des instruments et à la coordination des gestes sous contrôle visuel. Cependant, ces outils ne suffisent pas à reproduire les conditions réelles d’une intervention, notamment la tension des tissus, la fragilité des vaisseaux ou les réactions physiologiques comme les saignements. C’est pourquoi la formation intègre une étape essentielle sur modèle animal vivant, qui offre une expérience plus proche de la réalité avant le passage au bloc opératoire. Cette approche progressive permet aux futurs chirurgiens de maîtriser les gestes fondamentaux (respect des tissus, contrôle de l’hémostase, techniques de suture) dans des conditions réalistes.
Bénéfices attendus
Cette formation permettra aux futurs chirurgiens d'acquérir une expérience pratique solide avant la mise en pratique sur les patients, pour répondre à l’objectif « jamais la première fois sur le patient ». Cette approche progressive garantit une meilleure préparation des chirurgiens pour leur première intervention sur patient, en réduisant significativement les risques d’erreurs et en optimisant les chances de réussite.
Procédures
Les animaux subiront 1 injection par voie intramusculaire pour l'anesthésie (contention environ 1 minute), deux coelioscopies (1 par flanc) sous anesthésie générale pour une durée totale de 8h. Ils seront ensuite euthanasiés, toujours sous anesthésie. La liste des gestes réalisés et leur durée est précisée dans l'annexe jointe.
Impact sur les animaux
Les animaux seront sous anesthésie générale tout au long de la procédure. Ils pourront subir un stress au moment de l'induction de l'anesthésie (contention). L'injection par voie intramusculaire peut engendrer un hématome au niveau de la fesse ou du cou.
Devenir
Il n’y a pas de réveil des animaux, l’euthanasie se déroule sous anesthésie générale, en fin de procédure. Les chirurgies réalisées en nombre ne permettent pas le réveil des animaux. De plus, pour des raisons sanitaires, les porcs ne peuvent pas retourner à l'élevage d'origine.
Remplacement
La pratique chirurgicale correcte (respect des tissus, contrôle des saignements, techniques de suture etc) nécessite absolument un entraînement in vivo. Les pièces anatomiques ne suffisent pas à enseigner la tension des tissus et organes, la fragilité vasculaire ou des parois. Le passage sur organisme vivant est indispensable et il est souhaitable que cet entraînement soit effectif avant la présence en bloc hospitalier, ce qui justifie cette phase préliminaire sur animal. La pratique chirurgicale des apprenants est débutée par une formation avec pelvitrainer au préalable ce qui est en parfaite adéquation avec la règle de Remplacement (3R) pour diminuer le nombre de modèle animaux.
Réduction
L’objectif est ici purement pédagogique. Les effectifs d'animaux sont raménés au minimum pour assurer la formation pratique des apprenants chirurgiens à la coelioscopie.
Raffinement
Pendant toute la durée de leur présence sur la plateforme, les animaux expérimentaux seront maintenus en groupes sociaux (même portée élevée ensemble), dans des cases chauffées et sur paille pour qu'ils puissent fouir et jouer (enrichissement du milieu). Ils seront manipulés dans le calme par des agents expérimentés. Ils arriveront plusieurs jours avant l’anesthésie pour leur acclimatation, et seront mis à jeun avant l’intervention, avec abreuvement adlibitum. Le matin de l'intervention, les animaux sont anesthésiés. Prémédication par voie intramusculaire, puis intubation orotrachéale puis inhalation d’un mélange gazeux d’oxygène vehiculant le gaz anesthésiant pour maintenir l'anesthésie. Un analgésique sera injecté avant le début de la procédure, et renouvelé en début d'après-midi. Une perfusion de serum physiologique additionné d’analgésiques sera administrée durant toute la durée de l’intervention. Les animaux seront installés sur des tapis chauffants. L'anesthésie est maintenue toute la journée, il n'y a pas de réveil des animaux.
Choix des espèces
Le porc présente une anatomie proche de celle de l’Humain, et un format similaire à l’Humain d’où la facilité de manipulation et de reproduction des gestes. Porcelet de 20 à 30 kgs pour avoir une taille des structures anatomiques similaire à celle observée chez l’Humain. Sexe indifférent.
Evaluation d’une solution destinée à la conservation du greffon cardiaque avec un modèle de cœur isolé perfusé de rat : modification
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Le projet sert à mettre au point une solution de conservation d'organe inventée et brevetée par l'équipe. 480 rats vont être utilisés, opérés du thorax sous anesthésie et tués avant tout réveil, dans des procédures menées sans réveil. Chaque animal reçoit une chirurgie de cinq minutes puis une injection d'anticoagulant avant la mise à mort et le prélèvement du cœur, qui sert de greffon pour tester la solution. Le porteur affirme que les modèles cellulaires restent "très insuffisants" pour représenter la complexité de l'organisme entier et juge l'expérimentation animale indispensable à la validation de sa solution.
Objectifs
L’objectif du projet est l’évaluation d’une nouvelle solution de préservation destinée au greffon cardiaque ainsi que la détermination des conditions optimales de survie du greffon cardiaque. CONTEXTE La transplantation d’organes, en particulier cardiaque, est face à une crise récurrente : la pénurie de greffons. Le manque crucial d'organes est en effet responsable de la première cause de mortalité en transplantation cardiaque. Afin d'optimiser le nombre de prélèvements et d'assurer une protection optimale des greffons cardiaques, notre équipe a inventé et breveté une nouvelle solution de conservation, permettant d’améliorer la préservation du cœur. OBJECTIF Notre objectif général est d'optimiser la survie du greffon cardiaque grâce à cette nouvelle solution. Les études expérimentales proposées seront menées chez le rat. Nos objectifs opérationnels sont les suivants : 1- Apprentissage et validation des techniques de prélèvement-conservation-réanimation des cœurs. 2- Comparaison de la nouvelle solution de conservation versus les autres solutions utilisées en clinique. 3- Détermination de la température optimale de conservation des greffons cardiaques. 4- Optimisation de la composition de la solution retenue en perfusion, en particulier par l’ajout d’un nouveau transporteur d'oxygène. 5- Élaboration du cycle optimal de perfusion. 6- Évaluation de l’efficacité des paramètres retenus, dans le cas des greffons prélevés à cœur arrêté. 7- [Modification : Validation des paramètres retenus dans un modèle de rat femelle]
Bénéfices attendus
Partout dans le monde, la transplantation d’organes fait face à une pénurie de greffons qui croît constamment. Pour optimiser la protection de ces greffons, disposer d’une solution de préservation adaptée et protectrice est essentiel car à l’heure actuelle, différentes solutions (expérimentales et cliniques) ont été identifiées pour la conservation des greffons mais aucune ne fait le consensus. En utilisant une méthodologie inédite notre équipe a conçu une nouvelle solution de conservation. L’objectif général du projet est donc d’évaluer et d’optimiser l’utilisation de cette solution en vue d’une future utilisation clinique. Nous utiliserons le rat comme modèle animal pour réaliser les études précliniques.
Procédures
Première partie du projet : Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale d’une durée de 5 minutes, sous anesthésie générale et couverture analgésique adéquates, suivi d’une injection intraveineuse d’une molécule anticoagulante (moins d’1 minute). L’animal est mis à mort dans les 5 minutes suivant l’injection, sous anesthésie (durée totale de l’anesthésie : 30 minutes maximum). Deuxième partie du projet : Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale d’une durée de 5 minutes, sous anesthésie générale et couverture analgésique adéquates, suivie d’une injection intraveineuse de molécules anticoagulante, anesthésiante et curarisante (moins de 3 minutes). L’animal est mis à mort dans les 30 minutes suivant la dernière injection, sous anesthésie (durée totale de l’anesthésie : 45 minutes maximum).
Impact sur les animaux
Le protocole expérimental consiste à placer l’animal sous anesthésie générale, complétée par des antalgiques puis réaliser une chirurgie thoracique permettant le prélèvement du cœur. Il s’agit donc de procédures sans réveil.
Devenir
Ce projet consiste à étudier les paramètres de conservation de greffons cardiaques. L’ensemble des animaux sont donc mis à mort pour permettre le prélèvement du cœur (greffon cardiaque).
Remplacement
La nouvelle solution de conservation a déjà été testé sur modèles cellulaires et a donné de bons résultats. Toutefois, les protocoles de conservation sur cellules restent très insuffisants pour représenter la complexité des phénomènes physiopathologiques survenant au niveau de l’organisme entier et du greffon cardiaque. L’évaluation des effets protecteurs de la nouvelle solution nécessite ainsi une expérimentation impliquant l’animal. L’utilisation du modèle animal adéquat, permet de mimer les situations cliniques (conservation du greffon suivie de transplantation), et conditionne la validité de l’évaluation de la nouvelle solution.
Réduction
Sur la base de notre expérience passée, nous avons réduit au maximum le nombre d’animaux utilisés par groupe. Par ailleurs, les animaux de la première étape du projet seront intégrés aux groupes contrôles du projet. Le projet est organisé par étape de validation successives et seuls les paramètres optimaux sont appliqués d’une étape à l’autre. Les dates et nature des expérimentations sont communiquées aux autres porteurs de projets locaux (par le biais de la cellule bien-être animale), potentiellement intéressés pour prélever post-mortem d’autres tissus sur l’animal. [Modification : dans le but de tester les différents paramètres sur un modèle de cœur femelle, nous proposons de ne pas réaliser les tests pour chaque condition mais seulement ce qui nous permettra de comparer les optimaux, soit dans les procédures 2, 3 et 6)
Raffinement
Les animaux seront habitués à la manipulation afin de diminuer le stress le jour de l’expérimentation.
Choix des espèces
Le rat (souche « Wistar ») est utilisé en première intention car c’est sur cette espèce qu’ont été décrits les résultats historiques de fonction de cœur isolés perfusés. De plus, nos méthodes d’évaluation fonctionnelles sont bien validées entre nos mains chez le rat et pour cette souche en particulier. Nous utiliserons de jeunes adultes, âgés de quelques mois (poids compris entre 250-350g). Cela correspond, en clinique humaine, aux patients jeunes et jeunes adultes éligibles qui sont prélevés lors des prélèvements d’organes chez l’homme.
Mise au point du modèle de transplantation hépatique dans un modèle porcin
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Les donneurs ne peuvent survivre sans leur foie et les receveurs sont tués après la greffe: 10 cochons vont être utilisés, la moitié opérée et tuée sans réveil, l'autre soumise à une souffrance modérée. Les receveurs subissent une transplantation de cinq heures, puis trois jours en cage métabolique individuelle avec prélèvements de sang et d'urine, avec un risque de douleurs postopératoires et de mortalité. Il s'agit d'une simple mise au point du modèle chez le porc, pour de futures recherches sur la préservation des greffons. Le porteur juge le gros animal "indispensable" parce que les machines de perfusion sont conçues à taille humaine.
Objectifs
Au cours d’une transplantation d’organe, les phénomènes liés à l’ischémie-reperfusion créent des lésions induisant une dysfonction du greffon à la phase précoce et peuvent faciliter son rejet. L’ischémie est la phase où l’organe est privé de la circulation sanguine. La reperfusion de l'organe se traduit par la reprise de la circulation sanguine et donc des apports en nutriments et oxygène. L’ischémie-reperfusion est aussi impliquée dans les mécanismes de lésions chroniques à plus long terme. Le monde de la transplantation est à un virage pour la préservation d’organes : pendant des décennies le greffon, après prélèvement et en attente de greffe, était juste refroidi et rincé avec un liquide de conservation. Depuis quelques années pour le foie, le poumon et maintenant le cœur, des machines de perfusion hypo et normothermiques ont été mises sur le marché. Ces machines permettent de placer l’organe dans un conteneur hermétique, stérile et de brancher ses vaisseaux pour circuler soit du liquide de préservation froid, oxygéné (machines hypothermiques) ou du sang du donneur, réchauffé à 37°C et oxygéné (machines normothermiques). Cela permet de recharger les cellules en énergie, évacuer certains produits toxiques de lyse cellulaire, voire tester la fonction du foie via les paramètres biologiques dans le liquide de perfusion, la production de bile. En théorie les lésions d’ischémie – reperfusion devraient être nettement diminuées avec ce type de préservation. Ces machines de perfusion sont arrivées sur le marché avec peu de données et leur utilisation a commencé de manière peu contrôlée. Leur essor impose un retour à la recherche pour tester diverses configurations, comparer les machines entre elles et définir leur rôle exact en transplantation d’organes. Nous avons donc besoin de mettre sur pied un modèle reproductible de transplantation hépatique chez le gros animal, qui permettra de développer des protocoles collaboratifs de recherche autour des méthodes nouvelles de préservation d’organes visant à diminuer les conséquences de l’ischémie – reperfusion. L’objectif de la demande est de mettre en place un modèle reproductible de transplantation hépatique dans un modèle porcin. C’est un modèle très répandu dans la littérature mais rendu difficile par l’instabilité hémodynamique du porc lors de la transplantation hépatique. Nous devons adapter en conséquence la technique chirurgicale et regarder le modèle dans son ensemble (fonctions cardiaque, pulmonaire, rénales)
Bénéfices attendus
La mise au point du modèle de transplantation hépatique chez le porc donnera la possibilité de tester dans un modèle pré-clinique les possibilités de préservation du foie, des médicaments destinés à diminuer les réactions d’ischémie – reperfusion, des protocoles d'immuno-suppression, mais aussi ouvrira la porte à des collaborations intéressantes avec d’autres équipes françaises sur des projets de xeno-transplantation, de recherche dans l’immunologie, etc.
Procédures
Pour les animaux donneurs : procédure chirurgicale sous anesthésie générale avec analgésie peropératoire et surveillance, d'une durée de 2h30. Pour les animaux receveurs : procédure chirurgicale sous anesthésie générale avec analgésie per et postopératoire et surveillance, d'une durée de 5h; 1 prise de sang sous anesthésie générale en fin de chirurgie; 3 prélèvements sanguins sur animal vigile, à l’aide d’un cathéter posé lors de la procédure initiale (durée 5 minutes); 3 prélèvements d’urine en cage métabolique; hébergement individuel en cage métabolique durant 3 jours post greffe.
Impact sur les animaux
Durant les 3 jours de l’étude, les animaux seront maintenus en cage métabolique individuelle afin de permettre un suivi clinique, biologique et fonctionnel rapproché. Cette période implique un isolement relatif et une limitation des déplacements, susceptibles de générer un stress. Des prélèvements sanguins réguliers seront nécessaires pour le suivi de la fonction de l’organe greffé. Ces prélèvements seront réalisés via un cathéter veineux central. Ces manipulations peuvent occasionner une gêne temporaire, un risque d’infection locale. L’injection pour la première anesthésie peut provoquer une douleur ainsi qu’un hématome, et la contention lors de cette injection peut engendrer du stress. Les interventions chirurgicales majeures (prélèvement du foie et transplantation) sont susceptibles d’entraîner des douleurs postopératoires. Des complications opératoires peuvent survenir, telles qu’un hématome ou un abcès. La mortalité reste une possibilité en cas de non reprise de fonction de l’organe.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue des procédures. En effet, les donneurs ne peuvent survivre sans foie, et des prélèvements d'organes seront effectués sur les receveurs.
Remplacement
Il s’agit d’une mise au point de modèle. La transplantation hépatique chez le gros animal est un modèle extrêmement précieux dans l'étude de la préservation et de la perfusion du foie ex vivo. Le gros animal est nécessaire, pas seulement comme modèle pré-clinique, proche de l’homme, mais aussi parce que les machines de perfusion sont toutes destinés à un usage humain et sont développées à taille humaine avec un régime de fonctionnement de pression et de débit qui ne permet pas la transposition dans un modèle murin. D’autre part, comme il s’agit de préservation dynamique (perfusion de l’organe en dehors du corps, avec des liquides de préservation enrichis en oxygène), il est impossible de créer un modèle cellulaire ou tissulaire comparable. L’objectif final est d’évaluer la qualité de conservation d’un organe et la manière dont il reprend la fonction, il est donc indispensable de disposer d’un modèle de transplantation chez le gros animal.
Réduction
Il s’agit d’une mise au point de modèle. Nous avons diminué le plus possible le nombre d’expériences (quatre expériences + 1 supplémentaire en cas d'échec) nécessaires à la mise au point, en utilisant les données de la littérature, nos précédentes expériences et en essayant un maximum d’utiliser les donneurs de foie à d’autres expériences dans le cadre d’autres projets, comme celui d’ischémie – reperfusion de l’intestin.
Raffinement
Les animaux arriveront 10 jours avant la chirurgie à Pixanim pour s’acclimater aux locaux et au personnel. Ils seront hébergés en cases collectives dans une salle climatisée. L’enrichissement du milieu sera assuré par l’ajout de paille, de bidons et de jouets adaptés. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale. La douleur sera prise en charge par une analgésie multimodale. Une surveillance vidéo sera mise en place. Les animaux seront placés en cage métabolique pendant la durée du projet pour le suivi fonctionnel rapproché, avec limitation des déplacements. Afin d’atténuer l’impact de cet isolement, deux animaux seront suivis en parallèle, et les cages seront proches pour permettre un contact visuel, auditif et olfactif entre congénères. Durant leur séjour sur la plateforme, les animaux seront visités 4 à 5 fois/jour, manipulés avec douceur et dans le calme, des récompenses (caresses, sucreries) seront dispensées après chaque acte. Des critères de surveillance quotidiens seront appliqués : comportement, alimentation, mobilité, diurèse. En cas de signes d’altération de l’état général, une évaluation sera immédiatement menée avec le vétérinaire référent, le porteur du projet et le responsable du bien-être animal. Si aucune amélioration rapide n’est attendue, une décision d’euthanasie anticipée sera prise. L’euthanasie sera alors pratiquée sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Le modèle porcin est largement utilisé dans le monde de la recherche en transplantation, notamment la transplantation hépatique. Le choix du porc comme espèce expérimentale est motivé par sa grande pertinence scientifique et translationnelle. Sur le plan anatomique et physiologique, le système hépatique porcin est très proche de celui de l’homme, ce qui en fait un modèle particulièrement adapté pour l’étude de la transplantation de foie. Au début des modèles de transplantation du foie le modèle canin a été le premier utilisé, mais actuellement il a été largement remplacé, sur tous les continents par le modèle porcin. Nous utiliserons des animaux de 40 à 50 kg, ce qui correspond à 3-4 mois d’âge. La raison est d’avoir des animaux dont la taille du foie est comparable avec celle du foie d’un adulte humain, la taille des vaisseaux également pour pouvoir utiliser les machines de perfusion existantes, développées pour un usage humain.
Évaluation de l’efficacité et caractérisation du devenir à court, moyen et long terme de nouveaux agents d’embolisation vasculaire chez l’animal sain
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Lapins : 660
1265 rats et lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance sans réveil pour une partie et modéré pour les autres. Un cathéter est introduit dans un vaisseau sous anesthésie, puis un matériau est injecté pour boucher volontairement une artère, ce qui peut provoquer pendant un à trois jours une douleur, de la fièvre et une baisse d'appétit. Le projet teste de nouveaux agents d'embolisation destinés à la radiologie interventionnelle humaine. À la fin, tous les animaux sont tués pour analyser où le produit s'est réparti dans le corps.
Objectifs
Ce projet a pour but de tester une nouvelle génération de produits capables de bloquer de manière ciblée certains vaisseaux sanguins. Cette technique, appelée embolisation, est utilisée en radiologie interventionnelle pour traiter différents problèmes médicaux sans avoir recours à une chirurgie lourde. Elle permet par exemple de réduire l’alimentation sanguine d’une tumeur, de stopper une hémorragie ou de traiter des malformations des vaisseaux. Aujourd’hui, plusieurs types de matériaux existent déjà, mais chacun présente des limites. En effet, Les matériaux déjà existants ne sont pas toujours assez précis ou faciles à contrôler. Le projet cherche donc à comprendre comment ces nouveaux agents se comportent dans un organisme vivant : s’ils atteignent bien la zone visée, s’ils bouchent efficacement les vaisseaux ciblés, et s’ils restent stables sans provoquer d’effets indésirables. Les résultats de ce projet permettront d’identifier les agents les plus sûrs et les plus performants, afin de développer dans l’avenir des traitements mini‑invasifs plus fiables et plus précis.
Bénéfices attendus
L’enjeu de ce projet est d’offrir aux médecins radiologues une gamme plus large d’options pour bloquer de manière ciblée certains vaisseaux sanguins, en fonction des besoins de chaque patient. Dans ce domaine, il est essentiel que les produits utilisés soient sûrs, efficaces et faciles à contrôler. Pour s’assurer que ces nouveaux agents fonctionnent réellement comme prévu, il est nécessaire de les tester dans des conditions qui reproduisent le plus fidèlement possible ce qui se passe dans le corps. Certaines réactions, notamment la façon dont un produit se déplace, se fixe ou interagit avec les tissus, ne peuvent pas être observées uniquement avec des modèles informatiques ou des tests en laboratoire. Les tests réalisés dans un organisme complet sont donc une étape indispensable avant toute utilisation chez l’être humain. Les connaissances obtenues grâce à ce projet permettront de rendre les interventions moins risquées, plus précises et mieux contrôlées. Elles contribueront à améliorer directement la sécurité et le pronostic des patients. À long terme, ces avancées pourront également réduire le recours à la chirurgie lourde, diminuer les complications post‑opératoires, raccourcir les durées d’hospitalisation et limiter la consommation de ressources médicales.
Procédures
Mise sous anesthésie générale : Les animaux sont endormis avec un gaz anesthésiant, comme lors d’une opération humaine, afin de garantir l’absence totale de douleur et de mouvement. Accès vasculaire : Un petit point de ponction ou une mini chirurgie est réalisé au niveau d’un vaisseau sanguin superficiel en général une artère cela permet d’introduire : un micro‐cathéter (un tube très fin),et les instruments nécessaires au geste d’embolisation, puis sous contrôle d’imagerie (rayons X de faible intensité), le micro-cathéter et guider doucement dans les vaisseaux jusqu’à la zone à traiter, une fois le cathéter positionné, de très petites quantités du matériau testé sont injectées pour bloquer volontairement un vaisseau sanguin précis. Pour certains groupes expérimentaux, des séances d’imagerie supplémentaires sont réalisées pour suivre l’évolution du matériau dans le temps. Ces examens servent à observer le comportement du produit injectés sans intervention chirurgicale. Afin d'améliorer la visibilité des vaisseaux lors de ces examens, une anesthésie générale est nécessaire, ainsi que et la pose d’un petit cathéter dans un vaisseau périphérique (veine) pour permettre l’injection un produit de contraste, Des prélèvements sanguins répètes sous anesthésie générale sont également prévus dans ce projet.
Impact sur les animaux
Douleur ou sensibilité au point de ponction : Lorsque l’animal se réveille, il peut ressentir une sensibilité locale, une légère douleur comparable à un bleu, parfois un petit hématome (ces effets sont généralement faibles et durent 24 à 48 h). Syndrome post‑embolisation : Bloquer volontairement un petit vaisseau peut entraîner, pendant 1 à 3 jours : une douleur modérée dans la zone atteinte, une fièvre légère, une diminution temporaire de l’appétit. (Ce syndrome est bien connu en médecine humaine comme vétérinaire et est systématiquement contrôlé par une analgésie adaptée). Prélèvements sanguins répétés : une baisse transitoire de la volémie peut survenir après le prélèvement sanguin. Cette diminution, généralement modérée, peut entraîner une sensation de fatigue passagère chez l’animal, mais elle reste fortement limitée par le respect strict des volumes maximum autorisés et par la surveillance rapprochée post‑prélèvement.
Devenir
À la fin des procédures, tous les animaux seront mis à mort. Cette étape est nécessaire pour pouvoir prélever les organes et les tissus, ce qui permet d’analyser précisément où le produit injecté s’est réparti dans le corps, et s’il a interagi avec les tissus environnants. Ces analyses sont indispensables pour comprendre le devenir du produit dans l’organisme et garantir, à terme, son utilisation en toute sécurité.
Remplacement
Avant d’envisager l’utilisation d’animaux, le projet s’appuie autant que possible sur des étapes préalables réalisées sans aucun animal. Les nouveaux matériaux sont d’abord testés en laboratoire par des méthodes alternatives pour vérifier leurs propriétés de base ; leur capacité à être injectés correctement, leur aptitude à bloquer un vaisseau, leur stabilité et leur visibilité sur les images médicales. Seuls les produits qui répondent à des critères stricts sont retenus pour la suite, ce qui permet de retarder le recours à l’utilisation de l’animal au strict nécessaire.
Réduction
Comme les tests en laboratoire ne permettent pas de reproduire toutes les réactions d’un organisme vivant, une étape courte et réalisée sous anesthésie profonde est menée chez l’animal où plusieurs produits sont testés sur un même animal, chacun dans une zone différente, afin d’identifier rapidement ceux qui ne fonctionnent pas. Cette organisation réduit fortement le nombre d’animaux nécessaires. Pour la suite du projet le nombre total d’animaux a été déterminé à l’aide de méthodes statistiques adaptées, afin d’utiliser uniquement le minimum indispensable.
Raffinement
Le protocole est conçu pour limiter au maximum la douleur, le stress et les risques pour les animaux. Les interventions sont réalisées par du personnel expérimenté, en utilisant du matériel très fin et adapté afin de réduire les traumatismes. Les animaux sont systématiquement placés sous anesthésie générale, et des médicaments contre la douleur sont administrés avant, pendant et après l’intervention, pour garantir un confort optimal. Pendant toute la procédure, les fonctions vitales (rythme cardiaque, oxygénation du sang et température) sont surveillées en continu. Cela permet d’identifier très tôt toute réaction anormale et d’intervenir immédiatement. Après l’intervention, plusieurs mesures renforcent leur bien‑être : hydratation, maintien au chaud, installation dans un environnement calme et enrichi, ainsi que la mise à disposition d’aliments appétents en complément de leur alimentation habituelle. La zone de ponction est contrôlée régulièrement, et les manipulations sont limitées pour réduire le stress. Les animaux bénéficient ensuite d’un suivi rapproché dans les jours qui suivent afin de repérer rapidement toute gêne éventuelle et d’y répondre sans délai. Grâce à cet ensemble de mesures, la procédure est rendue la moins invasive possible, tout en assurant une prise en charge attentive et continue de leur bien‑être à chaque étape.
Choix des espèces
Les lapins sont choisis parce que la taille et la forme de leurs vaisseaux sanguins sont proches de celles rencontrées chez l’humain pour les techniques d’embolisation. Cela permet d’utiliser le même type de matériel que celui utilisé en médecine humaine, ce qui rend les résultats plus facilement transposables. Leur anatomie se prête bien à des examens d’imagerie comme les rayons X, l’IRM ou l’échographie, ce qui permet d’observer précisément comment se comporte le produit injecté. Un autre avantage important est l’accès possible par un vaisseau de l’oreille, ce qui évite une chirurgie plus lourde de la patte. Cette approche est moins invasive, plus rapide et génère moins de douleur. Les rats complètent ce modèle : leurs vaisseaux, déjà bien développés à l’âge adulte, offrent un très bon compromis entre une anatomie suffisamment large pour les examens d'embolisation et une taille corporelle plus petite que celle du lapin. Ils sont particulièrement adaptés au suivi dans le temps grâce aux appareils d'imagerie de laboratoire compatibles avec leur format. Dans les deux espèces, seuls des animaux adultes sont retenus, car leurs vaisseaux ont une taille stable et leur organisme est entièrement formé, ce qui améliore la fiabilité des résultats tout en évitant les difficultés techniques rencontrées chez des animaux jeunes.
Mise au point d’un modèle murin afin d’étudier le rôle de protéines sécrétées dans la fibrose et le développement de tumeur au niveau pulmonaire, via l’utilisation de l’intubation intratrachéale
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
L'objet du projet tient à la maîtrise d'un geste technique, l'intubation dans la trachée, en vue de futures études sur la fibrose et le cancer du poumon. 130 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance sans réveil pour une partie et léger pour les autres. Chaque animal est anesthésié puis intubé une seule fois, pour environ dix minutes. Aucune connaissance nouvelle sur une maladie n'est attendue de ce protocole, seulement l'entraînement d'une équipe à un geste qu'elle réutilisera ensuite.
Objectifs
Lors du processus inflammatoire de nombreuses molécules sont libérées dans le milieu extracellulaire. Cela va induire notamment un environnement favorable à la fibrose pulmonaire et au Cancer. De nouvelles molécules ont été identifiées et pour valider leur impact sur la fibrose et le cancer pulmonaire il faut alors pouvoir disposer d'un modèle animal et d'une technique de délivrance de ces molécules dans les poumons. Pour cela il faut maitriser le geste technique qu' est l’intubation sur souris anesthésiées. C'est l'objectif de ce protocole.
Bénéfices attendus
Le but de ce projet est de maitriser un geste technique qui sera primordial pour le développement de beaucoup de projets en lien avec la fibrose et le cancer pulmonaire. C’est une technique qui permet de délivrer spécifiquement au niveau pulmonaire les molécules d’intérêt, sans avoir d’impact sur l'oesophage, la bouche, la langue notamment.
Procédures
Les animaux seront soumis à une anesthésie par injection en sous cutané du produit anesthésique, puis à une intubation. Ce geste durera environ 10 minutes. Il y aura une seule intubation pour chaque animal inclus dans ce projet.
Impact sur les animaux
La contention de l'animal lors de l'injection du produit anesthésiant en sous cutané pourra générer un léger stress. De même la piqure en sous cutané pourra générer une légère douleur. La phase de réveil après l'intubation pourra générer un léger stress, ainsi que la manipulaiton des animaux pour les pesées hebdomadaires. La fibrose pulmonaire pourrait être source de nuisances également.
Devenir
Tous les animaux des deux procédures seront mis à mort car les prélèvements à réaliser ne permettent pas le maintien en vie de l'animal.
Remplacement
L'étude des molécules impliquées dans la fibrose pulmonaire et l’apparition du cancer des poumons nécessite l’utilisation d’un modèle animal complexe qui ne peut pas être remplacé par des modèles cellulaires in vitro. Ce projet vise à mettre en place une technique qui sera cruciale pour la suite des sujets d’étude de l’équipe.
Réduction
Ce projet est un projet de validation d'un geste technique crucial pour les études sur la fibrose pulmonaire. le nombre d'animaux a été réduit au minimum pour permettre de s'assurer de la maitrise du geste technique et également avec des informations solides sur la répartition pulmonaire. Cette base permettra de ne pas avoir à répéter ce type de mise au point, limitant alors le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Dès leur arrivée dans l’animalerie les animaux bénéficieront d’une période d’acclimatation et d’habituation au(x) expérimentateur(s) de 7 jours. Les animaux seront pesés une fois par semaine. Cette pesée entre dans le cadre du suivi de l’état général des souris. Les animaux seront observés lors du change par le personnel animalier et deux à trois fois par semaine par les expérimentateurs. Une liste précise permettant de quantifier les signes éventuels de souffrance sera alors utilisée afin d’évaluer si les animaux présentent des signes de souffrance ou d’atteinte d’un point limite.
Choix des espèces
Le modèle murin est un modèle de choix pour les études sur l’animal, de par son homologie avec le génome humain (plus de 90% d’homologie) et également de par les différents modèles qui ont été développés. Ce projet vise à maitriser une technique permettant d’appréhender le rôle de certaines molécules dans la fibrose pulmonaire et le cancer. Les animaux utilisés ici seront des animaux jeunes adultes de 6 à 8 semaines, car pour les projets ultérieurs des animaux jeunes adultes seront utilisés.
Evaluation du rôle d’une protéine régulant le cytosquelette d’actine dans la fonction plaquettaire
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
186 souris vont être utilisées, opérées sous anesthésie générale et tuées avant tout réveil, dans des procédures d'un niveau de souffrance sans réveil. Chaque animal subit une ponction directe du cœur, une section de l'extrémité de la queue ou la pose d'une sonde sur l'artère carotide, selon la procédure. Ces actes visent à comprendre comment une protéine du squelette interne des plaquettes affecte leur fonction, à partir du cas d'un patient atteint d'un trouble rare. Le porteur écrit que le recours à l'animal permet d'étudier les plaquettes dans un "environnement complet", là où le sang du patient ne peut être prélevé que rarement.
Objectifs
Les plaquettes sont des cellules du sang dépourvues de noyau. Elles jouent un rôle essentiel dans l’organisme : en conditions normales, elles permettent l’arrêt du saignement après une blessure en formant un «clou hémostatique», tandis qu’en conditions pathologiques, elles peuvent contribuer à la formation de caillots sanguins obstruant les vaisseaux, un phénomène appelé thrombose. La production et le bon fonctionnement des plaquettes reposent sur des mécanismes complexes impliquant le remodelage du squelette interne de la cellule, appelé cytosquelette. Des anomalies de ces mécanismes peuvent entraîner des troubles hémostatiques sévères, c’est-à-dire l’arrêt du saignement en cas de lésion des vaisseaux sanguins. Ces troubles se traduisent soit par une diminution du nombre de plaquettes, soit par la production de plaquettes dont la fonction est altérée. Ils peuvent conduire à deux situations opposées : une obstruction des vaisseaux sanguins (thrombose) ou, au contraire, une incapacité à arrêter un saignement après une lésion vasculaire (hémorragie). Des anomalies de ces processus ont récemment été identifiées chez certains patients et sont associées à des défauts de la fonction plaquettaire, en particulier une incapacité à stopper correctement un saignement. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre le rôle d’une protéine spécifique du cytosquelette, présente dans les plaquettes, afin de mieux appréhender les mécanismes à l’origine de ces troubles et, à terme, d’améliorer la compréhension des maladies liées à un dysfonctionnement plaquettaire.
Bénéfices attendus
Dans l’ensemble, ce projet vise à mieux comprendre comment des anomalies du cytosquelette des plaquettes affectent leur fonctionnement. Ces recherches permettront de mieux saisir les mécanismes à l’origine de certaines maladies du sang, qu’il s’agisse de troubles entraînant des saignements excessifs ou, au contraire, des caillots sanguins anormaux. À terme, ces connaissances pourraient contribuer au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour aider les patients touchés par ces maladies.
Procédures
Ce projet comporte trois types de procédures, toutes réalisées sous anesthésie générale. Les interventions prévues comprennent : un prélèvement sanguin unique par ponction intracardiaque (acte chirurgical terminal). La durée de cet acte est inférieure à une minute. L’animal est placé sous anesthésie générale et reçoit un traitement analgésique ; une section distale de l’extrémité de la queue sur 3 mm, réalisée sous anesthésie générale, pour une durée maximale de 10 minutes ; la mise en place d’un dispositif exploratoire (sonde Doppler) au niveau d’une artère carotide. Cet acte est pratiqué une seule fois par animal et la durée totale de la procédure n’excède pas 30 minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues pour l’animal sont principalement associées à l’anesthésie, l’ensemble des procédures étant réalisées sous anesthésie générale et suivies d’une mise à mort sans retour à la conscience. Les effets indésirables potentiellement liés à l’anesthésie comprennent principalement une hypothermie ainsi qu’un dessèchement des muqueuses, notamment cornéennes. Par ailleurs, les différents actes chirurgicaux prévus sont susceptibles d’induire une douleur per-opératoire. Celle-ci sera prise en charge par l’administration d’une analgésie adaptée.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure expérimentale, car ces manipulations ne permettent pas de garantir une survie de l'animal ou une reprise d’une vie normale et sans douleur après le réveil. Cette mesure assure le respect du bien-être animal et évite toute souffrance post-procédure.
Remplacement
Ce projet s’appuie sur des recherches réalisées à partir de plaquettes provenant d’un patient présentant un trouble rare affectant ces cellules. Les plaquettes sont des cellules du sang qui ne peuvent pas être conservées longtemps hors de l’organisme et ne peuvent pas être cultivées en laboratoire. Pour les étudier, il est donc nécessaire de travailler avec du sang frais. Or, il n’est possible de prélever le sang du patient que très rarement, ce qui limite fortement les analyses. Certaines expériences, comme l’évaluation de la capacité des plaquettes à former un caillot dans un vaisseau sanguin, ne peuvent pas être réalisées directement chez l’homme pour des raisons évidentes de sécurité. C’est pourquoi l’utilisation d’un modèle animal permet de mieux comprendre le fonctionnement des plaquettes dans un environnement complet, où toutes les composantes du sang et les vaisseaux interagissent. Les résultats obtenus chez l’animal pourront ensuite être confirmés sur des prélèvements réalisés chez le patient, afin de compléter nos connaissances et améliorer la compréhension de cette maladie.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires pour les procédures expérimentales a été estimé à 186. Ce nombre a été déterminé de manière optimale, afin de garantir que les résultats restent statistiquement fiables, tout en limitant l’usage d’animaux au strict nécessaire. Cette estimation repose sur notre expérience, sur les données publiées dans la littérature, et a été validée à l’aide d’un logiciel de calcul statistique.
Raffinement
Toutes les manipulations seront réalisées dans le souci constant de minimiser l’inconfort et la souffrance des animaux. Les points limites seront surveillés, l’anesthésie sera adaptée à chaque procédure et des traitements analgésiques seront administrés si nécessaire. Les animaux seront observés quotidiennement pour s’assurer de leur bien-être. Le personnel impliqué dans ce projet est qualifié et expérimenté, et bénéficie d’une formation continue aux bonnes pratiques en expérimentation animale. Les souris resteront sous anesthésie efficace tout au long des procédures expérimentales afin de garantir leur confort et l’absence de douleur.
Choix des espèces
Le choix d’utiliser des souris pour ce projet repose sur des raisons scientifiques, pratiques et éthiques. La souris est l’animal dont la génétique est la mieux connue, ce qui permet de créer des modèles adaptés aux études que nous souhaitons réaliser. Notre laboratoire travaille principalement avec des souris, ce qui offre de nombreux avantages : les infrastructures d’élevage sont adaptées, le suivi vétérinaire et sanitaire est optimisé, et le personnel est expérimenté dans les manipulations de cette espèce. De plus, la souris est le modèle de laboratoire le plus utilisé dans le monde, ce qui facilite la comparaison et la validation des résultats avec ceux d’autres équipes scientifiques. Les méthodes prévues pour ce projet sont parfaitement adaptées à ce modèle, et notre équipe possède une solide expérience et de bonnes pratiques reconnues avec cette espèce. Dans ce projet, nous utiliserons des souris adultes mâles et femelles, âgées de 10 à 20 semaines, correspondant à un stade de développement dont les paramètres sanguins et vasculaires sont bien connus.
Evaluation de l’effet des vésicules extracellulaires humaines lors d’une perfusion ex vivo de rein porcin dans un contexte xénogénique.
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles urogénitaux
12 cochons vont être utilisés puis tués sans reprise de conscience, au terme d'une unique chirurgie d'une heure destinée à prélever leurs reins sous anesthésie. Les organes servent ensuite, sur machine de perfusion, à tester des vésicules extracellulaires humaines comme immunosuppresseur dans un contexte de xénotransplantation. Le porteur présente cette preuve de concept comme une étape "essentielle" avant de passer à des reins de porcs génétiquement modifiés déjà utilisés chez des patients à l'étranger. Il reconnaît que la machine de perfusion oxygénée constitue elle-même une méthode de remplacement partiel.
Objectifs
Malgré les progrès réalisés en transplantation, le nombre de patients en attente de greffe ne cesse de croitre dû à la pénurie d’organe. Cette limite persistante a relancé la recherche en xénotransplantation (entre individus d’espèces différentes). Bien que le porc soit l'espèce donneuse de choix (similitude anatomique avec l’Homme), et que ces organes porcins soient déjà utilisés dans les premières xénotransplantations réalisées chez l’Homme aux Etats-Unis et en Chine, les mécanismes de rejet découlant d’une combinaison Porc/Homme restent un défi majeur, impliquant de nombreux mécanismes immunitaires complexes. Nous avons montré in vitro que les vésicules extracellulaires issues de certaines cellules immunes pouvaient bloquer une réponse immune entre « donneurs » et « receveurs » d'une même espèce. L’objectif de ce projet est de réaliser une preuve de concept en utilisant ces mêmes vésicules comme agent immunosuppresseur ciblé dans un système ex vivo de perfusion de rein xénogénique simulant une xénotransplantation.
Bénéfices attendus
Cette première approche- preuve de concept- dans un système simulé de xenotransplantation, est une étape essentielle dans la validation préclinique de cette immuno-thérapie ciblée, avant de la tester sur des organes porcins génétiquement modifiés qui sont déjà utilisés chez les patients à l’étranger.
Procédures
- Procédure chirurgicale unique de prélèvement des reins sous anesthésie générale (1h)- Procédure sans réveil.
Impact sur les animaux
Procédure sans réveil, après anesthésie profonde pouvant causer un stress et des effets secondaires systémiques liés à l’anesthésie générale et/ou aux médicaments administrés pendant la procédure chirurgicale.
Devenir
Les porcs donneurs d’organes seront mis à mort sous procédure complète d’anesthésie générale, en fin de procédure.
Remplacement
L’étude de l’effet de traitement pendant la perfusion d’un organe (pré-conditionnement), compatibles avec une transplantation, ne peut se concevoir que dans un modèle préclinique (donneur d’organes). Il n’existe pas de remplacement possible pour ces expérimentations. Néanmoins, l’utilisation de machine de perfusion normothermique oxygénée, constitue une méthode de remplacement. Effectivement l’utilisation d’un tel système simulé permet de tester l’effet d’un pré-conditionnement thérapeutique sur la réponse immune d’un receveur vers le greffon, la revascularisation et le contrôle de la fonction rénale. D’autre part, nous avons préalablement montré in vitro puis in vivo dans un modèle murin que le traitement qui sera testé lors de ce pré-conditionnement, bloque la réponse « receveur » contre « donneur ».
Réduction
Un calcul statistique montre que des groupes de 6 à 8 reins sont suffisants pour permettre une analyse statistique des résultats. Dans un souci de réduction du nombre d’animaux utilisés, les porcs des groupes tests ne seront utilisés seulement si la mise au point de la perfusion dans un contexte xénogénique a abouti.
Raffinement
Le raffinement concernera principalement la phase en amont du projet et la phase per-opératoire sachant qu’il s’agit d’une procédure unique sans réveil. Enrichissement du milieu : des jouets et une diversification seront à disposition pendant toute la phase d’acclimatation pendant laquelle les animaux seront hébergés collectivement. La procédure chirurgicale se déroulera sous anesthésie générale avec une analgésie adaptée. Durant la chirurgie, les porcs seront installés sur des tapis chauffants.
Choix des espèces
L’étude des paramètres de préservation des organes et de leur reperfusion ne peut se concevoir que dans un modèle animal préclinique. L’anatomie abdominale ainsi que la physiologie du porc de 70/80 kg sont proches de celles de l’homme adulte et font donc de cette espèce un excellent modèle préclinique pour l’analyse des transplants rénaux. Pour ces mêmes raisons, le porc est l’animal de choix comme donneur d’organes dans les stratégies de xénotransplantation. Jeunes mâles ou femelles, 70/80Kg, similitude anatomique et physiologique avec un homme adulte au niveau abdominal. Modèle de référence pour l’analyse des transplants rénaux.
Cartographie multidimensionnelle de l’ischémie reperfusion sur prélèvements d’organes porcins
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
20 cochons juvéniles vont être utilisés, anesthésiés profondément puis tués sans reprise de conscience, pour prélever leur cœur, leurs poumons, leur foie et leurs reins juste après l'arrêt de la circulation. L'objectif déclaré est de reproduire ce qui se passe chez les donneurs d'organes humains décédés, afin de mieux trier les organes greffables. Le porteur présente la procédure comme sans souffrance, tout se déroulant sous anesthésie générale suivie de la mise à mort immédiate. Il affirme qu'aucune méthode sans animaux ne reproduit l'ischémie sur plusieurs organes à la fois et juge le recours au porc "indispensable".
Objectifs
Ce projet vise à créer un modèle porcin qui reproduit au mieux ce qui se passe chez les donneurs d’organes décédés après un arrêt circulatoire contrôlé. L’objectif est de comprendre comment l’interruption du sang (appelée « ischémie chaude ») abîme les organes comme le cœur, les poumons, le foie et les reins. Pour cela, plusieurs analyses seront réalisées pour suivre très précisément les changements biologiques dans ces organes juste après l’arrêt de la circulation. Les organes seront ensuite testés sur des machines de perfusion pour vérifier leur capacité réelle à fonctionner après ce type d’ischémie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’améliorer la compréhension des effets de l’ischémie chaude sur les organes destinés à la transplantation. Les résultats aideront à mieux définir quels organes peuvent être greffés en toute sécurité, à réduire le nombre d’organes refusés et, à terme, à augmenter les chances de succès des greffes. Les analyses réalisées pourraient également conduire au développement futur de nouveaux outils d’évaluation des organes avant transplantation.
Procédures
Les animaux seront anesthésiés profondément puis mis à mort selon une procédure réglementaire. Après le décès, les organes seront prélevés. Aucune intervention n’est réalisée sur des animaux conscients. Il n’y a pas de procédures prolongées, ni de réveil après chirurgie.
Impact sur les animaux
Aucun effet secondaire autre qu'un stress léger à modéré de courte durée lors de la contention n’est attendu puisque toutes les interventions ont lieu sous anesthésie générale suivie immédiatement de la mise à mort.
Devenir
Les animaux sont mis à mort sous anesthésie générale car les organes doivent être prélevés immédiatement pour l’analyse scientifique. Cette étape est indispensable pour obtenir des échantillons représentatifs des conditions rencontrées chez les donneurs d’organes humains. Aucun animal ne peut être replacé ou adopté car la procédure implique leur mise à mort.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative permettant d’étudier l’effet réel de l’ischémie chaude sur plusieurs organes simultanément dans des conditions proches de celles de la transplantation humaine. Les modèles informatiques, les cultures cellulaires ou les organes isolés ne peuvent pas reproduire l’ensemble des interactions physiologiques.
Réduction
Le modèle multi organes permet d’étudier quatre organes chez un même animal, ce qui réduit très fortement le nombre total d’animaux nécessaires par rapport à des études séparées organe par organe. Chaque animal fournit de nombreuses données, limitant l’effectif global au strict minimum scientifique.
Raffinement
Lors de la période d'acclimatation, les animaliers profitent du temps du change de litière dans les hébergements et de la distribution d'aliment et d'eau pour les habituer à la présence de l'homme et distribuer caresses ainsi que friandises. Toutes les procédures sont réalisées sous anesthésie générale profonde, suivie immédiatement de la mise à mort. Les animaux ne se réveillent pas et ne ressentent pas de douleur. Les manipulations sont limitées au minimum nécessaire, en accord avec les bonnes pratiques vétérinaires.
Choix des espèces
Le porc est choisi car son anatomie, sa physiologie et la taille de ses organes sont proches de celles de l’être humain. Cela en fait un modèle de référence pour les études liées à la transplantation. Les animaux utilisés sont des juvéniles, en bonne santé, ce qui permet d’obtenir des organes comparables à ceux des donneurs humains tout en garantissant un haut niveau de bien être animal avant la procédure.
Etude du rôle des structures auditives centrales dans la discrimination de signaux de communication dans le bruit. MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Deux chirurgies cérébrales d'environ une heure espacées de plusieurs semaines, puis une tâche auditive quotidienne de deux à trois mois sous restriction d'eau limitée à trois millilitres par jour : 210 souris traversent ce protocole, une partie tuée sans réveil, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Les enregistrements de neurones et l'inactivation du cortex auditif servent à identifier la structure cérébrale qui permet de distinguer des sons dans le bruit. Le porteur note que les souris stressées ou douloureuses ne réalisent pas la tâche, celles-là étant alors tuées. À la fin, le cerveau de chaque animal est prélevé pour vérifier au microscope la position des électrodes.
Objectifs
Ce projet vise à déterminer quelles sont la, ou les, structures du système auditif qui permettent de discriminer comportementalement, des signaux de communication dans des environnements particulièrement bruyants. Comportementalement, la discrimination peut se quantifier chez l’humain ou l’animal par la capacité à répondre différemment à deux sons distincts. En combinant des enregistrements de neurones dans les structures du système auditif, l’inactivation de certaines structures et une tâche comportementale, nous serons en mesure de déterminer quelle est la structure du système auditif qui est cruciale lorsqu’une souris arrive à discriminer deux sons de communications dans un environnement bruyant.
Bénéfices attendus
Il a souvent été affirmé que le cortex auditif était la structure qui permettait d’avoir de bonnes performances dans des environnements bruités. Pourtant, des données très récentes suggèrent que les réponses neuronales des structures sous-corticales sont plus résistantes au bruit que les réponses corticales. Grâce à ce projet, où nous obtiendrons des donnés neuronales en simultané de la tâche comportementale et nous pourrons estimer quelle structure est le plus corrélée avec la réponse comportementale et ainsi évaluer quelle structure est essentielle et joue le plus grand rôle pour permettre de discriminer des sons en situations bruitées. Avec l’inactivation du cortex auditif nous pourrons estimer si ce dernier est nécessaire ou non à cette discrimination. Il est possible qu’en condition facile (bruit à une intensité sonore plus faible que les sons cibles à discriminer) le cortex auditif ne soit pas nécessaire mais qu’en condition difficile (avec du bruit à une intensité sonore plus forte que les sons cibles), sa présence permette de discriminer correctement les sons cibles. Ce projet permettra donc d’étendre nos connaissances sur le fonctionnement du système auditif en conditions bruitées ce qui représente une grande partie de situations rencontrées au quotidien.
Procédures
Les animaux seront soumis sous anesthésie générale à deux chirurgies d’environ une heure chacune espacées de plusieurs semaines et devront réaliser une tâche comportementale de façon quotidienne pendant 2 à 3 mois allant de 30 minutes à 1 heure par jour.
Impact sur les animaux
Les nuisances que pourraient subir les animaux seraient dues aux chirurgies, potentiellement à la contention lors du comportement et à la restriction hydrique. Cependant, après chaque chirurgie un suivi post-opératoire rigoureux aura lieu et les animaux auront un examen quotidien post-chirurgie jusqu’à la fin du comportement pour s’assurer de leur santé. Lors du comportement, les animaux seront placés en contention mais installés dans un tube en plastique qui sera adapté en hauteur et orientation en fonction de chaque souris pour limiter tout inconfort de position. La souris pourra remuer les pattes et le corps dans ce tube. La dose d’eau ingéré via le comportement sera enregistrée automatiquement et les souris entraînée auront un complément individuel et adapté tout les jours en fin de journée pour qu’elles aient une dose d’eau quotidienne de 3 ml qui est la dose recommandé pour les souris de 20g. Les souris contrôles, elles, auront un accès illimité à l’eau durant la journée et ne seront privées que la nuit. La tâche comportementale en elle-même n’apporte pas de nuisances car l’intensité des sons est contrôlée (75dB, niveau d’une conversation courante) pour de pas créer de dommage au système auditif. Précisons bien que nos souris ne pourront pas faire de bonnes performances si elles sont stressées ou si elles éprouvent des douleurs. SI cela devait se produire elles seront prises en charge rapidement. Si nous n’arrivons pas à éliminer le stress et/ou les douleurs occasionnées, les animaux seront euthanasiés car ils ne pourront pas être utilisés dans la tâche comportementale.
Devenir
Pour toutes les procédures, les cerveaux des animaux sont récupérés à la fin des enregistrements pour vérifier histologiquement les positions d’implantation des electrodes, l’emplacement de la position de la fibre optique pour l’optogénétique. En récupérant les cerveaux nous apportons une preuve histologique que nous avons bien enregistré les neurones de structures désirées.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de comprendre le rôle des neurones du cortex auditif, du colliculus inférieur et du thalamus auditif dans la discrimination des signaux de communication dans le bruit. Pour cela, il est nécessaire de pouvoir travailler au niveau neuronal sur un animal engagé dans une tâche comportementale. Le recours à des modèles in vitro n’est donc pas possible. De plus le système auditif n’est pas assez connu pour avoir recours à des modèles biomathématiques et donc le modèle in silico n’est pas possible non plus. Il est nécessaire de travailler sur la souris car son système auditif est proche et comparable avec celui de l’homme. De plus nous voulons étudier les différentes structures en simultané d’une tâche comportementale ce qui seraient difficilement faisable chez un modèle invertébrés.
Réduction
Selon des méthodes d’analyses statistiques basées sur des expériences précédentes nous avons déterminé qu’il fallait 15 animaux par groupe pour avoir des résultats interprétables statistiquement. Cependant nous réaliserons un groupe de 10 souris de mise au point afin de garantir la réussite des enregistrements chez les animaux entrainées et contrôles ce qui nous permettrait de n’avoir plus que 10 animaux par groupe au lieu de 15. De plus pour la partie optogénétique, nous n’utiliseront pas de groupe contrôle car les contrôles pourront avoir lieu sur une même souris en comparant les moments avec et sans inactivation corticale. On passe donc a un groupe 10 animaux pour cette partie.
Raffinement
Toutes les chirurgies seront réalisés dans des conditions d’anesthésie et analgésie adaptées afin de minimiser au maximum la douleur des animaux. Suite aux procédures chirurgicales, un suivi post-opératoire adapté aura lieu et le suivi continuera sur toute la durée de entraînement comportementale (animaux pesés tous les jours et comportement en cage avec leur congénère observé: vivacité, contact, isolement, harcèlement dans un même cage...). Des points limites strictement définis dans les différentes procédures seront utilisés afin de ne pas continuer l'expérience sur des animaux présentant des signes de souffrance. L’animalerie dans laquelle les animaux seront hébergés est agrée et les animaux seront minimum 2 et maximum 5 par cage. Dans chaque cage des enrichissement adaptés et recommandés par les réglementations seront mis (tunnel, maison en carton, matériel pour des
Choix des espèces
Les rongeurs ont un système auditif similaire au système auditif humain et la souris est capable de discriminations fines entre les signaux de communication acoustique qu’ils soient conspécifiques ou hétérospecifiques. Les outils génétiques étant bien développés chez cette espèce, il sera possible de poursuivre ces expériences en utilisant des modèles transgéniques pour mieux cerner les mécanismes impliqués dans certains des résultats obtenus. Les animaux utilisés subiront une première chirurgie à 8 semaines et commenceront l’apprentissage à 9 semaines. La souche de souris utilisée (CBA) conserve une audition normale jusqu'à plus de 6 mois. Ainsi en commençant entre 2 et 3 mois, les souris sont considérées comme adultes et cela nous permet de réaliser l’apprentissage et les enregistrements neuronaux avant que des pertes auditives ne surviennent.