Procédures sévères

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  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système immunitaire
Souris : 496
Souffrances
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Devenir
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 496

496 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un choc septique leur est provoqué par injection de contenu intestinal ou par ligature et perforation du caecum, avec pose d'une sonde thermique et prélèvements sanguins quotidiens. Le porteur décrit une perte de poids, des diarrhées, une prostration et une activité sociale fortement altérée, l'hypothèse testée étant que la fièvre serait bénéfique. Il justifie le recours à l'animal par l'impossibilité de reproduire in vitro la complexité d'un organisme et présente ce contrôle fin de la température comme inédit.

Objectifs

Le choc septique est le dysfonctionnement des organes à la suited'une infection, impliquant une atteinte des vaisseaux sanguins et un changement de la température corporelle. Malgré les recherches et les travaux publiés ces dernières années, le rôle de la température sur ce dysfonctionnement est encore mal connu. Notre hypothèse est que la fièvre est bénéfique chez des souris atteintes d'infections. Dans ce projet, nous souhaitons contrôler la température pour étudier finement la dysfonction des organes lors d'un choc septique chez la souris.

Bénéfices attendus

Ce projet devrait nous permettre de mieux comprendre le rôle que joue la température dans l'évolution du choc septique, et pourrait aider les cliniciens à mieux prendre en charge la température chez les patients en choc septique.

Procédures

Les souris seront implantées avec des sondes thermiques en sous-cutanée sous anesthésie (2 minutes par souris). Un modèle de septicémie sera induit chez ces souris au niveau du péritoine, soit par injection de contenu caecal dans le péritoine (simple injection péritonéale), soit par ligature et perforation du caecum par chirurgie (3 minutes par souris). Puis les souirs seront placées sous surveillance. Un prélèvement sanguin quotidien sera réalisé durant les 48 premières heures après une courte anesthésie gazeuse, afin de suivre les paramètres sanguins au cours du temps. Les souris subiront une échographie cardiaque (5 minutes par souris) avant la chirurgie et 7 et 28 jours post chirurgie. Les souris subiront une échographie cardiaque avant la chirurgie et 7 et 28 jours post chirurgie. Les souris seront euthanasiées par excès d'anesthésie gazeuse lors de la fin de l'expérience, et les organes seront prélevés.

Impact sur les animaux

Les deux modèles sont associés à un un changement important de la température corporelle des souris, à une perte de poids, à des diarrhées possibles, à une prostration et à une activité sociale fortement alterée.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés « afin de prélever les organes et le sang nécessaires pour l'étude que nous menons

Remplacement

Afin de tester les mécanismes moléculaires, des expériences in vitro seront menées indépendamment. Néanmoins, le remplacement total par la culture cellulaire n'est pas possible à ce jour car les expériences in vitro ne rendent pas compte de l'immense complexité des intéractions moléculaires et physiologiques qui ont lieu dans un organisme comme l'homme ou la souris. Nous utilisons les modèles de péritonite afin de nous rapprocher au plus près des causes du choc septique chez l'homme, qui représentent la 1ere cause de mortalité dans le monde. A cet égard, aucune étude expérimentale chez l'animal n'a permis de contrôler finement la température corporelle dans un modèle de sepsis.

Réduction

Pour minimiser le nombre d'animaux, nous nous sommes basés sur des études préalablement publiées dans la littérature ainsi que sur des tests statistiques. Des résultats antérieurs fournissent des informations importantes concernant la mortalité, les modalités de modèles de sepsis, les temps d'étude etc. Ainsi, nous proposons d'utiliser 496 animaux au total. Cet effectif permettra d'approfondir les mécanismes de la septicémie en réponse à la température, tout en limitant l'étude.

Raffinement

Afin de minimiser le stress animal, les souris seront placées en groupe avec des éléments d’enrichissements comme des bâtons à ronger, des éléments permettant la nidification ainsi qu’un accès illimité à la nourriture et l’eau de boisson. Les animaux seront surveillés quotidiennement. La mise en place de nourriture humidifiée dans la cage sera faite une semaine avant le début du protocole pour éviter le stress. Nous mettrons en place une grille d'évaluation de la souffrance des souris pour suivre l'évolution de la maladie. Le poids, l'apparence, la conscience, l'activité physique, la réponse aux stimuli, les yeux, la respiration seront évalués pour suivre l’évolution de la maladie et intervenir par euthanasie lorsque les points limites seront atteints.

Choix des espèces

Pour notre étude, nous avons choisi la souris car les modèles de choc septique que nous utilisons sont largement décrits dans la littérature scientifique chez la souris. De plus, de nombreux souris génétiquement modifiées permettant l'étude des mécanismes pathologiques sont largement développés. Age adulte (2 à 3 mois). Nous utiliserons des souris adultes car les données de la littérature scientifique montrent que l'incidence de la péritonite est beaucoup plus importante chez l'adulte que chez l'enfant.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système cardiaque
    • Système endocrinien
    • Système nerveux
Souris : 1877
Souffrances
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▲ 394
▲ 1151
▲ 332
Devenir
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 1877

1 877 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance déclarés du léger au sévère. Jusqu'à 1 096 subissent une injection dans le cerveau sous anesthésie, d'autres des injections intra-utérines qui séparent les petits de leur mère, et plus de 300 une craniotomie suivie de la pose d'une fenêtre optique sur le crâne en deux chirurgies. L'objectif est de décrire l'anatomie et la fonction d'une population de neurones peu connue, une recherche fondamentale menée sur un effectif élevé. Le porteur indique vouloir ensuite transposer l'approche au primate non humain et affirme qu'aucun autre modèle ne reproduit le réseau neuronal du mammifère.

Objectifs

Un nombre croissant de résultats expérimentaux et cliniques supportent l’idée que le liquide cérébrospinal (LCS) représente un acteur majeur du système nerveux central (SNC). Malgré la présence d’une barrière contrôlant la diffusion de molécules du LCS, il existe au niveau du tronc cérébral et de la moelle épinière des cellules spécialisées, notamment des neurones au contact du LCS (Nc-LCS), qui permettent l’intégration des signaux circulant dans le LCS. Ces neurones présentent une morphologie et des propriétés fonctionnelles conservées chez tous les vertébrés. Ils expriment de manière sélective un canal appelé PKD2L1 qui confère aux Nc-LCS des propriétés sensorielles : il leur permettrait de détecter des variations de la composition et du flux du LCS, ainsi que de la courbure de la colonne vertébrale. Les Nc-LCS représenteraient ainsi un système sensoriel interne capable d’informer le SNC de son état physio-pathologique. Pour caractériser les propriétés de ces neurones et en comprendre la fonction, il est nécessaire de réaliser une analyse anatomique exhaustive de leur morphologie, de leur distribution et de caractériser leur connectivité le long de la moelle épinière.

Bénéfices attendus

Le projet déposé vise à caractériser au niveau anatomique et fonctionnel une population neuronale peu connue chez les mammifères. L’ensemble des données recueillies par notre étude permettra de caractériser les réseaux neuronaux dans lesquels les Nc-LCS sont insérés, ce qui est une étape cruciale pour mettre en évidence leur fonction chez le mammifère et démontrer si effectivement ils représentent un nouveau système sensoriel permettait au système nerveux central d’être informé de son état physio-pathologique. Les résultats ainsi obtenus ouvriront potentiellement de nouvelles pistes de recherche pour des voies thérapeutiques alternative via le LCS, lors de perturbations de l’état interne (position axiale, locomotion, inflammation, ou potentielle pathologie). Par ailleurs, nous souhaitons générer des modèles de souris génétiquement modifiée par l'utilisation d'infection virale. Cette approche permettra de nous affranchir de la génération de modèles animaux par croisement de plusieurs lignées génétiquement modifiées et par conséquent de limiter le nombre d'animaux devant être produits. D’autre part, nous anticipons également des bénéfices au niveau technologique puisque la validation de l’approche transgénique via le LCS développé dans notre modèle de souris pourra être transposée au modèle de primate non-humain pour lequel très peu d’information sur les propriétés anatomo-fonctionelle des Nc-LCS est disponible. Enfin, de manière plus large, ces mêmes approches d’infection via le LCS pourront être utilisées pour mener des analyses similaires pour d’autres projets et structures cérébrales.

Procédures

Selon les différentes expérimentations, les animaux pourront subir une injection intracérébroventriculaire sous anesthésie générale (environ 20 minutes d’anesthésie) pour un maximum de 1096 souris adultes ; ou une injection sous-cutanée, intrapéritonéale ou intraveineuse pour un maximum de 289 animaux vigiles (procédure unique de 5 minutes) ; jusqu’à 15 souris gestantes pourront subir une injection intra-utérine ou intraveineuse (procédure de 5 minutes sur animal vigile), sur un maximumde 3 à 4 cycles de reproduction avec un délai de 4-5 semaines entre les interventions ; enfin jusqu’à 316 animaux anesthésiés seront soumis à une première intervention d’implatation d’un guide canule nécessitant une craniotomie (anesthésie générale de 30 minutes) suivi, après une période de récupération de 15 jours, d’une seconde intervention pour poser une fenêtre optique sur le crâne (anesthésie générale de 30 minutes) le jour de l’expérimentation, avec seuls 6 animaux réveillés mener une analyse comportementale.

Impact sur les animaux

Les interventions menées sur les animaux (injections sous-cutanées, intrapéritonéales, intraveineuses intracérébroventriculaires ou intra-utérine) sont susceptibles de générer des douleurs et stress post-opératoires qui conduiront à des modifications de l’apparence des animaux (facies, vibrisses, œil, poil et propreté) et de leur comportement (interactions sociales, posture, locomotion, alimentation, toilettage). Par ailleurs la séparation des petits de leur mère pendant la procédure et la chirurgie réalisée sont susceptibles de perturber le retour des petits à la mère et les soins qu’elle leur porterait. Enfin concernant les implantations de canule dans le crâne, il existe un risque de douleur intra- et post-opératoire accompagnées de possible déficit moteur voire paralysie lors de la préparation.

Devenir

L'objectif du projet est de caractériser au niveau anatomique et fonctionnel la connectivité de Nc-LCS et leur fonction chez la souris. Une grande partie de cette étude nécessite une approche histologique et d'enregistrements électrophysiologiques. Ces deux approches nécessitent le prélèvement des tissus neuronaux et par conséquent la mise à mort des animaux. Pour ce qui est des enregistrements réalisés in vivo chez l'animal anesthésié, ces-derniers nécessitent de vérifier en fin d'expérience la bonne localisation des canules d'injection et des lentilles optiques. Le animaux seront mis à mort en fin d'expérimentation pour permettre ces vérifications.

Remplacement

L'étude que nous souhaitons mener vise à caractériser la physiologie et la connectivité d'une population neuronale peu connue chez le mammifère. Elle se base sur le développement de modèle de modèles transgéniques afin d’identifier spécifiquement nos neurones d’intérêt ou leurs partenaires, et ne peut pas être réalisée à l'aide de modèle alternatif dans la mesure où aucun autre modèle ne peut reproduire le réseau neuronal spinal physiologique du mammifère.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été estimé au plus juste pour permettre d’aboutir à des résultats fiables, tout en limitant le nombre d’animaux par la réalisation d’études préliminaires qui permettront de déterminer la procédure la plus efficace permettant le moins de perte. Le nombre d’animaux pourra être revu à la baisse en fonction de l’effet obtenu, si la puissance obtenue est suffisante avec un effectif inférieur. Par ailleurs, l’objectif de l’une des procédures est de valider une technique de génération d’animaux transgéniques, qui permettrait de réduire au maximum le nombre d’individus nécessaires à la production des animaux d’expérimentation par rapport à ceux obtenus par croisement.

Raffinement

Nous veillons à développer des procédures d'expérimentation limitant le stress, l'angoisse, toute souffrance animale et ainsi assurer le bien-être des animaux. Les animaux sont donc manipulés dans des endroits calmes, par des manipulateurs expérimentés, dans des cages contenant de la litière de leur cage d’hébergement. La stimulation de leur curiosité et le maintien des relations sociales sont également pris en compte (animaux maintenus en groupe, enrichissement de l’environnement avec des morceaux de bois, du carton, des tunnels). Chaque fois que possible, afin de réduire au minimum les répercussions individuelles sur le bien-être animal, nous réaliserons des études pilotes qui permettront d’optimiser les gestes chirurgicaux et les approches expérimentales. Pour les protocoles de chirurgie, un traitement analgésique préopératoire sera réalisé pour anticiper toute douleur. Ils recevront un traitement anti-inflammatoire et antalgique post-opératoire et nous veillerons à leur assurer des conditions de réveil et de récupération optimales. Une observation journalière permettra de définir les points limites qui sont basés notamment sur l’apparence, la posture et le comportement. Le raffinement de nos procédures est basé sur des points limites établis à partir d'une grille de score. Enfin le génotypage sur prélèvement pileux a été développé pour éviter toute nuisance d’une biopsie de queue.

Choix des espèces

Nous disposons de modèles de souris transgéniques permettant de cibler les populations neuronales d’intérêt. Grâce à ces lignées, il est possible de générer un ensemble de modèles transgéniques chez la souris qui permettront de visualiser, de manipuler ou d’enregistrer l’activité sélectivement dans ces populations. L’utilisation d’un modèle de souris est la seule permettant de mener à bien le projet proposé. D’une manière générale, les jeunes animaux de moins de 2 semaines sont les plus adaptés pour la survie in vitro des populations neuronales étudiées. Mais pour certaines procédures, du fait des périodes d’incubation nécessaires après les injections et parce que techniquement plus facile, les injections devront être réalisées in utéro pour que les études finales puissent être menées sur des animaux jeune-adultes (environ 4 semaines).

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
    • Troubles cardiaques
    • Troubles musculosquelettiques
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
    • Système musculosquelettique
Souris : 21
Souffrances
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▲ 5
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▲ 16
Devenir
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 21

21 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures dont la souffrance est déclarée pour partie légère et pour partie sévère. Une arthropathie leur est provoquée par trois ponctions dans l'articulation du genou, suivies de six semaines de traitement, de prises de sang, d'une IRM des genoux de deux heures et d'un transfert entre deux animaleries. Le porteur ne décrit comme seule nuisance qu'une gêne locomotrice après induction de la maladie et justifie la mise à mort par le prélèvement d'un millilitre de sang total, incompatible avec le maintien en vie. Il teste sur ces souris hémophiles un anti-inflammatoire déjà utilisé contre la polyarthrite rhumatoïde, en vue d'un éventuel essai clinique.

Objectifs

L’hémophilie B est une maladie hémorragique héréditaire rare liée à déficit en facteur IX (FIX) et dont la sévérité est définie par la quantité de FIX restant dans le sang. La forme la plus sévère, où le taux de FIX est in détectable dans le sang, est caractérisée par des saignements spontanés surtout au niveau articulaire. Ces saignements spontanés peuvent se répétés au niveau des articulations et conduire à la présence de sang dans le liquide articulaire, induisant une inflammation et une dégradation de l’articulation qui est handicapante pour le patient. Cette atteinte répétée porte le nom d’arthropathie hémophilique (AH) et est une complication grave de la maladie. L'AH partage certaines caractéristiques avec d’autres maladies articulaires telles que la polyarthrite rhumatoïde (PR) dont une inflammation importante au stade précoce de la maladie. A ce jour, le traitement de l’hémophilie comprend des injections de facteur manquant pour éviter tous saignements donc ceux responsables de l'arthropathie. Cependant, aucun traitement actuellement disponible ne cible spécifiquement l’inflammation articulaire qui apparait au stade précoce de l’AH. Dans le cadre du traitement de la PR, le méthotrexate est largement utilisé en tant que médicament de première intention. Le méthotrexate est un médicament visant à contrôler l’inflammation qui à montrer 34% de rémission et 50% d’amélioration de la PR dans des études conduites chez des patients atteints de PR. Nous avons fait l’hypothèse que le méthotrexate pourrait réduire l’inflammation de l’articulation chez les hémophiles et empêcher l’évolution de cette arthropathie handicapante, comme il fait dans la PR. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer l’efficacité du méthotrexate pour traiter l’AH et de bloquer ainsi l’évolution de l’atteinte articulaire chez les souris hémophiles B. l'étude s'effectue dans deux animalerie distincxtes avec : l'induction de la maladie et le traitement qui se font à l'UE1 (animalerie 1) et l'IRM, la prise de sang et la mise à mort qui se font à l'UE2 (animalerie 2).

Bénéfices attendus

La comparaison entre le traitement habituel par facteur de coagulation et le méthotrexate, va permettre d’évaluer l’efficacité potentielle de ce médicament dans le contexte d’arthropathie hémophilique. le méthotrexate est un médicament couramment utilisée dans la polyarthrite rhumatoïde dont les dégâts articulaires sont similaires à ceux causés par l’hémophilie. Si les résultats de l’étude montre une efficacité suffisante du méthtrexate dans l’arthropathie hémophilique, une étude clinique pourra alors être proposée pour évaluer l’efficacité du méthotrexate chez des patients hémophiles.

Procédures

Au sein de l'UE1 Au sein de l'UE1, l’arthropathie hémophilique est induite chez des souris hémophiles B par 3 ponctions articulaire (J1, J15 et J30) avec une surveillance et mesure du diamètre du genou les 15 premiers jours. Par la suite, le premier groupe reçois un traitement anti-hémophilique de référence tous les 4 jours et ce durant 6 semaines. Le deuxième groupe reçois également le traitement anti-hémophilique de référence (même durée et fréquence) mais également un traitement de référence utilisé dans la polyarthrite rhumatoïde une fois par semaine. Une prise de sang est réalisée à J0, J15 et J30 pour surveiller la possible toxicité du traitement de référence utilisé dans la polyarthrite rhumatoïde. Après 6 semaines de traitement, les souris sont transférées à l'EU2 où elles bénéficieront d’une IRM des genoux pour évaluer l’atteinte articulaire. Ensuite, une prise de sang sera réalisée pour la mesure des marqueurs inflammatoires ainsi que les marqueurs d’atteinte cartilagineuse et osseuse. Tous les actes qui peuvent engendrer une douleur ou un stress seront effectués sous anesthésie générale après administration d’un médicament anti-douleur. Les souris seront mises à mort sans réveil et les pattes arrière seront disséquées pour l’étude histologique à la recherche d’une inflammation articulaire. Les animaux pourront être soumis, sous anesthésie générale, à une ponction articulaire (2-3 min) (UE1), une prise de sang (1 min) (UE1), la mesure du genou (30 sec) (UE1), une injection seule ou double (1-2 min)(UE1), une IRM du genou (120 min)(UE2), un prélèvement total de sang et mise à mise à mort (3-5 min)(UE2).

Impact sur les animaux

Au cours du projet la seule nuisance attendue concerne une gêne locomotrice après induction de la maladie articulaire. Nous n’attendons aucun autre effet secondaire ou douleur.

Devenir

La mise à mort est justifiée par la nécessité de prélèvement de 1mL de sang total, non compatible avec le maintien en vie de l'animal

Remplacement

La nécessité d’un modèle animal est justifiée par le besoin d’un modèle vivant, dynamique et doté d’un système vasculaire et locomoteur pour cette étude sur les dégâts articulaire handicapants induits par l’hémophilie et son traitement. La mise au point des techniques in vitro est réalisée au maximum avant l’utilisation des souris ce qui nous permet de conserver le modèle de souris hémophile, modèle éprouvé et fiable pour notre étude.

Réduction

En accord avec l’expérience acquise par le groupe, le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit à son minimum sans compromettre la validité statistique des résultats. De plus, les tests développés au laboratoire nous permettent d’effectuer un maximum de mesure et d’étude sur le même animal. Les mesures radiologiques réalisées sur une souris vivante sont corrélées aux mesures biologiques et histologiques de cette même souris et chaque souris constitue son propre contrôle pour l‘étude de l’articulation du genou droit.

Raffinement

Toutes les mesures seront prises pour préserver le bien-être de l’animal. Quand cela est possible, les souris sont maintenues en groupe par fratrie avec l’utilisation de biberon à longues tiges, de l’eau gélifiée et de la nourriture dans la cage en cas de problèmes locomoteurs. Tous gestes traumatiques ou stressants seront réalisés sous anesthésies et analgésie

Choix des espèces

La souris représente la seule espèce animale, après le chien hémophile, à permettre la mesure de l’activité des médicaments anti-hémophiliques et d’étudier l’arthropathie hémophilique. L’absence des facteurs anti-hémophiliques murins analogues à nos facteurs anti-hémophiliques est un prérequis pour l’induction de l’hémarthrose et pour la mesure de l’activité des molécules prophylactiques testées. Il est important de préciser que la souris hémophile, paradoxalement à la forme humaine de cette altération génétique, n’est pas victime de saignement spontané et tout saignement provoqué sur la souris hémophile est résolutif sans prise en charge particulière. Souris matures (8-9 semaines) de 25-30g. Il est important de travailler avec des jeunes adultes dont la croissance est finie. Les souris très jeunes sont à éviter car les cartilages sont en cours de maturation durant la croissance et les souris très âgées sont également à éviter en raison de la modification possible des taux de certains facteurs de coagulation avec l’âge, comme le fibrinogène, facteur Willebrand et le FVIII qui peuvent modifier la capacité hémostatique globale du modèle et par conséquent la tendance hémorragique.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 5480
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 2920
▲ 2560
Devenir
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 -
 200
 5280

5 480 souris vont être utilisées pour tester environ neuf virus candidats médicaments par an, une souris pouvant recevoir des cellules tumorales, jusqu'à trois injections de virus et une substance antitumorale jusqu'à cinq fois par semaine pendant trois semaines. La déclaration en compte 2 920 en souffrance modérée et 2 560 en souffrance sévère. Le porteur cite comme effets possibles l'ulcération ou la nécrose des tumeurs, des métastases pulmonaires gênant la respiration, de l'ascite, et des injections répétées qui peuvent être "une source de stress, de douleur". Toutes les souris des évaluations de virus sont tuées à un point limite ou à la fin de l'étude. Jusqu'à 200 souris supplémentaires, ajoutées pour pallier la variabilité des greffes et qui ne reçoivent que les cellules tumorales, pourront être réutilisées pour former des techniciens, et seront sinon tuées.

Objectifs

Le but du projet est d’évaluer sur différents modèles de xénogreffes humaines et de greffes syngéniques chez la souris l’activité antitumorale de nos virus candidats-médicaments seuls ou en combinaison avec des thérapies antitumorales. Nos virus oncolytiques sont produits en supprimant plusieurs gènes viraux afin de diminuer la réplication du virus dans les tissus sains, tout en gardant la capacité de réplication dans les tumeurs et ainsi de limiter sa toxicité. Avant d’être testés en modèles murins, les virus candidats ont été évalués sur des modèles alternatifs, notamment par culture cellulaire sur de nombreuses cellules tumorales établies et caractérisées, ainsi que dans des cellules primaires (non tumorales). Ne seront évalués chez l’animal que les virus ayant une activité antitumorale et ne présentant pas de cytotoxicité sur les modèles alternatifs. Concernant les combinaisons avec les thérapies antitumorales, ne seront évaluées chez l’animal, que les combinaisons efficaces. En conclusion, nous testerons chez l’animal uniquement les virus candidats-médicament et les combinaisons préalablement sélectionnée avec un rapport bénéfice/risque significatif.

Bénéfices attendus

Les progrès scientifiques de ces dernières années sur la compréhension de la croissance tumorale ont permis d’ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques dans la lutte contre le cancer. La mise au point de ces nouveaux médicaments n’est possible qu’en passant par des modèles animaux adaptés. Les bénéfices portent sur la mise au point des traitements plus efficaces contre les cancers chez l’homme. Les virus oncolytiques du fait de leur réplication spécifique dans la tumeur induisent moins d’effets secondaires que les traitements standards (chimiothérapies, …) utilisés aujourd’hui. A court terme, ces bénéfices porteront sur l’amélioration de la prise en charge des patients atteints de cancer et à long terme sur l’allongement de la survie des patients.

Procédures

Dans ce projet, les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Implantation des cellules tumorales par injection sur animal vigile ou sous anesthésie légère puis 3 injections maximum (espacées de 30h minimum) de virus sur animal vigile puis administration d’une substance antitumorale sur animal vigile (maximum 5 fois par semaine pendant 3 semaines), un minimum de 3h est respecté entre chaque substance, - Imagerie sous une anesthésie légère, -Prélèvement de sang (maximum 4 espacés d'une semaine minimum). Chaque geste ne dure que quelques secondes, sauf l’anesthésie pour l’imagerie qui dure environ 15 minutes.

Impact sur les animaux

Malgré toute l’attention portée aux évaluations précédentes des études chez l’animal, nous ne pouvons pas exclure la survenue d’effets secondaires des médicaments. Ils peuvent se manifester sous la forme d’une perte de poids, des troubles gastro-intestinaux ou de troubles du comportement. Les injections répétées peuvent être une source de stress, de douleur pour l’animal et peuvent parfois engendrer une induration ou très rarement une ulcération au niveau des sites d’injection. Une ulcération ou nécrose des tumeurs sur le flanc peut être observée. Une gêne dans la mobilité de la souris peut également être observée en fonction de l’implantation sur le flanc. Le développement de métastases pulmonaires peut entrainer une difficulté respiratoire. La présence de nodules dans l’abdomen peut provoquer de l’ascite. Tous ces symptômes sont décrits dans une grille de score.

Devenir

Les animaux supplémentaires pourront être utilisés dans le cadre de la formation continue et/ou initiale de nos techniciens en s’appuyant sur un projet dédié et en accord avec le responsable de la SBEA (structure en charge du bien-être animal). Nous prévoyons la réutilisation de maximum 200 animaux sur 5 ans pour la formation. Dans le cas où aucune formation n’est nécessaire, ces animaux seront mis à mort. Toutes les souris inclues dans l’évaluation des virus seront mises à mort soit après atteinte d’un point limite, soit à la fin de l’étude pour le prélèvement de tissus. En raison des modèles et de l’utilisation de virus oncolytiques, ces animaux ne peuvent être réutilisés, replacés ou adoptés.

Remplacement

Avant d’être testés chez l’animal, les virus candidats et leur combinaison avec les thérapies antitumorales ont été évalués et sélectionnés pour leur rapport bénéfice/risque significatif dans les modèles alternatifs disponibles. Ces modèles étant incomplets, il reste indispensable de tester les candidats sélectionnés chez l’animal. L’étude de l’activité antitumorale d’un candidat médicament nécessite un modèle intégré faisant intervenir un ensemble complexe de phénomènes biologiques, impossible à modéliser, conduisant au développement de la tumeur, à la distribution, à la toxicité et à l’élimination des médicaments.

Réduction

La réalisation de ces procédures par un technicien rompu à ces manipulations, et la standardisation du protocole garantissent une bonne reproductibilité et permettent de réduire le nombre d’animaux. Le nombre d’animaux par groupe est choisi selon des contraintes statistiques. Du fait de la variabilité des prises de greffes tumorales, des animaux supplémentaires sont intégrés dans chaque expérience. Ces animaux ne recevront qu’une injection de cellules tumorales pour assurer l’obtention d’un nombre suffisant de souris présentant la croissance tumorale attendue dans le modèle sous-cutané, ou pour vérifier la bonne prise tumorale dans les modèles d’implantation en intra-péritonéale ou intra-veineux. Des tests statistiques seront utilisés sur les données obtenues (volumes tumoraux). Il est prévu l’utilisation de 5480 souris pour l’évaluation d’environ 9 virus candidats-médicaments par an et la combinaison avec 4 thérapies antitumorales.

Raffinement

Seuls les virus oncolytiques et leur combinaison avec les thérapies antitumorales présentant le meilleur rapport efficacité/non toxicité dans nos modèles alternatifs seront étudiés chez l’animal. De précédents dossiers déposés et apptouvés nous ont permis et nous permettent de tester la toxicité des nouvelles souches de virus. Seuls les virus ne risquant d'induire une souffrance chez l'animal seront testés dans ce projet. Durant l’étude in vivo, nous portons une attention particulière au bien-être de l’animal. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux afin de réduire le stress et un enrichissement du milieu est prévu (coton et tunnel de change) dans chaque cage avec eau et nourriture ad libitum. Les animaux sont toujours manipulés en douceur. Une période d’acclimatation et d’habituation aux gestes sont respectées avant de démarrer un protocole pour que les animaux puissent s’habituer à leur nouvel environnement et ainsi, diminuer le stress lié au transport et à la manipulation. Des points limites ont été établis pour permettre de soustraire l’animal à la souffrance. L’implantation des cellules en sous-cutanée, en intraveineux, l’injection des virus et l’administration des substances à activité anti tumorale s’effectueront sur animal vigile. Une anesthésie légère est prévue lors de l’injection des cellules en intra péritonéale ainsi que dans le cas de la mesure de bioluminescence. Afin d’éviter une hypothermie due à l’anesthésie, l’animal est placé sur un tapis chauffant de son endormissement à son réveil. Pour le prélèvement de sang terminal une anesthésie et une analgésie sont prévues. Nous veillons à limiter l’angoisse et la souffrance des animaux, en surveillant l’apparition d'éventuels effets secondaires occasionnés par les traitements et en appliquant le cas échéant des critères d’interruption de l’expérimentation en fonction de l’aspect clinique des animaux.

Choix des espèces

Tous les traitements standards que nous souhaitons tester en combinaison avec nos virus oncolytiques sont décrits dans la littérature dans de nombreux modèles de cancers de souris. Par conséquent, la souris est un modèle de référence en oncologie, avec de multiples modèles expérimentaux disponibles. De nombreux outils permettant de caractériser les réponses immunitaires sont disponibles dans cette espèce. Des souris immuno compétentes et immuno déficientes seront utilisées dans ce projet afin d’évaluer nos virus oncolytiques dans différents modèles de tumeurs solides de type carcinome. Animaux âgés entre 6 et 8 semaines lors de l’injection des cellules tumorales (avec un âge plus avancé il y a un risque non négligeable de prise tumorale moins homogène et par conséquent la nécessité d’augmenter le nombre d’animaux).

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 220
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 220
Devenir
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 220

220 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une lésion de la moelle épinière leur est infligée par injection d'un détergent, provoquant selon le porteur une paralysie des membres postérieurs et des difficultés à se déplacer pour se nourrir et boire, avant de tester une stimulation magnétique répétée censée réduire l'inflammation. Le devenir est explicite, les souris lésées ne peuvent faire l'objet ni d'un don ni d'une réutilisation et sont toutes tuées pour prélever la moelle. Le porteur renvoie l'intérêt clinique "sur un plus long terme" et affirme qu'aucune alternative ne peut remplacer l'expérience sur l'animal vivant.

Objectifs

Les lésions médullaires traumatiques (LMT) sont responsables d’une perte des fonctions sensitives, autonomes et motrices liées à une forte inflammation, une démyélinisation ainsi qu’une diminution de la repousse axonale. La thérapie par stimulation magnétique répétitive non-invasive (rTSMS) a permis notament de réduire l’inflammation, induire une remyélinisation et une repousse axonale après LMT. De par ces résultats, nous voudrions mesurer les effets de la rTSMS dans le cadre d’une lésion médullaire non traumatique chez la souris ; la myélite transverse. La myélite transverse est une maladie inflammatoire démyélinisante qui peut être modéliser chez la souris par une injection focale de détergent. Le but de cette étude est donc de démontrer si la rTSMS peut être une thérapie efficace chez les souris dans un modèle myélite transverse induite.

Bénéfices attendus

Cette étude nous permettra d’avoir une meilleure connaissance sur les bénéfices d’une méthode non invasive (stimulation magnétique répétitive) dans le cadre de maladie inflammatoire démyélinisation comme la myélite transverse. Cela permettrait, sur un plus long terme, d’envisager de proposer ce traitement dans le cadre de la prise en charge de ce type de maladie chez l’Homme.

Procédures

220 souris (110 males et 110 femelles) seront utilisées sur lesquelles seront réalisées une lésion de la moelle épinière sous anesthésie générale et locale d’une durée totale de 20 min. Le lendemain et jusqu’au 8ème jour ou bien du 7ème au 15ème jour après la lésion, sous anesthésie générale, la moitié des souris (soit 110 souris) sera utilisée pour la procédure de stimulation magnétique pendant 10 minutes (10hz pendant 10 secondes suivies de 20 secondes sans stimulation avec une intensité de 0.4T). Sur ces 220 souris, 160 réaliseront des expériences de locomotion non-contrainte, ces expériences sont non-invasives et non douloureuses et se feront sur animal vigile. Ces expériences nécéssitent de réaliser trois cessions par temps expérimentaux (8, 15, 22 et 29 jours après la réalisation de la lésion). Chacune des cessions durera 15 minutes. L’ensemble des animaux (220 souris) seront fixés, 29 jours maximum après la lésion afin de récupérer la moelle épinière. La chirurgie qui permet de fixer les animaux durera 10 minutes par souris.

Impact sur les animaux

- Hypothermie de l’animal suite à l’anesthésie - Paralysie des membres postérieurs - Difficulté à se déplacer pour se nourrir et s’abreuver après le reveil

Devenir

L’ensemble des animaux (220 souris) sera euthanasié à l’issue des expérimentations (29 jours maximum après injection de LPC) afin de procéder au prélévement de la moelle. Les souris ayant subis des lésions médullaires (220 souris), ne peuvent de ce fait pas, même si cela était possible d’un point de vue expérimentale, faire l’objet d’un don ou bien d’une « réutilisation ».

Remplacement

Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Il n’existe pas, dans notre domaine, d’alternatives satisfaisantes aux méthodes expérimentales proposées dans ce projet (expériences in vivo sur l’animal). Le modèle animal reste nécéssaire pour mesurer l’inflammation et la démyélinisation, ainsi que la récupération fonctionnelle de l’animal suite à une lésion par injection de LPC et après un traitement par stimulation magnétique répétitive.

Réduction

Le nombre d’animaux a été évalué à partir des études précédentes effectuées dans notre Laboratoire, à savoir que les expériences histologiques et de RT-qPCR nécessitent un minimum de 6 animaux et les expériences fonctionnelles nécessitent un minimum de 10 animaux. Des tests statistiques non paramétriques de type Mann Whitney seront utilisés afin de comparer les groupes d’animaux entre eux, nous savons que ces tests permettent de mettre en évidence une différence entre deux groupes d’étude avec une bonne sensibilité dès n=6 par groupe. L'utilisation de 10 animaux pour certaines expériences se justifie par la variation pouvant être observée notamment lors des tests fonctionnels.

Raffinement

Afin de minimiser la souffrance et l’angoisse infligées aux animaux, les procédures se dérouleront sous anesthésie générale avec analgésie, et des points-limites seront établis, entraînant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire. Pour limiter le stress des animaux, ils seront manipulés par le (ou les) même(s) expérimentateur(s) et sur le même poste expérimental, facteurs auxquels ils auront été habitués préalablement. Ils seront anesthésiés après induction gazeuse sans contention. Le cas échéant, ils recevront un traitement analgésique et seront suivis jusqu’à leur réveil. Par la suite, chaque animal sera surveillé et le traitement analgésique sera poursuivi au-delà du réveil si besoin. Chaque animal bénéficiera d’une attention et de soins de qualité, par du personnel qualifié, pendant les interventions mais aussi en dehors de celles-ci afin d’assurer un bien-être optimal tout au long de l’étude. La douleur sera rigoureusement contrôlée grâce à des points limites évalués en amont, et gérée grâce aux moyens pharmacologiques appropriés (myorelaxant/anesthésie/analgésie). Par ailleurs, les animaux seront hébergés en groupes dans un environnement enrichi (copeaux, matériel de nidification). Enfin, l'eau et la nourriture seront mises à disposition ad libitum.

Choix des espèces

Ce projet s’intéresse aux mécanismes cellulaires et moléculaires présents dans la moelle épinière dans le cadre d’un modèle inflammatoire démyélinisant. Une meilleure compréhension de ces mécanismes permettrait de pouvoir proposer des thérapies plus efficaces aux personnes souffrant de myélite transverse. Il nécessite la mise en place de modèles comparables aux pathologies humaines. Il est donc indispensable pour la bonne réalisation de ce projet de recourir à l’utilisation de modèles animaux. 8 semaines, les lésions médullaires chez l’Homme concerne le jeune adulte, de ce fait afin de mimer au mieux ces lésions, nous utiliserons des souris âgées de 8 semaines.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 4320
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 3240
▲ 1080
Devenir
 -
 -
 -
 4320

4 320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance déclarés modérés à sévères. Toutes subissent une chirurgie du cerveau sous anesthésie, un stress aigu ou répété censé mimer les effets du stress sur les circuits neuronaux, puis des tâches comportementales pendant jusqu'à quatre semaines, certaines avec restriction de nourriture et isolement en cage. Le porteur indique que ce protocole peut provoquer anxiété, anhédonie, retrait social et bagarres entre mâles, le projet ne portant que sur des mâles. Il renvoie l'identification de cibles thérapeutiques à un horizon futur et affirme qu'aucun modèle informatique ne reproduit ces comportements, justifiant le recours à la souris.

Objectifs

Les déficits cognitifs et sociaux sont observés dans l’ensemble des pathologies psychiatriques et altèrent fortement la vie des patients. Le stress est un facteur de risque important favorisant l’apparition des maladies mentales et joue un rôle clé dans le déclin cognitif et social. L’objectif de ce projet est d’identifier certains circuits neuronaux impliqués dans ce phénomène. Plus précisément, nous allons manipuler chez la souris l’activité neuronale de circuits spécifiques à l’aide d’une approche pharmacogénétique afin de protéger des effets délétères du stress ou alors de mimer l’effet du stress.

Bénéfices attendus

Les troubles sociaux et cognitifs sont au cœur de nombreuses maladies neuropsychiatriques et altèrent gravement la vie quotidienne des patients. Dans certains cas, comme dans la schizophrénie, la sévérité des symptômes cognitifs a été corrélée au pronostic du patient. Malheureusement, alors que les traitements actuels, comme les antipsychotiques ou les antidépresseurs, peuvent atténuer certains des troubles émotionnels, les symptômes sociaux et cognitifs restent peu sensibles aux interventions pharmacologiques. Il est donc de la plus haute importance de déterminer les mécanismes biologiques qui sous-tendent ces deux ensembles de symptômes. Récemment, les circuits que nous proposons d’étudier ont fait l'objet d'une attention croissante de la part de la communauté scientifique avec plusieurs études d'imagerie cérébrale indiquant des anomalies chez les patients atteints de maladies psychiatriques. Ainsi ce projet permettra de lier de façon causale ces anomalies aux déficits comportementaux associés au stress permettant d’identifier des cibles thérapeutiques potentielles.

Procédures

Toutes les souris prévues pour ce projet seront soumises à une procédure chirurgicale sous anesthésie générale avec réveil (durée de la procédure : environ 45 minutes par souris) avec injections d’anesthésiques et d’analgésiques en préopératoire et traitements anti-inflammatoires/analgésiques en post-opératoire pendant 1 à 3 jours. La moitié des souris subira un stress aigu (durée 5 min) et l'autre moitié subira des stress répétés (durée 5 min quotidiennes pendant 10 jours). Toutes les souris réaliseront ensuite des tâches comportementales pour une durée maximum de 4 semaines (avec un test maximum par jour d'une durée de 10 min à 1h). Certains tests nécessiteront une diminution de la prise de nourriture pendant 3 semaines. Les souris ayant subi des stress répétés seront hébergées individuellement jusqu'à la fin des expériences. A la fin des tests comportementaux, toutes les souris seront soumises à une procédure chirurgicale sans réveil avec analgésie suivie d'une anesthésie profonde (durée 20 minutes).

Impact sur les animaux

Il existe un risque d’hypothermie ou d’arrêt cardio-respiratoire suite à l’anesthésie, de douleur et d’affaiblissement post-opératoire, ainsi qu’un risque d’infection ou d’inflammation autour des zones de suture après les procédures chirurgicales. Le protocole de stress peut entraîner une augmentation de l’anxiété, une prise de poids, une anhédonie et un retrait social chez un sous-groupe d’individus. Les souris qui seront hébergées individuellement pendant les tests de comportement pourront montrer une perte du poids (5-10 pour cent), une diminution du toilettage ou une diminution de la locomotion. Les souris mâles logées dans la même cage peuvent parfois se battre et être blessées. La chirurgie sans réveil peut causer une douleur.

Devenir

Toutes les souris seront euthanasiées et les tissus prélevés pour des analyses immunohistochimiques. En effet pour chaque animal, le site d'injection virale et l'étendue de l'expression du transgène doit être contrôlée afin de certifier la spécificité de nos manipulations. Ainsi l'euthanasie est absolument nécessaire.

Remplacement

Même si nous nous efforçons au maximum de travailler in vitro, les effets du stress se produisent à l’échelle de l’organisme. Les procédures décrites ici sont donc essentielles pour mieux comprendre la signification des évènements causés par le stress sur des circuits neuronaux intacts. Il n’existe pas encore de modèle computationnel des comportements complexes animaux. La nature expérimentale de notre recherche nécessite l’utilisation de modèles animaux plutôt que des sujets humains. Les résultats obtenus au laboratoire sont toutefois complémentaires à ceux obtenus chez l’homme. L’anatomie, la physiologie et les comportements murins sont suffisamment complexes pour modéliser de nombreux aspects de la biologie humaine. Nous étudions la souris afin de tirer profit des techniques récentes pour l’étude de la fonction des gènes et des circuits cérébraux dans le cerveau (transgénèse conditionnelle, transduction virale, chemo/optogénétique, électrophysiologie in vivo).

Réduction

Le nombre total d’animaux estimé est 4320. Un nombre important d’animaux est nécessaire car pour plusieurs tests cognitifs, une seule tâche doit être effectuée par cohorte du fait de l’interférence entre différents tests. Nous avons cependant réduit le nombre d'animaux utilisés au maximum en calculant le nombre nécessaire par groupe expérimental grâce à une analyse prédictive du nombre d’animaux en réalisant un calcul de puissance. Nos travaux passés nous indiquent aussi que ces études comportementales nécessitent entre 10 et 15 souris par groupe expérimental pour atteindre une puissance statistique satisfaisante. Lorsque cela sera possible, un même groupe d’animaux sera utilisé dans plusieurs tests comportementaux. Nous analyserons nos résultats avec les tests statistiques appropriés afin d’obtenir des valeurs fiables et robustes. Pour les études anatomiques et de biochimie, nous utiliserons les animaux testés en comportement afin de réduire au maximum le nombre de cohortes. De plus, dans ce projet, nous proposons de tester l’impact de stress de défaite sociale chez l’adulte mais aussi chez l’adolescent. Si toutefois, nous voyons des effets comportementaux liés au stress chez l’adolescent, nous ne testerons pas l’effet chez l’adulte divisant ainsi par 2 le nombre total d’animaux nécessaires. Enfin tout ce projet s’effectuera sur des souris mâles. Afin d’adresser les différences entre sexes dans l’apparition de psychopathologies, un projet identique sur les femelles sera ultérieurement déposé. Celui-ci cependant se limitera aux modèles expérimentaux pertinents qui seront identifiés dans ce projet. Ainsi ce projet permettra de réduire le nombre d’animaux utilisé dans un projet ultérieur.

Raffinement

Les souris seront hébergées par groupe de 4-5 dans des cages adaptées à leur taille et leur nombre. Dans ces cages, l’enrichissement utilisé sera du nid végétal. Les animaux seront suivis 7 jours sur 7 durant l'ensemble de la procédure (acclimatation et handling puis expériences). Une pesée hebdomadaire sera effectuée (voire quotidienne en post-opératoire ou lors des restrictions alimentaires pour les tâches cognitives). Une détérioration de leur état général (perte de poids, prostration, poils souillés) entrainera un arrêt immédiat de la procédure, un suivi journalier de l’animal avec traitement antalgique et éventuellement l’euthanasie pour éviter toute souffrance. Pour tous les tests comportementaux, les animaux sont habitués à être manipulés par les expérimentateurs avant le début des tests afin de réduire leur stress. Pour les procédures chirurgicales, les souris sont injectées avec un analgésique suivi par un mélange anesthésique. Les souris sont surveillées étroitement. Des points limites adaptés ont été définis pour toutes les procédures.

Choix des espèces

L’anatomie et la physiologie de la souris sont suffisamment complexes pour modéliser de nombreux aspects de la biologie et des comportements humains. Les circuits étudiés dans ce projet sont particulièrement bien conservés chez la souris tant d’un point de vue anatomique que fonctionnel. Dans nos études, les souris sont utilisées afin de tirer profit des techniques de transgénèse (transgénèse induite par des virus). En effet, l’intérêt croissant pour la souris comme modèle a alimenté le développement de techniques sophistiquées pour l’étude des réseaux de manière intégrée, dans l’organisme vivant. - Une partie des expériences impliquera des stress de défaite sociale chez des souris juvéniles de P20 à P30 qui est une fenêtre de temps durant laquelle une modification temporaire de l’activité de nos circuits induit des déficits cognitifs chez l’adulte. Tous les compotements et les chrirugies seront réalisées sur des animaux adultes (entre 8 et 20 semaines).

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
Souris : 85
Souffrances
▲ -
▲ 10
▲ 36
▲ 39
Devenir
 -
 -
 -
 85

85 souris vont être utilisées, toutes tuées en fin de protocole, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant de léger à sévère. Les souris mutantes reproduisent la maladie de Menkès et meurent en trois à cinq semaines sans traitement, par rupture ou anévrisme de l'aorte, tandis que mères et petits reçoivent des injections cinq jours sur sept et passent sept à huit tests neurocomportementaux. Le porteur vise un médicament capable de traiter des enfants à l'espérance de vie très réduite, bénéfice qu'il présente comme une restauration des fonctions. Il affirme qu'aucune approche in vitro ne convient puisque le projet porte sur l'allongement de la survie de l'animal malade.

Objectifs

La maladie de Menkès est une maladie rare causée par un déficit d’un transporteur cellulaire du cuivre (ATP7A) au niveau des barrières intestinales, placentaires et hémato-méningées. Les traitements actuels sont inefficaces et le devenir de ces enfants reste extrêmement pauvre causant alors des déficits multi systémiques et un décès dans les premières années de vie. Dans le contexte de cette maladie, l’obstacle du passage au niveau des barrières intestinales et hémato-méningées est responsable de la pathologie. Le développement et l’étude des nanoparticules ont montré qu’elles avaient une capacité de diffusion inter et intracellulaire augmentée grâce à leur faible taille (

Bénéfices attendus

Chez les animaux malades traités avec le Transporteur synthétique de cuivre : 1) Restauration des fonctions altérées 2) Restaurations des fonctions cognitives principales 3) Amélioration de la survie L'objectif de ce projet est de développer un médicament capable de soigner des enfants porteurs de la mutation et qui ont une espérance de vie très réduite.a

Procédures

1/ Injections sous cutanées répétées de médicament ou de son équivalent dépourvu de principe actif (véhicule) 5 jours sur 7 au cours de la gestation jusqu’à la mise bas - Injections sous cutanées répétées de médicament ou de son équivalent dépourvu de principe actif (véhicule) 5 jours sur 7 à partir de J5 et ce jusqu’à la fin du protocole à J38 pour les mâles descendants et porteurs de la maladie. 2/ Tests neurocomportementaux au nombre de 7 allant de J3 à J38 pour les souris mâles malades.

Impact sur les animaux

Chez les animaux malades non traités avec le TSC : défauts de croissance et difficultés d'alimentation, risque de mort des animaux non traités par rupture/anévrismes aortiques. Chez les animaux malades traités avec le TSC, une toxicité liée au produit peut apparaitre mais cela n'a encore jamais été observé dans les études que nous menons depuis juillet 2020. Des études de recherche de toxicité in vitro sur cellules hépatocytaires ainsi que des études anatomopathologiques sur reins ont été effectués et n’ont montré aucune toxicité.

Devenir

L’ensemble des animaux du protocole (85 animaux) seront gardés en vie après chaque procédure et ce jusqu’à la fin du protocole (fixé à J56 d’âge) afin de suivre l’évolution des animaux malades en réponse au traitement médicamenteux. L’âge de survie des animaux mutants non traités ou traités avec un placebo est compris entre 3 et 5 semaines d’âge. En fin de protocole, les animaux seront mis à mort et tous les organes d'intérêt seront rapidement prélevés et conditionnés afin de réaliser des analyses biochimiques, enzymologiques et anatomopathologiques.

Remplacement

Il n’existe pas d’alternative d’approche in vitro car le projet porte sur l’étude de l’allongement de la durée de vie et l’amélioration du comportement de l’animal porteur de la maladie de Menkès en fonction de la réponse au traitement.

Réduction

L’étude complète prévoit la génération de 13 animaux mâles par groupe pour tenir compte du taux de mortalité élevé liée à la pathologie touchant seulement les mâles, mais s’arrêtera dès que les tests comportementaux seront réalisés sur 10 souris par groupe : donc un minimum de 70 (maximum 85) souris de laboratoire, réparties en 7 groupes de 10 mâles dont 2 groupes de 10 souris saines (sauvages) et 5 groupes de 10 souris mutantes (hémizygotes) seront utilisés jusqu’à l’âge de 2 mois. Il s'agit du nombre d'animaux nécessaires pour mener à bien cette étude afin d’obtenir une puissance statistique suffisante.

Raffinement

Toutes les procédures expérimentales (2 procédures seront appliquées : la gestion de la lignée mutante qui présente un phénotype dommageable pour l’animal, l’injection du TSC en sous-cutanée répétée 5 fois par semaine avec 8 tests pour l’étude comportementale) auront lieu dans l’animalerie, dans un environnement sécurisant pour l’animal. Tout au long de leur vie, les souris ne sont jamais isolées et vivent dans un environnement comportant des éléments d’enrichissement de type buchette ou papier de nidification. Une démarche d’estimation et suppression de la douleur est mise en place : différents éléments cliniques sont évalués chez l’animal afin d’établir un score qui permet d’anticiper et d’éviter d’atteindre les points limites déterminés au préalable, et qui tient compte des signes éventuels de mal-être (isolement, yeux fermés, dos voûté, poils hérissés, immobilité, perte de poids, yeux et abdomen creux). En fin de protocole, les animaux seront mis à mort et des organes prélevés pour permettre des analyses biochimiques, enzymologiques et anatomopathologiques.

Choix des espèces

La souris ATP7AMoblo est le seul modèle de mutation spontanée permettant l'étude de cette maladie génétique, et il mime parfaitement la pathologie car nous observons chez la souris les mêmes symptômes que ceux rencontrés chez l'homme. D’autre part, ce choix se justifie par la possibilité de faire le lien avec d’autres modèles transgéniques murins d’autres maladies métaboliques liées à des troubles du métabolisme des oligo-éléments. Nous focaliserons l’étude sur les souriceaux durant la lactation des souris mères et jusqu’au-delà du sevrage, à J56, correspondant à la fin du dernier test comportemental. En effet, durant cette période nous pourrons évaluer l’efficacité du traitement sur l’évolution de l’activité neurocomportementale des animaux en réponse au traitement médicamenteux.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 192
Rats : 64
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 256
Devenir
 -
 -
 -
 256

256 souris et rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit une chirurgie cardiaque d'environ 90 minutes reproduisant un infarctus, avec un risque de mort accru les trois premiers jours, puis reçoit les composés à tester avant que son cœur ne soit prélevé. Le projet évalue des molécules libérant du monoxyde de carbone censées protéger le cœur après un infarctus, retombées présentées comme des informations "nouvelles et importantes". Le porteur justifie le choix de la souris et du rat par la comparaison avec les nombreuses études antérieures utilisant les mêmes modèles.

Objectifs

L'infarctus du myocarde (IM) reste l'une des principales causes de morbidité et de mortalité. Les lésions tissulaires au cours de l'IM provoquent la libération de molécules toxiques connues sous le nom de "Danger Associated Molecular Pattern". (DAMP), qui aggravent les lésions cardiaques et stimulent l'inflammation. Nous faisons l’hypothèse que l’hème agisse comme un DAMP important dans l'IM car des quantités importantes d'hème présentes dans le tissu cardiaque, peuvent être libérées pendant l’infarctus, et pourraient favoriser les dommages cardiaques s'il n'est pas correctement neutralisé ou dégradé. Bien que le tissu cardiaque ait la capacité de neutraliser l'hème dans des conditions normales, ces systèmes de protection intrinsèques ne suffisent pas lorsque la quantité d'hème devient excessive comme dans le cas de l’IM. Cependant, une stratégie thérapeutique nécessite de nouvelles approches pharmacologiques car les mécanismes responsables des lésions myocardiques après un infarctus sont multiples et encore mal définis. Le but principal de ce projet est donc d’étudier non seulement le rôle de l'hème en tant que DAMP mais également de vérifier si l'hème peut stimuler certains facteurs de protection dans le cœur pendant l'infarctus du myocarde. De plus, nous évaluerons l'effet pharmacologique de nouvelles molécules (HYCOs) qui pourraient être très efficaces pour neutraliser les effets délétères de l'hème et favoriser la protection contre l'inflammation et les lésions tissulaires pendant l’IM. Pour ce projet, la plupart des expériences sur l'IM seront réalisées sur des souris afin que nous puissions 1) comparer nos résultats avec des données antérieures publiées dans la littérature avec le même modèle et 2) avoir la possibilité de tester l'effet spécifique des HYCOs. Néanmoins, certaines expériences clés seront répétées dans le modèle du rat comme "preuve de concept", une étape essentielle pour vérifier que l'efficacité de nos molécules est reproduite dans différentes espèces. Les objectifs finaux seront de déterminer le rôle de l'hème et les effets bénéfiques des HYCO dans l'IM.

Bénéfices attendus

Il s'agit d'un projet visant à tester les effets pharmacologiques des composés libérant du monoxyde de carbone (CO) et capables de protéger contre l'infarctusl'infarctus du myocarde. Cette étude nous fournira des informations nouvelles et importantes concernant l'applicabilité thérapeutique du CO dans les maladies ischémiques.

Procédures

Dans le modèle d'infarctus du myocarde chez la souris et le rat, chaque animal sera soumis à une intervention chirurgicale sous anesthésie complète. La procédure chirurgicale complète nécessite environ 90 minutes et après l'infarctus les animaux seront traitées avec les composés à tester et chaque administration ne durera pas plus de 5 secondes. A 7 ou 30 jours après l'infarctus, l’effet thérapeutique sera monitoré au niveau fonctionnel par échographie qui durera qui ne durera pas plus de 30 min. A la fin des expériences les animaux seront placés sous anesthésie profonde, un prélèvement de sang sera effectué et le coeur sera excisé.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables sont principalement ceux liés à la chirurgie (modèle d’insuffisance cardiaque postischémique), pouvant dans les trois premiers jours suivant l’opération conduire à une atteinte aigue cardiaque et une mortalité accrue des animaux les plus atteints. Les effets indésirables seront la perte de poids (de 10 à 20%), une diminution de la température corporelle et besoin d’oxygène après la chirurgie, une altération de leur apparence physique (manque de toilettage, poil ébouriffé, paupière fermée, posture anormale) ou un comportement anormal (mobilité réduite, agressivité). Dans notre expérience, passées les premières 72h, il est rare d’observer des signes de souffrance chez l’animal ayant subi une thoracotomie, suggérant que la période critique douloureuse est limitée à ce temps court après la chirurgie.

Devenir

Comme nous avons besoin de collecter les coeurs pour une analyse metabolique, génique et biochimique à la fin de chaque protocole expérimental, tous les animaux seront mis à mort.

Remplacement

Avant de finaliser et d'optimiser les protocoles expérimentaux pour ce projet, nous avons initialement synthétisé et testé 20 composés pour déterminer leurs effets bénéfiques sur les cardiomyocytes en culture remplaçant ainsi l'utilisation de milliers de souris. Tous les 20 composés avaient la capacité de libérer efficacement du CO mais seulement 2 composés sur 20 n'ont montré aucun effet cytotoxique aux concentrations utilisées précédemment pour des composés similaires . Ces tests in vitro nous ont permis de sélectionner les 2 meilleurs en fonction également de leur structure chimique diversifiée. Pour les études sur les souris traité par l'hémopexine et la déféroxamine, ces deux composés ont déjà été testés in vivo et les meilleurs dosages et mode d'administration ont été rapportés dans des articles précédents. Cela évitera l'utilisation inutile de plus d'animaux pour optimiser l'efficacité de ces deux composés.

Réduction

Les tests in vitro (Remplacement) nous ont permis de sélectionner les 2 meilleurs composés et nous a ainsi permis de réduire significativement le nombre de composants qui seront testés in vivo. Pour chacun des groupes étudiés dans les 3 procédures proposées, nous utiliserons 8 animaux en raison de leur variabilité, pour obtenir des données significatives et afin d'avoir une puissance statistique suffisante. Chaque protocole nécessite son propre contrôle. Nos résultats seront comparés à certains résultats de la littérature, ce qui contribuera à éviter la réitération de certains essais déjà réalisés avec d'autres molécules aux mêmes propriétés. Après avoir collecté des résultats, nous analyserons les données avec des tests statistiques. A noter que nous nous sommes efforcés de réduire le nombre total d'animaux puisque la procédure 1 nous permettra de définir le mode d'administration le plus efficace des composés à utiliser ensuite dans la procédure 2. Un nombre réduit de protocoles et donc les expériences les plus nécessaires seront répétées en utilisant des rats dans la procédure 3.

Raffinement

Pour minimiser la douleur et la souffrance des animaux, nous mettrons en place les points limites décrits dans chaque procédure. Pendant leur séjour à l’animalerie, les animaux auront à leur disposition des balles de coton pour nidifier ainsi que des feuilles de kraft pour jouer/se cacher et des bâtons de bois pour jouer/se cacher et feront l'objet d'une surveillance quotidienne. Toutes les interventions sont réalisées sous anesthésie générale (induction de l’infarctus et examens à J7 ou J30). La douleur chirurgicale est prise en charge par des antalgiques. Un antalgique sera administré avant la chirurgie ainsi q’un anti-inflammatoire après la chirurgie. En cas de fortes hémorragies ou de troubles cardiaques, l’animal sera mis à mort sous anestesie.

Choix des espèces

Les modèles animaux que nous utiliserons sont largement utilisé pour étudier l'effet de nouveaux composés thérapeutiques et leur efficacité dans les maladies cardiovasculaires. De manière analogue, les modèles d'infarctus du myocarde (IM) chez la souris et le rat ont été établis et bien décrits dans la littérature. Le choix de ces espèces de souris et rat se justifie par le fait que nous devons également comparer nos données avec les nombreuses études présentes dans la littérature utilisant exactement les mêmes modèles de IM.

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Souris : 4160
Rats : 1728
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 5888
Devenir
 -
 -
 -
 5888

5 888 souris et rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils subissent un conditionnement par la peur avec chocs aversifs et, pour une partie, un modèle de stress post-traumatique qui les maintient jusqu'à trente jours dans un état de peur, d'anxiété et d'hypervigilance, certains isolés en cage. L'objet est de tester l'effet de candidats médicaments d'un centre de recherche sur la mémoire émotionnelle, les retombées cliniques étant renvoyées au long terme. Le porteur affirme qu'un processus aussi intégré que la mémoire ne peut s'évaluer in vitro et que le rat et la souris reproduisent la mémoire de peur humaine.

Objectifs

La mémoire émotionnelle correspond à la mémoire d’un évènement ayant suscité une émotion, et toutes les formes de mémoire sont plus ou moins émotionnelles. De nombreuses pathologies perturbent cette mémoire émotionnelle, et il est nécessaire de passer par des modèles animaux afin de chercher des pistes thérapeutiques. Chez le rongeur, c’est la mémoire de peur qui est classiquement évaluée comme modèle de la mémoire émotionnelle humaine. Nous utiliserons dans ce projet le test comportemental de conditionnement de peur afin d’évaluer cette mémoire de peur chez le rongeur. Il s’agit dans ce cas d’une mémoire de peur physiologique qui permet d’associer des indices prédictifs avec un danger. Cette mémoire émotionnelle physiologique est susceptible d’être modifiée par des composés pharmaceutiques, d’autant plus qu’une majorité des composés développés par notre centre de recherche ont pour cible des récepteurs de la sphère du système nerveux central. C’est pourquoi un des objectifs de ce projet est d’évaluer les possibles effets sur la mémoire émotionnelle (ici la mémoire de peur) de ces nouveaux candidats médicaments et de les comparer à des produits références. Il existe des cas où la mémoire de peur devient pathologique, quand la réponse de peur est déclenchée en l’absence des indices prédictifs d’un danger, comme chez les patients souffrant de syndrome de stress post-traumatique. A l’échelle d’une vie, cette pathologie présente une prévalence de 6-8% dans la population générale, qui s’élève à 20-30% pour les victimes d’évènements extrêmement traumatiques. Malgré le fait que le syndrome de stress post-traumatique soit reconnu comme un problème majeur de santé publique, les traitements disponibles (thérapies cognitives et antidépresseurs) ne sont que partiellement efficaces, d’où un enjeu important pour de nouveaux traitements. Notre second objectif est de développer un modèle rongeur de syndrome de stress post-traumatique afin d’évaluer l’effet de nouveaux candidats médicaments sur les symptômes de cette pathologie.

Bénéfices attendus

A court terme, et à l’échelle du laboratoire dans le développement préclinique de nouveaux candidats médicaments, ce projet permettra de caractériser leur effet sur la mémoire émotionnelle physiologique. On pourra ainsi sélectionner des composés présentant des effets pro-mémoire intéressants pour des applications dans des pathologies comportant des déficits dé mémoire (exemples : maladie d’Alzheimer, schizophrénie, autisme…). Ou à l’inverse, nous pourrons par exemple exclure du développement préclinique des molécules ayant un effet néfaste sur la mémoire émotionnelle. D’autre part, nous mettrons en place un modèle préclinique du syndrome de stress post-traumatique chez le rongeur afin d’évaluer l’efficacité de nos candidats médicaments sur les symptômes de cette pathologie. Ainsi, à plus long terme et à l’échelle du développement clinique chez l’humain, ce projet pourrait permettra de fournir des données scientifiques précliniques robustes indispensables pour le développement de nouveaux candidats médicaments, aussi bien pour les patients souffrant du syndrome de stress post-traumatique que pour d’autres pathologies mettant en jeu des déficits de mémoire.

Procédures

Ce projet comporte deux parties indépendantes réalisées sur des groupes d’animaux différents. Pour la première partie, les rongeurs seront soumis au test comportemental de conditionnement de peur en 2 étapes : une phase de conditionnement avec stimuli aversifs et un test de rappel de mémoire, chacune durant 5min pour chaque souris au sein du dispositif. Le délai séparant ces deux phases sera de 24h ou bien de 7 ou 30 jours. Des candidats médicaments seront administrés aux rongeurs à différentes phases du protocole (avant conditionnement ou rappel) selon l’effet recherché. Les administrations de produits ne dureront que quelques secondes, et auront lieu en une seule fois. Concernant la seconde partie de ce projet sur le modèle de syndrome de stress post-traumatique, les animaux seront tout d’abord soumis à un conditionnement de peur (4min avec stimuli aversifs et sons), immédiatement suivi d’une injection mimant un second stress (la durée de l'injection ne sera que de quelques secondes). Après un délai de 3-7 jours ou bien 30 jours post-trauma, les symptômes de la pathologie seront évalués par plusieurs tests comportementaux sur des jours consécutifs ou des groupes d’animaux différents (selon les résultats de la mise au point) : 1) test de la réponse au son du conditionnement de peur pendant 2 min ; 2) test de la réponse au contexte du conditionnement de peur pendant 6 min; 3) test d’anxiété pendant 5 min; 4) test de l’hyper-réactivité des animaux pendant 20 min; 5) test de dépression pendant 6 min ; 6) test d’anhédonie (diminution subjective de la capacité à ressentir du plaisir) par mesure de consommation d’eau sucrée par rapport à de l’eau standard pendant 4 jours (ce test nécessite un hébergement isolé, auquel les animaux seront habitués pendant au moins 5 jours). La phase de mise au point de notre modèle nous permettra de sélectionner les tests comportementaux pertinents pour mettre en évidence des symptômes du syndrome de stress post-traumatique. Une fois notre modèle bien caractérisé, nous évaluerons l’effet de candidats médicaments sur ces symptômes. Ces médicaments pourront être administrés soit juste après le trauma, soit juste avant les tests comportementaux qui suivront. La durée nécessaire à ces administrations de médicaments ne sera que de quelques secondes, et ceux-ci pourront être administrés en une seule fois ou bien sur plusieurs jours consécutifs.

Impact sur les animaux

Parmi les effets indésirables attendus sur les rongeurs, on aura le stress de la courte contention le temps de l’administration de produit, qui pourra également causer une courte et légère douleur dans le cas d’une injection. De plus, le conditionnement de peur comprend des stimuli aversifs qui sont susceptibles de causer une douleur passagère chez les rongeurs. Pour certaines expériences les rongeurs seront hébergés en individuel, ce qui est un facteur de stress chez ces animaux sociaux. Enfin, ce projet visant à mettre au point un modèle de syndrome de stress post-traumatique, on s’attend à l’apparition d’émotions négatives (peurs, anxiété, hypervigilance, dépression) chez les rongeurs, qui seront de plus maintenus dans cet état pendant une durée allant jusqu’à 30 jours.

Devenir

Ce projet ayant été classé dans le degré de sévérité « sévère », les animaux ne pourront pas être réutilisés dans d’autres projets et seront donc mis à mort à l’issue des 2 procédures.

Remplacement

Ce projet ayant pour but de tester l’action pharmacologique de nouveaux composés sur la mémoire émotionnelle normale et pathologique, il est nécessaire de passer par des modèles animaux. En effet, l’évaluation d’un processus aussi complexe et intégré que la mémoire, mettant en jeu de multiples aires cérébrales ne peut être réalisée in vitro ou in silico.

Réduction

Un effectif minimum de 16 souris/12 rats par groupe expérimental est prévu afin d’obtenir une robustesse satisfaisante des tests statistiques, au vu de la variabilité attendue du comportement des rongeurs dans nos tests comportementaux. Ces tests statistiques nous permettront en effet de déterminer pour chaque expérience s’il existe bien une différence entre notre groupe contrôle et notre/nos groupe(s) traités avec des composés pharmacologiques.

Raffinement

Une période d’acclimatation de 5 jours après l’arrivée des animaux est prévue avant le début des expérimentations. Tout au long des études, les animaux sont hébergés dans des cages adaptées à l’espèce avec la présence d’enrichissement de milieu (tunnel, igloo, appareil de nidification…), et avec accès illimité à l’eau et à la nourriture. Pour ce projet, l’hébergement pourra se faire soit en groupe soit dans des cages isolées mais avec contact visuel, olfactif et auditif avec les cages voisines. Les animaux sont observés chaque jour (week-end compris), et font l’objet d’un suivi du bien-être par l’expérimentateur chaque semaine avec entrée des observations (et des éventuelles actions prises) dans une base de données. Chaque animal est manipulé et pesé quotidiennement en phase active de protocole afin de diminuer le stress induit par la manipulation. Autant que possible, les animaux seront placés de manière transitoire dans des cages de transfert individuelles après l’administration de produits afin de réduire le stress induit par le replacement de l’animal au sein de ses congénères. De plus, des points limites adaptés (impliquant l'arrêt des expériences sur l'animal concerné), suffisamment prédictifs et précoces, ont été définis afin de limiter la douleur des animaux à son minimum, notamment pour les animaux soumis au protocole d'induction d'un syndrome de stress post-traumatique.

Choix des espèces

Le rat et la souris sont très classiquement utilisés dans la littérature au sein de tests comportementaux évaluant la mémoire émotionnelle, et les protocoles sont bien établis pour ces deux espèces, notamment pour le test du conditionnement de peur et pour la création de modèles du syndrome de stress post-traumatique. De plus, de nombreux parallèles existent entre les caractéristiques de la mémoire émotionnelle telle qu’elle est testée chez le rat ou la souris et les caractéristiques de la mémoire humaine. D’autre part, la souris et le rat sont deux espèces pour lesquelles il est possible d’avoir des effectifs permettant d’avoir une robustesse des résultats statistiques, et pour lesquelles les quantités nécessaires de lots de recherche synthétisés par la chimie sont minimes. Les animaux sont utilisés au stade adulte chez la souris comme chez le rat. En effet les tests de mémoire de peur et les protocoles d’induction de PTSD sont classiquement réalisés dans la littérature sur des animaux adultes, avec un développement cérébral complet et des capacités cognitives et d’attention fonctionnelles.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Souris : 424
Souffrances
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Devenir
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 424

424 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles subissent une chirurgie reproduisant un accident vasculaire cérébral par occlusion d'une artère du cerveau, suivie d'une imagerie cérébrale, puis sont tuées dans les 24 à 48 heures, une moitié sans jamais être réveillée. Le projet cherche à préciser le rôle des cellules immunitaires des méninges dans la réparation après un AVC, avec des retombées thérapeutiques présentées comme un espoir. Le porteur affirme que les organoïdes et autres substituts ne peuvent reproduire les échanges entre circulation sanguine et barrières méningées, et que seules des lignées de souris transgéniques rendent l'étude possible.

Objectifs

Lors d’un Accident Vasculaire Cérébral (AVC) il se produit une occlusion vasculaire suivie d’une reperfusion sanguine, entraînant un œdème et une inflammation. La plupart des traitements de l'AVC ont ciblé les lésions de reperfusion en bloquant les leucocytes ou les molécules d'adhésion endothéliales connues pour être essentielles dans l'inflammation périphérique, avec peu ou pas de succès. Peu d'attention a été accordée au fait que le dysfonctionnement des barrières cérébro-vasculaires et méningées est une condition préalable à l'œdème et à l'inflammation. Plus particulièrement le rôle joué par les cellules immunitaires mérite d’être investigué. En effet, les différentes études concernant l’AVC ont conduit au concept que l'équilibre entre les dommages et la réparation après un AVC dépend de l'étendue de l'inflammation. L'objectif principal de ce projet est de combler les lacunes en investiguant le rôle des cellules des méninges dans la réparation des dommages induits par un accident vasculaire cérébral.

Bénéfices attendus

Les approches thérapeutiques de l'AVC ciblant uniquement les cellules immunitaires du sang ont à ce jour échoué du fait de la méconnaissance du rôle joué par les cellules immunitaires méningées. Ce projet permettra de clarifier le rôle positif ou négatif qu'elles jouent dans la réparation d'un accident vasculaire cérébral.

Procédures

Les animaux vigiles subiront une injection intrapéritonéale de quelques secondes pour leur anesthésie et deux injections sous cutanées d'analgésiques de quelques secondes qui couvriront les douleurs post opératoires pendant 48h.

Impact sur les animaux

L’animal vigile subira un stress modéré à court terme lors de l’anesthésie ou lors de l’injection d’analgésiques. Ce stress sera de quelques secondes à quelques minutes. La durée d'immobilisation de l'animal vigile est réduite au minimum. Puis les animaux anesthésiés subiront une chirurgie avec occlusion transitoire de l'artère cérébrale moyenne, simulant un AVC, suivie ou non d'une imagerie intra-vitale. L'animal sera ensuite réveillé et gardé en vie pendant 24 ou 48 heures maximum. La moitié des animaux seront de nouveaux anesthésiés pour réaliser une imagerie intra-vitale d'une heure et ne seront pas réveillés. L’autre moitié sera mise à mort selon les méthodes réglementaires pour analyser méninges et cerveau. Après la chirurgie Il peut y avoir de la douleur au niveau de la plaie que nous réduirons par analgésie en sous cutanée. Les dommages neuronaux induits par la chirurgie peuvent induire de l’inconfort et de la douleur que nous évaluerons en post opératoire grâce à des tests adaptés et des points limites précoces. Nous arrêterons la procédure si nous n’arrivons pas à réduire la douleur par analgésie.

Devenir

Les animaux seront gardés en vie entre 24 et 48 heures maximum puisque l'étude ne nécessite pas d'aller plus avant, les effets de l'AVC sur les barrières méningées se déroulent dans les premières 48h.

Remplacement

L'objectif principal de ce projet est de combler les lacunes thérapeutiques en investigant le rôle des cellules immunitaires des méninges dans la réparation des dommages induits par un accident vasculaire cérébral. Les organoïdes ou autres moyens de substitution ne peuvent modéliser les interactions entre circulation sanguine et barrières méningées. Du fait de la complexité des échanges cellulaires ainsi que du rôle de la vascularisation dans ce procédé (pour l’apport de cellules immunes), il n’est pas possible de se passer d’un animal modèle. La capacité de différencier les cellules immunitaires venant des méninges de celles venant du sang dans les différents compartiments cérébraux, sera apportée par l''imagerie intra-vitale. Ce n'est qu'en utilisant des lignées de souris transgéniques que nous pouvons clairement distinguer les différentes compartiments du système nerveux central . Cela permettra d' analyser le dysfonctionnement de la barrière méningée dans la pathogenèse de l'accident vasculaire cérébral.

Réduction

Nous tenterons de limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en effectuant des expériences pertinentes et complètes. Pour calculer le nombre d'animaux nécessaires, on souhaite déterminer si la moyenne des valeurs observées dans une situation est égale ou différente de la moyenne observée dans une autre condition et savoir si la distribution des valeurs dans l'une et l'autre des conditions suivent la même courbe. Nous avons utilisé le logiciel de tests statistiques Gpower3.1.9.4. qui nous a permis de déterminer la taille de l’échantillon requise : 12 animaux par groupe de chaque sexe. Nous aurons des résultats d’animaux expérimentaux à comparer aux résultats obtenus sur les animaux dits « contrôles ». Cela permet d'avoir une évaluation rationnelle du nombre d'animaux pour pouvoir effectivement observer l'effet escompté.

Raffinement

Les souris seront hébergées dans des animaleries protégées, conçues dans le respect de la réglementation et des principes éthiques liés à l'utilisation d'animaux à des fins scientifiques et exemptes d’organismes pathogènes spécifiques. Les cages utilisées dans les zones ont une surface de 530 cm2. Il est possible d'y héberger 5 souris adultes d'un poids >= à 30 g. Du coton pour confectionner des nids et des dômes sont introduits dans chaque cage. - Les animaleries bénéficient d'une température régulée à 21°c, d'une hygrométrie contrôlée, ainsi que d'une photopériode contrôlée. - Les animaleries sont calmes. Les souris seront anesthésiées et sous analgésique lors des procédures chirurgicales. Elles auront également un accès facile à de la nourriture humide (contenant 70% d’eau) afin d’améliorer leur rétablissement. Le bien- être et la douleur des animaux seront évalués par une grille de score prenant en compte les paramètres physiologiques, le comportement et l'apparence pour déterminer les points limites nécessitant l'arrêt de la procédure.

Choix des espèces

De nombreux modèles physiopathologiques étant partagés entre l’homme et la souris, nous utiliserons des souches de souris consanguines ainsi que des lignées génétiquement modifiées. De plus, le vaste développement de modèles transgéniques rapporteurs permettant de visualiser certains types cellulaires nous donnera la possibilité de tester plus rapidement et plus efficacement nos hypothèses. Ce n'est qu'en utilisant ces lignées de souris transgéniques que nous pouvons clairement distinguer les différents compartiments du système nerveux central et analyser le dysfonctionnement de la barrière méningée dans la pathogenèse de l'accident vasculaire cérébral. Pour ces différentes raisons, la souris représente le modèle le plus prometteur pour effectuer notre étude. Nous utiliserons deux modèles de souris transgéniques différenciant les cellules immunitaires du sang de celles du cerveau et des méninges. Elles seront âgées de 12 à 15 semaines. En effet les modèles d'AVC se réalisent sur des souris adultes puisque c’est une pathologie de l’adulte.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
Cochons : 16
Souffrances
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Devenir
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 16

16 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées sévères. Chaque animal subit une première chirurgie de cinq heures pour créer un anévrisme de l'aorte abdominale, un scanner, puis une réparation endovasculaire de quatre heures avec pose d'endoprothèse, avant d'être euthanasié pour l'examen des stents. Le porteur énumère parmi les effets possibles douleur abdominale, infection, hernie, occlusion intestinale, paraplégie et hémorragie. Il compare un stent innovant au dispositif utilisé chez l'humain et reconnaît qu'un modèle 3D in vitro existe, tout en affirmant qu'il ne permet pas de tester le dispositif dans des conditions réelles.

Objectifs

Les anévrismes de l’aorte abdominale représentent une maladie fréquente de la population de plus de 65 ans, dont l’évolution, en l’absence de traitement, est la rupture d'anévrisme qui s’avère le plus souvent fatale. Lorsqu’un anévrisme atteint le segment viscéral de l’aorte, le traitement endovascualire de cette pathologie implique le recours à des endoprothèses fenêtrées qui sont fabriquées sur mesure pour s’adapter à l’anatomie du patient. Pour permettre aux organes viscéraux de rester perfusés tout en excluant l’anévrisme, nous avons recours à de stents couverts que l'on place en regard des trous (fenestrations) positionnés en face des branches artérielles majeures (reins et autres organes intra-abdominaux) afin de faire un pont entre l’endoprothèse et ces artères. L'objectif de l'étude est d'évaluer comparativement un stent novateur qui permet d'obtenir une parfaite étanchéité et permeabilité des branches artérielles cibles tout en limitant le nombre de geste endovasculaire au stent qui est actuellement utilisé chez l’Homme

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus par ce projet sont multiples. Premièrement, le design du nouveau stent est innovant et ce projet étudie ses performances in vivo. Les anévrysmes de l’aorte sont une maladie mortelle et difficile à traiter à l’étage para-rénal. L’innovation proposée par ce stent est de nature à simplifier grandement la procédure classique réalisée chez l’humain et donc d’améliorer significativement les résultats de la chirurgie. Ensuite, ce projet permet de mettre au point un nouveau modèle in vivo d’anévrysme para-rénal pour l’évaluation pré-clinique un dispositif médical implantable lors d’une procédure FEVAR (Exclusion endovasculaire d’un anévrysme de l’aorte à l’aide d’une endoprothèse sur mesure). Aucun modèle semblable n’a été décrit et il s’agit donc d’une avancée majeure dans le domaine de la recherche pré-clinique concernant les dispositifs médicaux en chirurgie vasculaire.

Procédures

Les animaux sont soumis à deux interventions. Création d'un anévrisme de l'aorte abdominale au niveau para-rénale (5H sous anesthésie générale) - un CT-scanner injecté sera réalisé avant et après la réalisation de l'anévrisme pour contrôler le geste et permettre la production d’une endoprothèse sur mesure. La seconde intervention consiste à réparer de manière endovasculaire, à l'aide d'une endoprothèse fenêtrée et de stents de jonction, l'anévrisme (4 H sous anesthésie générale).

Impact sur les animaux

Les effets indésirables principaux attendus sur les animaux suivant la première procédure (création de l’anévrysme sont ceux d’une chirurgie majeure de l’espace rétro-péritonéal, à savoir : -Douleur abdominale les jours suivant l’opération (fréquent mais pris en charge médicalement) -Infection de site opératoire / Lymphocèle / Désunion de cicatrice (moyennement fréquent, mais prévention méicamenteuse) -Hernie Abdominale (moyennement fréquent) -Occlusion intestinale / Perte de poids (rare) -Paraplégie (très rare) -Hémorragie majeure / Rupture d’anévrysme (très rare) La seconde procédure (Réparation endovasculaire de l’anévrysme), consiste en un abord de l’artère iliaque droite puis d’une réparation endovasculaire de l’anévrysme. Les principaux risques attendus sont les suivants : -Douleur abdominale les jours suivant l’opération (fréquent mais pris en charge médicalement) -Hématome sous-capsulaire du rein (rare) -Occlusion / Dissection de l’artère rénale (rare) -Occlusion / Sténose / Dissection de l’artère iliaque droite (rare) -Infection de site opératoire (très rare).

Devenir

Les animaux seront gardés en vie à l'issue des procédures de création et de traitement endovasculaire de l'anévrisme abdominale péri-rénale afin de pouvoir faire l'évaluation comparative de la performance des tents périphériques BGF et BGP. A l'issue de la troisième intervention, qui consiste en l'avaluation du traitement endovasculaire de l'anévrisme, les animaux seront euthanasiés afin de pouvoir faire une évaluation anatomopathologique de ces stents dans la prothèse et dans les artères rénales.

Remplacement

Dans le cadre de cette évaluation pré-clinique, nous effectuons également des tests in vitro du dispositif sur modèle 3D d’anévrysme aortique patient-spécifique. Cette approche pourrait constituer une alternative à l’utilisation d’animaux, mais elle ne permet pas de tester le dispositif dans des conditions réelles d’utilisation. Cette approche permet néammoins de limiter le nombre d’animaux nécessaires à l’évaluation pré-clinique in vivo, car différents tests de conformabilité à l’anatomie seront réalisés sur les modèles 3D. En revanche l’étude des fuites ainsi que la réaction des artères à la mise en place du dispositif par exemple, ne peuvent être testées uniquement sur un large modèle animal.

Réduction

En faisant l’hypothèse d’une fréquence d’effets indésirables de 10% par groupe, il est nécessaire d’inclure 12 porcs (pour une puissance de 99% et un risque alpha de 3%) pour obtenir un nombre de sujets mimum. D’après les résultats de la littérature sur les modèles animaux d’anévrysme et compte tenu des résultats de la première phase de l’étude, un ou deux décès sont attendus au cours du suivi. En conséquence le nombre d’animaux devant subir la création de la pathologie doit-être incrémenté de deux porcs. Toutefois, dès que le nombre de 12 animaux sera atteinte, les inclusions seront stoppées. En conséquence, un total de 14 animaux maximum est pressenti pour cette étude. Les tests de faisabilité ayant été réalisés lors de la première phase de l’étude, aucun animal supplémentaire n’est nécessaire.

Raffinement

Période d’acclimatation d’une semaine minimum entre l’arrivée à l’animalerie du laboratoire et l’inclusion dans le protocole de recherche. Hébergement en groupe pour favoriser le contact régulier entre congénères. Environnement adapté à chaque phase de l’expérimentation pour réduire l’angoisse des animaux (accompagnement et anxiolyse durant le transfert depuis l’animalerie jusqu’en salle d’intervention). L'environnement est enrichi (activité de fouissement encouragée, medecine ball, jeux dans le couloir, pesée sous forme de jeux avec récompense, planche à gratter, distributeur d’aliment). Contrôle quotidien par un animalier. Lors de ce contrôle, des observations basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales attendues aux stimuli externes (peu enclins aux manipulations, tentative de fuite) seront réalisées. Ces contrôles permettront de repérer tout animal malade ou blessé et de prendre les mesures appropriées. Avant l'anesthésie générale, les animaux auront une injection intra musculaire afin d’obtenir une sédation vigile et une anxiolyse. L'ensemble des procédures expérimentales sont réalisées sous anesthésie générale balancée (narcose, analgésie et curarisation).

Choix des espèces

Le niveau de chirurgie complexe ne permet pas d’utiliser de petits animaux, et le matériel endovasculaire n’est pas évaluable dans de petites dimensions car les phénomènes d’écoulement de fluies sanguin ne seraient pas réalisables sur petit animal. De plus, notre projet est une étude de l’efficacité d’un stent avant son application chez l’humain. De ce fait, ce projet doit être réalisé sur une espèce animale présentant des caractéristiques anatomiques et physiologiques comparables à l’humain. Parmi les différentes espèces animales, le porc a des paramètres physiologiques comparables à l’humain. Les animaux utilisés seront de jeunes mâles adultes (65-80 kgs). L’utilisation de porcs de cette envergure permettra de s’affranchir des modifications de taille au cours du suivi qui pourraient modifier les dimensions de l’aorte dans laquelle nous aurions déployé l’endoprothèse et les stents. Une telle éventualité compromettrait artificiellement l’efficacité de la procédure endovasculaire et donc fausserait les résultats.

Traitement de la fibrose cardiaque (EU 1/2)

(NTS-FR-042118v1 – 04/09/2023)
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Souris : 448
Souffrances
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Devenir
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 448

448 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées sévères. Chaque animal subit une chirurgie d'ouverture de la cage thoracique pour poser une constriction sur l'aorte et déclencher une insuffisance cardiaque, parfois suivie d'une seconde intervention pour la retirer, avec des échographies hebdomadaires sous anesthésie avant le prélèvement du cœur. Le porteur indique que l'ouverture de la cage thoracique peut causer une douleur sévère au réveil. Il décrit des travaux in vitro et in silico préalables et affirme qu'aucune méthode ne permet aujourd'hui de suivre l'évolution de l'insuffisance cardiaque hors de l'animal.

Objectifs

L'insuffisance cardiaque est un problème de santé publique majeur. Les fibroblastes cardiaques sont un type cellulaire qui produit une quantité excessive de matrice extracellulaire, contribuant à la progression de l'insuffisance cardiaque chez les patients. Actuellement, il n'y a pas de traitement permettant limiter l'activité excessive des fibroblastes. A l'aide d'outil in vitro, nous avons identifié un gène potentiellement responsable du développement de la fibrose. Nous voulons désormais valider in vivo cette cible thérapeutique et soumettre des souris qui possèdent le gène d'intérêt inopérant à un Protocol d'induction d'une fibrose cardiaque.

Bénéfices attendus

La fibrose cardiaque étant une composante centrale de l'insuffisance cardiaque, l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques est un enjeu majeur. En testant la fonction d'une cible thérapeutique potentielle, et en permettant de réaliser de nouvelles analyses par des techniques de pointe comme le séquençage en cellules unique, ce projet pourrait apporter de nouvelles informations sur la fonction des fibroblastes cardiaques dans l'insuffisance cardiaque. Cela permettrait de mieux orienter la recherche fondamentale et clinique portant sur la fibrose cardiaque. Les données générées seront publiées, et ainsi seront à la portée de la communauté scientifique et médicale.

Procédures

Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale sous anesthésie permettant de placer une constriction au niveau de l'aorte, ce qui a pour effet d'induire une insuffisance cardiaque. Pour certains animaux, la constriction sera par la suite retirée, nécessitant une intervention mini-invasive sous anesthésie, pour évaluer leur capacité à retrouver une fonction cardiaque normale. L'état de santé des animaux sera suivi au quotidien. Des analyses hebdomadaires par échographie, sous anesthésie mais non invasives, permettront d'analyser la fonction cardiaque (4 analyses/souris). L'intervention permettant de placer la constriction aortique dure environ 25 minutes. L'intervention permettant de retirer la constriction dure environ 5 minutes. Les analyses échographiques durent environ 10 minutes. A la fin des procédures, les animaux seront euthanasiés afin de prélever le cœur et réaliser des analyses histologiques et moléculaires. Le projet se déroule dans deux établissements utilisateurs, les animaux seront identifiés / génotypés dans l’EU1

Impact sur les animaux

Les effets indésirables lies au génotypage (EU1) seront liés à une biopsie pouvant causer une douleur légère et passagère. L’intervention chirurgicale, impliquant l’ouverture de la cage thoracique, le placement de la constriction aortique et la fermeture de la cage thoracique, peut causer une douleur sévère suite au réveil de animaux. Le suivi par échographie/photoacoustique à haute résolution est une approche non invasive et non douloureuse. Le stress subi par les animaux se limite à la préhension par l'expérimentateur pour une courte période (15min/animal).

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures afin de procéder au prélèvement du cœur pour des analyses histologiques et moléculaire.

Remplacement

Nous avons précédemment utilisé des méthodes alternatives pour la découverte et la validation de cibles thérapeutiques (screening moléculaire et pharmacologique in vitro et in silico), ce qui nous a permis de limiter notre champs d'investigation à une cible thérapeutique spécifique et unique. Nous avons ensuite utilisé des modèles murins ayant cette modification génétique ciblée permettant de tester l’implication physiopathologique de cette région génomique d'intérêt. L'étiologie humaine de l’hypertrophie cardiaque, ainsi que la récupération, sont reproduites chez l’animal par deux interventions chirurgicales successives. Malgré le caractère délétère, ces interventions sont nécessaires pour reproduire dans un système intégré, l’animal, les différentes composantes de la pathologie humaine. Ceci est un gage d’une meilleure transposition vers la clinique dont le besoin de nouveaux traitements est urgent. Malheureusement, il n'existe actuellement aucune méthode (in vitro ou in silico) permettant de suivre l'évolution de l'insuffisance cardiaque. Les modèles cellulaires existantes ne reproduisent pas la complexité de l’environnement cardiaque, notamment les interactions entre de multiples types cellulaires, ainsi que les forces biomécaniques et conditions métaboliques observées chez les patients. En effet, il n’y a actuellement pas de modèle permettant d’obtenir une fibrose équivalente à celle observée chez les patients, et notamment pas de fibrose réversible. Nous avons réalisé des études complémentaires avec des fibroblastes cardiaques humaines (in vitro), ce qui permet de vérifier la présence et activité des cibles thérapeutiques potentielles dans les cellules humaines. De plus, notre consortium développe un modèle de fibrose cellulaire, en construisant du « tissue cardiaque humain » à partir de plusieurs types cellulaires dérivées in vitro. Cette approche, qui dépend de données générées in vivo pour sa validation, permettra plus tard de proposer une alternative aux études animales.

Réduction

Lors de cette étude et dans un souci de réduction, chaque animal est utilisé comme son propre contrôle pour mesurer plusieurs caractéristiques (physiologiques, histologiques, biochimiques et moléculaires) du développement de la pathologie. nous avons déterminé pas une analyse statistique que des groupes comprenant 16 animaux sont nécessaires Lors de cette étude et dans un souci de réduction, chaque animal est utilisé pour mesurer plusieurs caractéristiques (physiologiques, histologiques, biochimiques et moléculaires) du développement de la pathologie. Des tests statistiques) seront employés pour comparer les groupes. En effet, les études longitudinales en échographie vont notamment permettre de s'assurer de la qualité des hypertrophies, chaque souris pouvant être compare dans des tests paramétriques aux différents étapes des procédures. Les souris seront assignées aux groupes et analyses à l'aveugle.

Raffinement

Des points limites spécifiques ont été définis et le raffinement s’appliquera selon une grille de score quotidien pour une prise en charge adaptée des animaux. Cette prise en charge comprend l’utilisation d’analgésique et pour les scores les plus importants, la mise à mort. Pour améliorer le quotidien des souris, des matériaux de litière ou des structures de repos adaptés sont installés dans les cages (mouchoir en papier, rouleau en carton…). Pour le transfert des animaux, le transport sera bref et réalisé en début de journée, et des enrichissements seront inclus via une navette dédiée.

Choix des espèces

La constriction aortique chez la souris adulte est un excellent modèle de développement de la fibrose cardiaque, qui a été employé par de très nombreuses études. Le développement des pathologies est un processus complexe et intégré qui est mieux reproduit dans un modèle animal qu'in vitro. Par exemple, le développement de l’insuffisance cardiaque met en jeu, entre autres, des systèmes hormonaux, neuro-humoraux, des adaptations des systèmes circulatoire, rénaux, centraux si bien que seul un système intégré in vivo permet de reproduire toutes les composantes. De plus, les études in vivo répondent mieux au potentiel thérapeutique de la cible même si elles ne présagent pas des résultats qui vont être obtenus dans d’autres espèces ou en clinique. Ces études sont indissociables des approches complémentaires in vitro, notamment sur cellules humaines.