Procédures sévères
Évaluation de nouvelles thérapies ciblées anticancéreuses dans des modèles murins orthotopiques du cancer du pancréas
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
2 222 souris tuées pour prélever tumeurs et organes, 541 réutilisées dans d'autres procédures, et celles qui ne serviront à aucune expérience employées à des formations techniques avant d'être tuées elles aussi : 2 763 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sévère pour 300 d'entre elles. Des cellules de cancer du pancréas leur sont greffées dans le pancréas sous anesthésie, avec jusqu'à trois administrations de candidats médicaments sur animal vigile, une à deux mesures de tumeur par imagerie chaque semaine, un prélèvement sanguin intermédiaire puis un prélèvement terminal. Le porteur indique que la chirurgie peut provoquer des douleurs postopératoires, du stress, une perte de poids et des signes liés à la progression du cancer. Il annonce que toutes les souris demandées ne seront pas forcément utilisées et que l'effectif sera ajusté en cours de route, sans donner le calcul qui aboutit à 2 763.
Objectifs
Ce projet cherche à tester de nouveaux traitements contre le cancer du pancréas en utilisant des modèles chez la souris. Ces modèles sont créés en implantant des cellules tumorales directement dans le pancréas, ce qui reproduit mieux la maladie humaine que les greffes sous la peau. Cela permet d’étudier la tumeur dans son environnement naturel, avec ses tissus, ses vaisseaux et ses cellules immunitaires, des éléments qui influencent la réponse aux médicaments. Les traitements étudiés sont des nouvelles thérapies ciblées à visée thérapeutique humaine. Leur efficacité sera suivie par imagerie lumineuse et par analyses des tissus pour comprendre comment ils agissent et pourquoi ils peuvent échouer. L’objectif final est de trouver des approches plus efficaces pour améliorer la survie et la qualité de vie des personnes atteintes de ce cancer très difficile à traiter.
Bénéfices attendus
Ce projet apporte plusieurs avantages pour la recherche et la santé. Les modèles animaux utilisés reproduisent le cancer du pancréas dans des conditions proches de la réalité humaine, avec une circulation sanguine et des voies de propagation similaires. Cela permet de mieux comprendre comment les traitements agissent dans un environnement complexe, souvent résistant aux thérapies classiques. Le projet teste de nouvelles thérapies ciblées pour identifier les plus efficaces et comprendre leurs mécanismes d’action. Il compare aussi différentes approches pour trouver les cibles les plus prometteuses et analyse des marqueurs biologiques afin de savoir quels patients pourraient bénéficier de ces traitements. En testant des combinaisons avec le traitement médical standard, le projet explore des solutions plus personnalisées et potentiellement plus efficaces. Ces travaux rapprochent la recherche de la pratique clinique et ouvrent la voie à des traitements innovants pour améliorer la survie et la qualité de vie des personnes atteintes de cancer du pancréas.
Procédures
#Greffe tumorale du pancréas sur souris anesthésiées (1 fois). #Prise de mesure des tumeurs par imagerie (1 à 2 fois par semaine). #Injection des composés sur souris vigiles (2-3 minutes_ maximum 3 administrations de candidats médicaments). #Prélèvement sanguin intermédiaire sur souris vigile ou anesthésié (2-3 minutes_1 fois). #Prélèvement sanguin terminal sur souris anesthésiée avec analgésie (si nécessaire), sans réveil (2 à 5 minutes).
Impact sur les animaux
Dans ce projet, des souris sont utilisées pour étudier le cancer du pancréas et tester de nouveaux traitements. Certaines manipulations comme les pesées, les changements de cage, les anesthésies ou les injections peuvent provoquer un stress temporaire. Les injections peuvent causer une légère douleur pendant quelques secondes. Pour reproduire la maladie, une opération sous anesthésie générale est réalisée pour injecter des cellules cancéreuses dans le pancréas. Bien que maîtrisée, cette chirurgie peut entraîner des douleurs après l’opération (traitées avec des antidouleurs), du stress, une perte de poids ou des signes liés à la progression du cancer. Les traitements testés peuvent aussi provoquer des effets secondaires, comme une toxicité ou des réactions immunitaires. Le suivi par imagerie nécessite des anesthésies courtes mais répétées. Tout au long de l’étude, le bien-être des animaux sera surveillé de près, avec des contrôles réguliers et des soins adaptés. Des prélèvements sanguins pourront être réalisés, en respectant les limites réglementaires et en utilisant l’anesthésie pour éviter la douleur. Les prélèvements tumoraux seront effectués uniquement après euthanasie, conformément aux règles éthiques.
Devenir
À la fin de chaque étape ou si des signes de souffrance apparaissent, les animaux seront euthanasiés conformément aux règles éthiques et réglementaires. Les souris non utilisées pour les expériences pourront servir à des formations techniques, puis seront également euthanasiées. La Structure Bien-Être Animal (SBEA) supervisera ces pratiques pour garantir le respect des normes et le bien-être des animaux.
Remplacement
Les premiers tests en laboratoire ont montré que les médicaments étudiés sont efficaces et bien absorbés par les cellules cancéreuses. Pour confirmer ces résultats, il est nécessaire de les tester dans un organisme vivant, car seul un corps complet permet d’observer leurs effets réels sur la tumeur et sur l’ensemble de l’organisme. Les essais se feront sur des souris, car elles partagent des caractéristiques biologiques importantes avec l’humain. Le cancer sera reproduit en implantant des cellules cancéreuses dans le pancréas, ce qui imite la maladie de manière réaliste. Cela permet de déterminer la dose efficace, la dose tolérée et d’évaluer la sécurité des traitements. Aucune autre méthode ne peut fournir des informations aussi fiables pour préparer les futurs essais chez l’humain.
Réduction
Toutes les souris prévues ne seront pas forcément utilisées. Le nombre sera ajusté en fonction des résultats obtenus à chaque étape. Seuls les modèles validés et les traitements efficaces seront poursuivis, ce qui limite le nombre d’animaux. Si un traitement fonctionne, des études complémentaires pourront être menées, parfois avec des prélèvements à différents moments pour analyser la réponse, avant que la maladie ne soit trop avancée. Le suivi inclura la taille de la tumeur, le poids et l’état général des souris. Des méthodes statistiques adaptées permettront de travailler avec de petits groupes tout en garantissant des résultats fiables. Ces mesures assurent le respect du principe de réduction et la pertinence scientifique.
Raffinement
Tout est mis en œuvre pour réduire la douleur et le stress des souris. Elles seront hébergées en petits groupes avec accès à la nourriture, à l’eau et à des matériaux pour le nid. Une période d’adaptation de 5 à 7 jours sera respectée avant le début des expériences. Les interventions seront réalisées sous anesthésie et accompagnées d’analgésie pour éviter toute souffrance. Les animaux seront surveillés quotidiennement, avec un contrôle hebdomadaire du poids, de la taille de la tumeur et de leur état général. En cas de dégradation de l’état de santé, une euthanasie rapide sera pratiquée selon des méthodes réglementées et indolores. Un suivi continu, y compris les week-ends, et des soins de confort si nécessaire garantiront le respect des normes éthiques tout au long du projet.
Choix des espèces
La souris est choisie car elle est le modèle le plus utilisé en recherche et en tests précliniques. Elle présente des caractéristiques proches de l’humain pour le cancer du pancréas et permet des implantations précises grâce à sa taille et à des outils adaptés. Les animaux seront adultes, à partir de 7 semaines, ce qui garantit des organes matures et un système immunitaire complet. Une période d’adaptation de 5 à 7 jours sera respectée avant les expériences pour réduire le stress. Ce choix assure des résultats fiables et pertinents pour évaluer des traitements destinés à l’humain.
Développement d’un modèle murin de lymphome: exploration du mécanisme d’action des cellules CAR-T – site 2/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
Les souris dont l'état ne s'améliore pas sont tuées sans délai, sur la base d'une grille de score clinique propre au modèle. 96 souris mâles de six semaines vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées au vingt-huitième jour pour prélever poumons, intestins, foie, rate, sang et liquide broncho-alvéolaire. Elles sont irradiées aux rayons X, reçoivent une injection destinée à déclencher un lymphome, puis les cellules thérapeutiques à tester, avec trois prélèvements sanguins, un recueil de selles tous les deux jours et trois séances d'imagerie sous anesthésie. Le porteur annonce fatigue, perte d'appétit, faiblesse voire paralysie possibles, et présente comme bénéfice le fait d'être "les pionniers" de ce type de modèle et de pouvoir déposer ensuite un projet de plus grande envergure.
Objectifs
Les immunothérapies à base de cellules génétiquement modifiées pour reconnaitre spécifiquement la tumeur a récemment révolutionné la prise en charge de certains cancers hématologiques. Néanmoins, les effets secondaires comme des infections pulmonaires sont nombreux chez les patients traités par ces celluels et conditionne l’efficacité du traitement et le pronostic vital du patient. A ce jour, aucune étude expérimentale n’a été réalisée et les mécanismes physiopathologiques sous-jacents restent méconnus. L’ambition de ce projet est de développer un modèle murin de lymphome afin d’étudier l'efficacité des cellules thérapeutiques et leurs interactions avec les microbiotes pulmonaire et intestinal. Pour cela, des souris seront ayant développées un lymphome seront traitées par ces cellules. Les objectifs sont i) de valider l'efficacité d'un traitement par ces cellules et 2) d’étudier l’impact de ce traitement sur la composition des microbiotes pulmonaire et intestinal et l'emergence de bactéries nocives . Le projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs: EU1 et EU2. L'EU1 réalisera l'hébergement, l'irradiation, des injections, du suivi, de la mise à mort des animaux. L'EU2 réalisera les imageries in vivo chez l'animal anesthésié.
Bénéfices attendus
Ce projet a deux effets levier majeurs. Le premier est expérimental puisque le projet a pour objectif de développer un modèle murin pour évaluaer l'efficacité d'un nouveau traitement d'immunothérapie à base de cellules génétiqument modifiées pour reconnaitre directement la tumeur et nous permettra ainsi d’être les pionniers dans la conception de ce type de modèle expérimental. Le deuxième levier majeur est clinique puisque le projet visant à étudier les interactions entre les ces cellules génétiquement modifiées et les bactéries du microbiote a pour but générer des nouvelles pistes thérapeutiques et améliorer la prise en charge des patients traités par ce type d'approche. Ainsi, les données acquises lors de ce projet permettront d’initier un programme de plus grande envergure qui pourra faire l’objet d’un dépôt dans le cadre d’appels à projets nationaux
Procédures
Les interventions suivront un calendrier précis sur une période de 28 jours. Jour -1 :Les animaux recevront une courte exposition aux rayons X dans le but de préparer le modèle expérimental. Cette étape dure quelques minutes et ne provoque qu’une gêne transitoire. Jour 0 : Une injection sera réalisée afin d’induire le développement de la tumeur. L’intervention est rapide et effectuée sur des animaux vigiles, avec manipulation douce et réchauffement préalable pour limiter le stress. Jour 2 : Une seconde injection sera réalisée pour administrer les cellules thérapeutiques ou de contrôle. Suivi du jour 0 au jour 28 : Des prélèvements de sang seront réalisés trois fois au cours de l’étude pour suivre la réponse biologique. Des prélèvements de selles seront effectués tous les deux jours pour l’analyse du microbiote. Une surveillance clinique quotidienne (poids, aspect du pelage, activité, comportement) permettra de détecter précocement tout signe de souffrance. Des séances d’imagerie non invasives auront lieu à trois reprises (jours 7, 14 et 21). Ces examens nécessitent une anesthésie courte et un transport de quelques minutes dans des cages enrichies et protégées. Après chaque séance, les animaux sont surveillés jusqu’à leur réveil complet puis replacés dans leur hébergement habituel. Jour 28 : Les animaux seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires, afin de permettre la collecte des organes nécessaires aux analyses prévues.
Impact sur les animaux
Les animaux pourraient ressentir un léger stress ou une gêne passagère liés aux manipulations, aux anesthésies courtes ou aux déplacements nécessaires aux observations. Ces effets sont temporaires et limités grâce à l’utilisation de cages adaptées, au suivi attentif du personnel et à des conditions d’hébergement confortables. La maladie induite par la tumeur peut provoquer une fatigue, une baisse de l’appétit, une perte de poids ou une diminution de l’activité. Dans les cas plus avancés, une faiblesse ou une paralysie peuvent apparaître. Les animaux seront observés chaque jour afin de détecter rapidement tout signe de douleur ou de détresse. Si nécessaire, un traitement adapté sera administré ou l’animal sera retiré de l’étude pour éviter toute souffrance prolongée.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin d'effectuer des prélements d'organes (poumons, intestins, foie, rate), du sang et du liquide broncho-alvéolaire et permettre des analyses immunologiques afin d'étudier l'efficacité des cellules thérapeutiques. Des analyses microbiologiques seront également effectuées par l'analyse de la composition des microbiotes dans le poumons et l'intestin.
Remplacement
Notre approche expérimentale a inclus une première analyse in vitro avec des co-cultures entre les cellules de lymphomes, les cellules genetiquement modifiées pour reconnaitre directement la tumeur mais elle reste largement insuffisante pour analyser l’efficacité du traitement par ce type d'immunothérapie, car elle n’englobe que très partiellement la complexité de l’in vivo. Le modèle murin utilisé permettra de reproduire fidèlement dans un organisme complexe le protocole d’immunothérapie par cellules modifiées qui est proposé aux patients atteints de lymphome et ainsi comprendre l’impact sur les microbiotes pulmonaire et intestinal dans ce modèle en caractérisant les effets directes (perte d’efficacité du traitement, resistance au traitement,…) mais également les effets indirectes (modification des microbiotes pulmonaire et intestinal, émergence de pathobiontes, inflammation…)
Réduction
Des tests in vitro préalables (co-cultures lymphome/cellules génétiquement modifiées pour reconnaitre la tumeur) ont permis de limiter le recours aux animaux. Le nombre d’animaux in vivo a été calculé à partir d’analyses statistiques afin d’obtenir des résultats significatifs avec des lots de taille minimale (8 souris/lot, 3 répétitions). Chaque animal sera exploité au maximum (prélèvements multiples d’organes et fluides) afin d’optimiser l’information obtenue et réduire le nombre total nécessaire.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cages enrichies avec un enrichissement de milieu varié (rouleaux en carton, coton pour nidification, matériaux à ronger) permettant l’expression des comportements naturels et la réduction du stress.En fonction de l’état clinique des animaux et de la progression tumorale, l’enrichissement sera adapté individuellement : raccourcissement ou retrait partiel des tubes en carton pour faciliter les déplacements en cas de mobilité réduite ;déplacement de la nourriture et de l’eau vers la zone la plus accessible ;utilisation de nourriture humidifiée ou émiettée et de gels hydratants pour maintenir la prise alimentaire et limiter la déshydratation ;ajout de matériaux de confort (nids de coton compactés) pour réduire la fatigue. Une surveillance quotidienne sera assurée (pesée, l’évaluation de l’activité, du comportement, de la posture, du pelage et de la respiration). Ces observations seront consignées dans une grille de scoring clinique spécifique au modèle de lymphome. Tout signe de souffrance ou de douleur déclenchera l’administration d’un traitement antalgique.En cas de non-amélioration, l’animal sera immédiatement euthanasié afin d’éviter toute souffrance prolongée. Les transports entre EU1 et EU2 sont de très courte durée (5 minutes). Les animaux sont déplacés dans des cages dédiées, enrichies et placées dans des cartons opaques. Ces mesures minimisent les stimuli stressants. Les trajets sont limités au strict nécessaire, réalisés par du personnel formé, avec surveillance clinique avant et après déplacement et établissement d’un certificat de transport. Les animaux regagnent leur hébergement immédiatement après chaque procédure.
Choix des espèces
Les animaux utilisés seront des souris mâles de 6 semaines, pesant environ 20 g. À cet âge, le système immunitaire est pleinement mature et fonctionnel, avec des populations lymphocytaires diversifiées et un microbiote intestinal stabilisé. Cette espèce est adaptée à l’étude des lymphomes car des lignées de cellules B tumorales y sont disponibles, et des protocoles établis permettent la modification génétique des lymphocytes T pour générer les cellules thérapeutiques in vitro. Le choix du sexe mâle est motivé par deux raisons principales : Comparabilité avec nos travaux antérieurs, déjà réalisés chez des mâles, ce qui garantit la cohérence et la continuité des données. Prépondérance masculine décrite dans les lymphomes, ce qui confère une pertinence scientifique et permet de limiter le nombre d’animaux en évitant la duplication des expériences sur les deux sexes (principe de réduction).
Prévenir la cardiotoxicité des traitements du cancer du sein par thérapies combinées (anthracycline ou immunothérapie avec radiothérapie) en ciblant Epac1 chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Sept échographies cardiaques sous anesthésie, jusqu'à neuf injections sur animal éveillé et quinze mois de suivi après l'irradiation. 322 souris femelles sont utilisées, 266 dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, 50 dans des procédures modérées et 6 dans des procédures sévères, toutes tuées pour prélever cœur et poumons. Leur thorax est irradié pour reproduire le traitement d'un cancer du sein droit, avec chimiothérapie ou immunothérapie associée, afin de tester si le blocage d'une protéine protège le cœur. Les femelles ont huit mois au début de l'étude, ce que le porteur rapporte à quarante ans chez l'humain, et l'épirubicine injectée peut provoquer une nécrose de la queue au point de piqûre, traitée par pommade.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont 1) Montrer le rôle d'une protéine spécifique dans les effets négatifs des rayons X sur le cœur, en réalisant des expériences sur des souris n’exprimant pas cette protéine. Puis en testant si un agent chimique inhibant cette même protéine peut protéger le cœur contre les effets cardiotoxiques des traitements du cancer du sein, dans un modèle reproduisant les conditions d’un traitement du cancer du sein droit chez l’humain. Cet inhibiteur a déjà montré qu’il pouvait réduire les effets indésirables d’un autre traitement utilisé contre le cancer (par chimiothérapie). 2) Étudier si cette même protéine joue un rôle dans l’apparition de problèmes cardiovasculaires (comme des troubles du rythme du cœur) lorsque plusieurs traitements sont utilisés en même temps (par exemple, rayons + chimiothérapie, ou rayons + immunothérapie). L’objectif est aussi de vérifier si l’inhibiteur de cette protéine peut prévenir ces effets indésirables. Ce projet est une première étape importante avant de pouvoir envisager une utilisation médicale de cet inhibiteur comme médicament dans le traitement du cancer du sein. Les résultats obtenus aideront à mieux comprendre comment protéger le cœur lors de certains traitements contre le cancer.
Bénéfices attendus
Un dossier préclinique pour une future application médicale de cet inhibiteur spécifique de la protéine d'intéret dans le cadre du cancer du sein avec les conditions de traitements indiquées plus haut. L’ensembles de ces résultats permettront d’améliorer et actualiser les connaissances en termes de radioprotection pour les traitements des cancers du sein.
Procédures
Pour tous les animaux - Irradiation (sous anesthésie, 1 fois, durée max 15 min) - Echographies (sous anesthésie, max 7 fois, espacées de plusieurs semaines, durée max 15 min) Selon les groupes expérimentaux : - Injections sous anesthésie, max 3 fois, durée max 2 min - Injections en vigile avec contention, max 9 fois, durée max 1 min
Impact sur les animaux
Le retour d’expériences sur les précédents projets nous permet de dire qu’il n’y a pas d’effet indésirable majeur de l’irradiation localisée faible dose, ni de l’examen d’écho-doppler. L’irradiation à de faibles doses n’entraine ni douleur ni brulure pour les animaux que ce soit pendant l’irradiation ou après. Seules des modulations d’expression protéique et une légère diminution de la fonction cardiaque ont été observée à long terme. Les irradiations, les échographies se font sous anesthésie. Les anesthésies sont répétées mais éloignées dans le temps évitant l’apparition d’effets secondaires indésirables chez les souris. Certaines injections peuvent déclencher de la nécrose à la queue au point d’injection. Si la queue commence à présenter de la nécrose notamment post injection de l’Epirubicine, nous les traiterons avec de la vétédine ainsi qu’une pommade cicatrisante. Les injections peuvent entrainer une légère douleur transitoire au moment de l’injection.
Devenir
A la fin de la procédure toutes les souris seront euthanasiées pour prélever des organes (cœur et poumons) qui permettront une analyse histologique complétant les analyses fonctionnelles réalisées sur tous les animaux de ce projet.
Remplacement
Aucune méthode de substitution (étude in vitro ou in silico) ne permet le remplacement des études in vivo qui prennent en compte la complexité et la globalité des processus physiologiques (en gardant un environnement potentiellement pro-inflammatoire et la proximité des organes interdépendants) et des mécanismes impliqués dans les pathologies étudiées. Par exemple, le remodelage vasculaire et tissulaire ne peut être évalué qu’in vivo, tout comme l’évaluation de la fonction cardiaque et vasculaire, c'est pourquoi ce projet nécessite des modèles murins.
Réduction
Sur les 266 souris prévues dans la première partie du projet, 28 seront utilisées comme groupes de comparaison pour plusieurs expériences. Le choix d’avoir 7 souris par groupe a été fait pour que les résultats soient statistiques et fiables tout en utilisant le moins d’animaux possible. Ce chiffre a été établi grâce à des calculs statistiques et à notre expérience sur ce type d’étude. Pour analyser les résultats, on comparera les groupes avec des méthodes adaptées selon le nombre de groupes testés. Ces méthodes permettent de savoir si les différences observées sont dues au hasard ou non. Les 7 souris par groupe suffisent pour voir les effets attendus sur les paramètres fonctionnels cardiaques, même si ces mesures peuvent varier d’un individu à l’autre. On a aussi pris en compte le fait que certaines souris pourraient ne pas survivre jusqu’à la fin de l’étude, car elles seront suivies pendant 15 mois après le traitement et elles auront déjà 8 mois au début de l’étude. Ce nombre permet donc de s’assurer qu’il restera assez d’animaux pour analyser les résultats.
Raffinement
Les volumes injectés sont les plus petits possibles en accord avec le poids de l’animal. Les animaux sont pesés en début de procédure et avant la chirurgie. Lors des différents protocoles, un arrêt cardiaque durant l’anesthésie sera traité par massage cardiaque. La profondeur de l'anesthésie sera vérifiée en testant l'absence de réflexe de retrait de la patte (après pincement). Les infections ou blessures éventuelles seront traitées localement. Le milieu est enrichi avec des lanières de papier, morceau de bois et maison en carton. En cas de bagarres, les animaux pourront être isolés. Les souris seront suivies de façon hebdomadaire. Elles seront pesées régulièrement une fois par mois. Pendant l’ensemble des procédures, une surveillance quotidienne sera effectuée par les zootechniciens et hebdomadaire par le porteur de projet, permettant l’application des points limites définis.
Choix des espèces
Les précédentes études menées au sein du laboratoire ont été réalisées sur des souris femelles afin de mimer la réalité clinique pour le cancer du sein. Dans cette étude et pour nous rapprocher le plus de l’âge de développement du cancer du sein nous avons choisi des femelles âgées de 8 mois ce qui fait 40 ans à l’échelle humaine.
Renouvellement projet Production et contrôle d’un vaccin inactivé contre la maladie hémorragique virale du lapin (forme variante et forme classique de la maladie)
- Production de routine
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
Produire des lots commerciaux de vaccin et libérer chaque lot suppose de reproduire la maladie hémorragique virale chez des lapins sains, dont les foies infectés fournissent le principe actif. 3 850 lapins vont être utilisés, 3 350 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 500 dans des procédures légères, tous tués en fin d'essai pour le prélèvement d'organes. Les actes décrits tiennent en quelques piqûres, jusqu'à trois injections et une prise de sang par animal, quand les effets attendus comprennent l'hépatite virale, l'abattement, des difficultés respiratoires, des saignements et la mort. Le porteur indique que les essais de multiplication du virus en culture cellulaire ou sur œufs embryonnés sont restés infructueux, et que les effectifs sont ceux qu'imposent la pharmacopée européenne et le dossier d'autorisation de mise sur le marché.
Objectifs
La maladie hémorragique virale (VHD ou viral hemorrhagic disease) dans sa forme classique a émergé en 1984 en Chine et est apparue en France durant l’été 1988. Il s’agit d’une hépatite virale du lapin sauvage ou domestique due à un calicivirus. La VHD est enzootique dans les populations de lapins sauvages d’Europe, d’Australie et de Nouvelle-Zélande. Sa transmission a lieu essentiellement par voie orofécale et par contact direct. Elle fait partie des maladies transmissibles des lagomorphes considérées comme majeures du point de vue socioéconomique (liste B des maladies notifiables à l’OIE). Il n’existe aucun traitement contre cette affection. Dans sa forme classique elle est habituellement responsable de 30 à 90 % de mortalité. Après une incubation de 2 à 5 jours, le lapin meurt. Seul le développement de vaccins efficaces permet de la contrôler et d’enrayer des pertes économiques importantes. Depuis 2010, des analyses phylogénétiques ont permis de mettre en évidence l’apparition d’un nouveau variant génétiquement distant des autres calicivirus connus. Les foyers se sont multipliés dans l’ouest de la France puis cette forme variante de la maladie a rapidement diffusé vers l’Est et a touché les pays voisins. Depuis 2017 une augmentation de la virulence de ce virus est rapportée avec des taux de mortalité comparables à ceux de la souche classique. Notre laboratoire a développé un vaccin permettant de lutter contre les deux formes de la maladie, il contient d’une part la souche classique inactivée de la VHD et d’autre part la souche variante inactivée de la VHD. Ce vaccin a reçu une première autorisation de mise sur le marché délivrée par l'agence du médicament français, puis par différentes agences d'autres pays. Il est notamment le seul autorisé contre la VHD en Australie, au Canada et à Singapour. Notre objectif est de produire et de contrôler des lots commerciaux de ces vaccins. Pour cela, 4 procédures expérimentales impliquant des animaux sont nécessaires : - la production des foies de lapins infectés pour la fabrication des lots de principe actif du vaccin, - le contrôle d'inactivation des lots de principe actif sur lapins, - le contrôle d'efficacité libératoire des lots de vaccins (activité-épreuve sur lapins) - l'étude de l'efficacité du vaccin contre de nouvelles souches identifiées sur le terrain
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la protection des lapins contre la maladie hémorragique virale grâce à la production et au contrôle des lots commerciaux de ces vaccins.
Procédures
_ injections de vaccins, d'épreuve, de principe actif ou d'euthanasiant (5 secondes par piqûre, 3 piqûres maximum par animal) _ prises de sang (20 secondes par piqûre, 1 piqûre maximum par animal)
Impact sur les animaux
_ maintien en animalerie _ piqûres pour les injections de vaccins, d'épreuve, de principe actif ou d'euthanasiant (5 secondes par piqûre) _ piqûres pour les prises de sang (20 secondes par piqûre) _ symptômes de la VHD (hépatite virale, abattement, difficultés respiratoires, saignements, mortalité)
Devenir
Les procédures nécessitent la mise à mort des animaux en fin d'essai afin de réaliser les prélèvements d'organes nécessaires.
Remplacement
Production : Tous les essais de multiplication du RHDV en culture cellulaire ou sur oeufs embryonnés de poulet, qui auraient permis de s’affranchir de l’animal pour la production du vaccin inactivé, sont restés infructueux. Pour obtenir du virus RHDV, la maladie doit donc impérativement être reproduite expérimentalement chez des lapins sains et sensibles par inoculation d’un broyat d’organes de lapins infectés. Cette méthode de production est celle indiquée par la monographie de la pharmacopée européenne dans le cadre de la préparation d’un vaccin inactivée de la VHD, ainsi que dans le manuel terrestre de l’OIE (Organisation Mondiale de la Santé Animale). Contrôles : Dans le cadre de la libération des lots de vaccins par le laboratoire, les contrôles obligatoire à effectuer sur l’animal sont le contrôle de l’inactivation du principe actif et le contrôle de l’efficacité du vaccin. L'étude de l'efficacité du vaccin contre de nouvelles souches identifiées sur le terrain nécessite de réaliser des essais directement sur lapin.
Réduction
Les nombres d'animaux utilisés dans les différentes procédures sont ceux imposés par la pharmacopée européenne (monographie du vaccin inactivé contre la VHD) et le dossier d'autorisation de mise sur le marché du vaccin.
Raffinement
Les lapins sont logés par groupe ce qui leur permet d'exprimer leur comportement grégaire. Mise à disposition de tuyaux en PVC pour jouer et se cacher, de plate-formes de repos. Surveillance accrue en cas de détection de souffrance avant l'atteinte de points limites. De la musique est également diffusée (habituation aux voix humaines et aux bruits). Distribution de pebble toys (gallettes de fruits compressés).
Choix des espèces
Il s’agit de l’espèce cible* du vaccin, sensible au virus de la maladie hémorragique virale du lapin. *espèce à laquelle le vaccin est destiné Les lapins utilisés sont âgés de 4 semaines ou plus, âge de sensibilité au virus de la VHD.
Etude de l’inflammation systémique en imagerie à particules magnétiques (MPI) dans un modèle de sépticémie
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Le cæcum est ligaturé puis perforé chirurgicalement pour provoquer une péritonite à germes multiples, avec douleur post-opératoire, prostration, arrêt de l'alimentation, hypothermie, défaillance de plusieurs organes et risque de mort. 80 souris sont utilisées, 70 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère et 10 dans des procédures modérées, toutes tuées à l'issue. Elles servent de support à un agent de contraste magnétique développé au laboratoire, avec deux poses de cathéter sous anesthésie profonde et deux séances d'imagerie 24 et 72 heures après la chirurgie. Sur les mesures destinées à limiter la douleur, le porteur annonce une surveillance régulière et des "interventions adaptées", sans nommer d'analgésique, de grille de score ni de point limite.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de tester une nouvelle méthode d’imagerie médicale permettant de repérer très tôt les signes d’inflammation généralisée causée par une septicémie. La septicémie est une réaction inflammatoire importante de tout l’organisme en réponse à une infection grave, pouvant entraîner des complications vitales si elle n’est pas détectée rapidement. Pour cela, nous utiliserons un agent de contraste expérimental constitué de petites particules capables de se fixer sur certaines structures présentes à la surface des vaisseaux sanguins lorsqu’une inflammation apparaît. Les premiers essais ont montré que cet agent permet d’obtenir des images plus sensibles que les techniques classiques. Il est bien toléré, se dégrade naturellement et cible spécifiquement les zones où les vaisseaux sont activés par l’inflammation. Ainsi, cette approche pourrait devenir un outil précieux pour détecter précocement la septicémie et en suivre l’évolution. Dans ce projet, nous prévoyons de tester cette méthode dans un modèle murin afin d’évaluer sa capacité à identifier rapidement une inflammation généralisée.
Bénéfices attendus
Nous développons dans notre laboratoire un nouvel agent de contraste expérimental qui pourrait améliorer la manière de détecter les inflammations dans le corps. Grâce à ses propriétés magnétiques, il permet d’obtenir des images très précises avec une technologie d’imagerie innovante basée sur la détection directe de particules magnétiques. Nous pensons que cette méthode permettra d’identifier très tôt et avec une grande précision l’inflammation provoquée par la septicémie. La septicémie est une infection grave qui entraîne une réaction inflammatoire généralisée pouvant endommager plusieurs organes si elle n’est pas traitée rapidement. Aujourd’hui, il est difficile pour les médecins d’évaluer rapidement le degré d’inflammation chez un patient sepsique, ce qui complique le choix du traitement et du moment où l’administrer. Cette nouvelle approche d’imagerie pourrait permettre de connaître rapidement l’état inflammatoire d’un patient, facilitant l’adaptation du traitement à chaque situation. À terme, elle pourrait améliorer la prise en charge des personnes atteintes de septicémie et augmenter leurs chances de guérison.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : (i) Induction du modèle inflammatoire par chirurgien (ii) Pesée lors des manipulations (iii) 2 Poses d’un cathéter sous anesthésie profonde (iv) 2 Imageries MPI avec injection de produit de contraste à 24h et 72h post chirurgie.
Impact sur les animaux
Le modèle de septicémie par ligature et ponction cæcale (CLP) peut induire plusieurs effets indésirables sur les animaux. Cette intervention chirurgicale provoque une péritonite polymicrobienne entraînant une réponse inflammatoire systémique importante, qui peut se traduire par de la douleur post-opératoire, de la prostration, une diminution de l’activité spontanée dans la cage, un arrêt ou une réduction de la prise alimentaire et hydrique, ainsi qu’une perte de poids. Dans certains cas, une hypothermie, une déshydratation ou une défaillance multiviscérale peuvent survenir, et le modèle présente un risque de mortalité qui doit être étroitement surveillé. Lors du protocole d’imagerie MPI, celui-ci se déroulera sous anesthésie générale des animaux. La pose du cathéter veineux pour l’administration de l’agent de contraste peut provoquer localement un hématome ou une gêne transitoire.
Devenir
Tous les animaux de cet étude sont mis à mort à l’issue des 2 procédures. Tous les animaux seront mis à mort à l’issue des procédures en raison de la sévérité du modèle de septicémie induite par CLP, incompatible avec le maintien en vie ou la réutilisation des animaux. La mise à mort est également nécessaire à la réalisation des analyses terminales (perfusion intracardiaque et prélèvements tissulaires) indispensables à la validation des données expérimentales.
Remplacement
Des tests in vitro ont été réalisés avec notre agent de contraste en imagerie à particules magnétiques (utilisation de « fantômes ») et ont permis de montrer que les propriétés magnétiques des microparticules conféraient un signal spécifique en imagerie à particules magnétiques (MPI). Toutefois, les expériences in vivo ne peuvent pas être totalement remplacées par des études in vitro car il est nécessaire d’estimer l’affinité de notre agent de contraste pour les molécules d’adhésion endothéliales exprimées en conditions inflammatoires ainsi que les temps de ciblage et sa détectabilité de notre agent de contraste en imagerie MPI lorsqu’il est dans un organisme.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été évalué au regard de nos données antérieures qui avaient employé des protocoles d’imagerie similaires pour évaluer l’inflammation dans d’autres tissus à l’aide de microparticules magnétiques. Ces études ont montré que 5 animaux par groupe permettaient déjà de mettre en évidence une différence significative de signal. Afin de renforcer la robustesse statistique de nos résultats, nous avons retenu un effectif de 10 animaux par groupe.
Raffinement
Des mesures spécifiques seront mises en place tout au long du projet afin de limiter la douleur, la souffrance et le stress des animaux. Les animaux feront l’objet d’une surveillance régulière de leur état général, et des interventions adaptées seront réalisées si nécessaire afin de préserver leur bien-être. Lorsque l’état de santé d’un animal se détériore de manière incompatible avec la poursuite de l’étude, des mesures appropriées seront appliquées conformément à la réglementation en vigueur.
Choix des espèces
La souris (mus musculus) est l’espèce animale qui a été la plus étudiée dans le domaine de l’inflammation cérébrale et les caractéristiques de la pathologie sont donc bien connus. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont également bien connues et sont semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend cette espèce particulièrement intéressante pour étudier l'inflammation. Le stade de développement des animaux est de 8 à 10 semaines soit un poids de 35-40g. Nous effectuons donc notre modèle sur des jeunes adultes.
Caractérisation des déterminants physiologiques de la circulation intra-parenchymateuse du liquide cérébro-spinal et influence des agents anesthésiques
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une prothèse posée sur le crâne, une canule enfoncée dans la citerne cérébrale, un cathéter artériel: jusqu'à quatre chirurgies par animal, toutes sous anesthésie générale. 190 souris Swiss sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour une étude histologique du cerveau. Il s'agit de mesurer l'effet de différents anesthésiques sur la circulation du liquide cérébro-spinal, avec des séances d'IRM sur animal éveillé après six jours d'habituation au bruit de l'appareil, bouchons d'oreilles compris, et jusqu'à dix jours d'isolement en cage individuelle pour protéger la prothèse. Le porteur indique que ces implants interdisent toute réutilisation comme toute adoption, et que 148 animaux suffiraient sans échec de procédure, les 42 autres couvrant un taux d'échec estimé à 10 %.
Objectifs
L'hypothèse de travail de ce projet est que les agents anesthésiques ont une influence sur le fonctionnement du glymphatique et que cet effet est dépendant de l'agent hypnotique utilisé et/ou de ces conséquences pharmacodynamiques. Dans ce projet, nous avons pour objectif de déterminer et de quantifier l'effet sur la circulation intra-cérébrale du liquide cérébro-spinal (LCS) de différents agents anesthésiques ayant tous un pouvoir hypnotique mais dont le mode d'action et les cibles cérébrales sont différentes.
Bénéfices attendus
Les résultats attendus sont un effet non univoque de l'anesthésie générale sur la circulation intra-cérébrale du LCS dépendant de l'agent anesthésique utilisé et de ses conséquences physiologiques. Cet effet étant, selon nous, très dépendant de ces mêmes conséquences pharmacodynamiques. Les bénéfices attendus de ce projet sont: - sur le plan pré-clinique: une meilleure connaissance des mécanismes influençants la circulation intra-cérébrale du liquide cérébro-spinale. Cette approche fondamentale est essentielle au développement d'hypothèses physiopathologiques qui permettraient le développement d'éventuelles propositions de prévention ou de thérapeutiques. - sur le plan clinique: cette approche pharmacodynamique des agents anesthésiques est inedite et originale. In fine, nos conclusions pourraient jouer un rôle en pratiques cliniques avec la determination de protocoles d'anesthésies dont les agents anesthésiques choisis seraient les moins à risque d'aggraver le pronostic de patients dont le système dit glymphatique semble déjà compromis, comme dans l'hémorragie méningée ou la maladie d'Alzheimer.
Procédures
Procédures chirurgicales: maximum 4 procédures par animal, toutes réalisées sous anesthésie générale, durée moyenne d'une procédure: 15min. Les procédures: mise en place d'une prothèse crânienne, mise en place d'une canule intra-cisternale, mise en place d'une voie veineuse périphérique, mise en place d'un catheter de pression artérielle invasive (groupe contrôle). Procédure vigile: imagerie vigile.
Impact sur les animaux
Les animaux sont exposés au risque de douleur en lien avec les procédures chirurgicales, au risque de stress lié aux manipulations et aux examens réalisés en vigile. Ce protocole considère ces risques et prévoit les prises en charge à réaliser en fonction des situations possibles.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront euthanasiés à l'issu des procédures en raison d'une étude histologique cérébrale prévue. Tous les animaux de ce projet vont subir des procédures de classe sévère avec notamment la mise en place d'une prothèse crânienne et d'une canule intra-cisternale n'autorisant ni à les réutiliser ni à les replacer ni à les proposer à l'adoption.
Remplacement
Ce projet n'est à l'heure actuelle pas remplaçable par un autre modèle expériemental que l'animal. La complexité des mécanismes sous-tendant la physiologie cérébrale ne peuvent être reproduit par un modèle informatique ni par un modèle in vitro. Le caractère expérimental et invasif rend impossible ce projet sur volontaire humain. La souris est par ailleurs l’animal indiqué pour cette expérimentation. C’est chez cette espèce que l’existence du système glymphatique a été montrée et que son fonctionnement a été le plus étudié. La physiologie cérébrale est également parfaitement connue chez cette espèce et comparable à celle du cerveau humain dans ces grands principes. Enfin, la méthodologie expérimentale requise par ce projet est également parfaitement décrite dans la littérature pour le modèle murin.
Réduction
Ce projet nécessite 190 souris. Des tests statistiques entre les groupes groupes seront réalisés afin de déterminer si les différences observées sont significatives. Nous avons calculé ce nombre de sujet nécessaire qui permettrait l’obtention de résultats significatifs à partir de nos données locales, en y ajoutant des pertes estimées de 10% (échec de la procédure) et en tenant compte du principe de réduction du nombre d'animaux. Il s’agit donc du nombre maximum d’animaux prévus pour ce projet ; en l’absence d’échec le nombre minimum est de 148 animaux.
Raffinement
Ce protocole a été pensé et organisé afin d’optimiser l’expérimentation sans minimiser nos chances d’obtenir des résultats significatifs. Les principes éthiques et les standards de raffinement y sont respectés de la naissance à la mort de l’animal : le bien-être des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel formé. Ils seront hébergés dans des locaux agréés où température (21°), hygrométrie (55%), luminosité (100 lux) et durée du cycle de lumière inversé (12h/12h) sont maitrisées. La réalisation des procédures sera réalisée durant la phase d'activité physiologique de l'animal. L'alimentation et l'eau seront fournies ad libidum. Le raffinement de nos procédure sera assuré par un souci constant du confort et de l’analgésie des animaux, notamment : l’hébergement de tous les animaux dans des cages standards aux normes européennes. L’habituation à la manipulation sera engagée précocement afin de réduire le stress lié au contact avec l’homme avant le début du protocole. Une anesthésie est réalisée lors de la pose de la prothèse. Une analgésie efficace sera garantie avec le recours à un antalgique morphinique de durée d’action longue associé à un antalgique non morphinique, le paracétamol, et à des mesures non pharmacologiques telles qu’un environnement enrichi avec de la ouate en post-opératoire. L’hébergement post-opératoire sera réalisé en cage individuelle après la pose de la prothèse crânienne afin de prévenir tout risque d’arrachement du matériel en lien avec une bagarre entre animaux. Cet hébergement isolé sera enrichi et d’une durée la plus réduite possible avant la procédure (10 jours maximum) afin de prévenir le stress chez un animal isolé. L’accès à l’eau et à la nourriture sera adapté au besoin (croquette dans une coupelle humide). Les souris, préalablement habituées à la manipulation, seront habituées à la contention et au bruit de l’IRM durant 6 jours avec des durées croissantes (de 10 minutes à 60 minutes) afin de diminuer leur stress lié à l’expérimentation. Des bouchons d’oreilles seront placés afin de limiter le bruit de l’appareil. Ajouté à ces précautionsont été défini des points limites adaptés à chaque étape de notre protocole avec une escalade des prises en charge aboutissant à la mise à mort de l’animal en cas de détresse ou souffrance ne pouvant être soulagée dans des délais brefs.
Choix des espèces
La souris Swiss est le meilleur compromis entre remplacement et pertinence. Sans reprendre les agruments avancés plus haut, ses caractéristiques physiologiques et anatomiques parfaitement connues, son poids et sa taille classiquement supérieurs à ceux d'autre souche, la facilité d'un abord vasculaire et trachéal et son hétérogénéité génétique en fond un candidat de choix pour ce projet. Les expériences seront réalisées chez des animaux de 8 semaines, ce qui correspond à un stade jeune adulte, âge auquel le système glymphatique est considéré mature et pleinement efficient. Ils seront commandés à 6 semaines pour anticiper les étapes d'habituation à la manipulation et à la contention.
Impact de la température corporelle sur la réponse inflammatoire dans des modèles stériles d’infection dans un modèle murin 2/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Tuées à la fin de la procédure pour prélever cœur, poumons, foie, reins et cerveau, 500 souris subissent une inflammation généralisée déclenchée par une injection dans l'abdomen. 428 d'entre elles sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, 72 dans des procédures légères. Placées dans des environnements chauds ou froids pour reproduire fièvre et hypothermie, une puce glissée sous la peau, elles passent une échographie cardiaque et un prélèvement de sang sous anesthésie à 6, 24 et 48 heures. Le porteur décrit une baisse d'activité, une perte d'appétit, un amaigrissement et une respiration ralentie, et affirme que les cellules en culture ne reproduisent pas un "organisme vivant entier", ce qui rendrait le recours à la souris "nécessaire".
Objectifs
Quand une personne est gravement malade, comme lors d’une infection sévère, son corps peut réagir par une forte inflammation et un changement de température (fièvre ou hypothermie). Ce projet cherche à comprendre si le fait d’avoir trop chaud ou trop froid influence la façon dont le corps réagit à cette situation critique. Pour cela, nous allons provoquer une inflammation contrôlée chez des souris, puis les placer dans des environnements plus ou moins chauds. Nous suivrons leur état général, leur température corporelle, et la santé de leur cœur. L’objectif est de savoir si la température du corps aggrave ou améliore la réaction du corps à l’inflammation, pour aider à mieux soigner les patients à l’hôpital. Le projet se déroule dans les 2 établissements utilisateurs: EU570 et EU0543 (uniquement les échographies).
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment la température du corps influence la réaction du système immunitaire lors d’une inflammation sévère, comme on en observe chez les patients en réanimation. En identifiant si le fait d’avoir de la fièvre ou au contraire d’être en hypothermie aggrave ou améliore l’état général, nous pourrons mieux adapter les soins, en particulier le contrôle de la température corporelle dans les situations critiques. À long terme, ces résultats pourraient contribuer à améliorer la prise en charge des patients atteints d'infections graves ou de chocs inflammatoires, en évitant des traitements inutiles ou contre-productifs, et en guidant des stratégies plus ciblées.
Procédures
Les souris reçoivent une injection au niveau de l’abdomen pour déclencher une réaction inflammatoire contrôlée (5 secondes). Elles sont ensuite placées dans des environnements plus ou moins chauds, pour simuler différents états : hypothermie (corps froid), température normale, ou fièvre. Elles portent une petite puce sous la peau permettant de suivre leur température corporelle sans les manipuler. À plusieurs moments (6h, 24h, 48h), leur état général est suivi, une échographie du cœur est réalisée sous anesthésie, et un petit prélèvement de sang est effectué sous anesthésie pour analyser leur réaction (10 secondes). L’ensemble des interventions est conçu pour être le moins stressant possible, avec des soins attentifs, des médicaments contre la douleur, et un hébergement adapté à leur confort. L'ensemble de ces interventions se déroulera dans l'unité du chercheur, sauf les échographies qui auront lieu dans une unité voisine (durée 5 minute par animal).
Impact sur les animaux
Certains animaux peuvent présenter des signes de malaise temporaire à la suite de l’injection et de la réaction inflammatoire : baisse d’activité, perte d’appétit, amaigrissement, respiration ralentie, ou poils hérissés. Ces effets sont attendus et suivis de près. Ils varient selon la température ambiante et la sensibilité individuelle de chaque animal. Tous les signes sont évalués plusieurs fois par jour, à l’aide d’une grille d’observation clinique standardisée. Les procédures (injection, prélèvements, examens) sont conçues pour minimiser le stress et la douleur, grâce à l’anesthésie et à des soins de soutien adaptés.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure ou en cas de signes de souffrance dépassant les seuils définis. Un prélèvement sanguin ainsi que des organes (cœur, poumons, foie, reins, cerveau) seront réalisés immédiatement après l’euthanasie, à des fins d’analyse.
Remplacement
Des expériences sur cellules isolées en laboratoire (par exemple des cellules qui tapissent l’intérieur des vaisseaux sanguins, appelées cellules endothéliales) sont réalisées en parallèle pour mieux comprendre certaines réactions inflammatoires. Cependant, ces modèles ne permettent pas d’étudier ce qui se passe dans un organisme vivant entier, où plusieurs organes interagissent en permanence. Ils ne reproduisent pas la complexité du fonctionnement global du corps (appelé homéostasie), en particulier la régulation de la température, les réactions immunitaires, ou les effets sur le cœur et les autres organes. C’est pourquoi le recours à l’animal reste nécessaire dans ce projet pour étudier ces mécanismes de manière intégrée.
Réduction
Le nombre de souris a été calculé pour obtenir des résultats fiables, tout en limitant l’utilisation d’animaux au strict nécessaire. Les expériences sont conçues pour recueillir un maximum d’informations sur chaque souris (par exemple : température, sang, échographie, organes), ce qui évite de multiplier les groupes. Les conditions expérimentales sont réparties dans le temps pour permettre la réutilisation des équipements et limiter les pertes. Si les résultats sont clairs avant d’avoir utilisé tous les animaux prévus, les expériences seront arrêtées plus tôt. Le nombre d'animaux a été déterminé par une approche statistique
Raffinement
Tout est mis en œuvre pour limiter la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long de l’expérience. Les souris reçoivent des médicaments contre la douleur de manière préventive et régulière. Elles sont surveillées plusieurs fois par jour avec une grille d’observation précise (état général, comportement, respiration, apparence). Si une souris montre des signes de souffrance trop importants, elle est immédiatement retirée de l’étude. Les souris vivent en groupe, dans des cages enrichies avec de la nourriture adaptée, du matériel pour faire leur nid, et des conditions de température contrôlées. Les manipulations sont faites par du personnel formé et expérimenté, avec un souci constant du bien-être animal. Les animaux seront transportés entre les deux unités (5 minutes) dans une cage de transport homologuée.
Choix des espèces
Nous utilisons des souris adultes, car elles permettent d'étudier de façon fiable les effets de l’inflammation et de la température sur l’organisme. Elles sont de taille adaptée pour réaliser les examens (température, échographie du cœur, prise de sang) de manière précise, sans stress inutile. De plus, la souris est une espèce bien connue en recherche médicale : on dispose de beaucoup de connaissances et d’outils pour analyser ce qu’il se passe dans son corps, ce qui facilite la compréhension des résultats. Enfin, notre équipe a une solide expérience avec ce modèle, ce qui garantit des manipulations maîtrisées et respectueuses du bien-être animal.
Caractérisation des évènements vasculaires précoces par imagerie à ultrasons et de super-résolution au cours de l’AVC ischémique et de l’AVC hémorragique
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Un caillot provoqué dans une artère cérébrale par injection de thrombine ou application de chlorure de fer, la rupture d'un vaisseau par éclatement de microbulles: 920 souris subissent l'induction d'un accident vasculaire cérébral. 540 d'entre elles sont anesthésiées puis tuées sans reprise de conscience, 180 sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 200 dans des procédures sévères. L'objet réel du travail est la validation d'une imagerie par ultrasons de super-résolution, avec 800 souris passant deux séances d'échographie de 140 minutes et 80 d'entre elles portant une plaque métallique posée sur le crâne, habituées sept jours d'affilée à l'imagerie sur animal éveillé. Le porteur indique qu'aucun animal ne sera gardé vivant, jugeant qu'il n'est pas concevable de réhabiliter des souris ayant subi une induction d'AVC, et que leurs cerveaux serviront à l'analyse histologique.
Objectifs
Chaque année, environ 17 millions de personnes dans le monde auront un Accident Vasculaire Cérébral (AVC) pouvant entraîner des séquelles plus ou moins graves voir la mort de l’individu. Il existe deux types d’AVC : l’AVC ischémique, le plus courant (80%), est dû à l’obstruction d’une artère cérébrale et l’AVC hémorragique induit par la rupture d’un vaisseau sanguin cérébral. Actuellement, moins de 10% des patients peuvent bénéficier de traitement (injection intraveineuse d’un médicament pour dissoudre le caillot sanguin (l’activateur tissulaire du plasminogène ou tPA) parfois accompagné d’une intervention pour le retirer (thrombectomie)). L’AVC est un problème de santé publique majeur et nécessite le développement de nouvelles techniques d’imagerie pour mieux les comprendre, les diagnostiquer et les traiter efficacement améliorant la prise en charge des patients. Ce projet vise à valider une nouvelle technique d'imagerie par ultrasons superrésolutive qui caractériserait les évènements vasculaires survenant au plus proche de l'AVC, et observer la stabilité de caillots de composition différente et l’efficacité du traitement. Ce projet permettra d’évaluer son potentiel diagnostic pour détecter précocement les AVC (au plus près de la prise en charge du patient) et confirmer rapidement le diagnostic, l’efficacité du traitement et le retour de la circulation sanguine dans la zone atteinte. La comparaison des données obtenues en imagerie et en histologie permettra de mieux comprendre les modifications vasculaires et ces conséquences. Nous allons d’abord tester cette approche d'imagerie chez l’animal anesthésié pour éviter les mouvements qui compliquerait les analyses. Puis une étude où l'imagerie sera réalisée chez l’animal éveillé et l’induction de l’AVC effectuée sous anesthésie. Ce projet inclura également l’AVC hémorragique, plus rare, mais dont il est important d’améliorer le diagnostic et la compréhension. Pour cela, nous mettrons au point un modèle d’AVC hémorragique induit par l’éclatement de microbulles sensibles aux ultrasons dans la circulation sanguine induisant la rupture d’un vaisseau sanguin de manière non invasive et focalisé dans une région cérébrale donnée, reproduisant différents profils observés en clinique. La diversité des modèles employés recréera celle observées en clinique. Ce projet pourrait offrir des perspectives intéressantes pour l’étude du réseau vasculaire et faire progresser la compréhension de l'AVC et des traitements.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet est de mieux comprendre ce qui se passe dans les vaisseaux sanguins survenant très tôt après le début d'un AVC pour comprendre comment cela affectent la formation d’un AVC ischémique (caillot sanguin) ou hémorragique (rupture de vaisseau). Avec de nouvelles approches d'imagerie, nous pourront mieux comprendre les effets à long terme des AVC et aider à améliorer les traitements. Nous utiliserons différents modèles pour simuler les situations réelles rencontrées en clinique. Dans ce but, nous proposons de caractériser les évènements vasculaires survenant au cours d’un AVC ischémique, en créant des caillots sanguins de compositions différentes et présentant une diversité des zones cérébrales atteintes de part une localisation aléatoire des caillots sanguins formés, comme cela est le cas en clinique. Le bénéfice de ce projet serait donc de caractériser et étudier les évènements vasculaires survenant lors d’un AVC ischémique et au plus près de sa survenue par une nouvelle approche d’imagerie. Nous développerons également un modèle d’AVC hémorragique avec une approche peu invasive où la rupture du vaisseau sanguin est induite de manière ciblée par des microbulles. Ceci nous permettrait également de comprendre les changements vasculaires survenant au plus près de l’AVC et amènerait ainsi l’opportunité de déboucher sur des études cliniques et la possibilité d’augmenter le succès de transpositions de résultats précliniques à la clinique humaine. Une des grandes innovations de ce projet est l’utilisation d’une nouvelle technologie d’imagerie à ultrasons, qui offre une meilleure résolution et pourrait être utilisée directement au chevet du patient. Cela permettrait d’étudier les vaisseaux sanguins en 3D, avec une plus grande précision, et de l’appliquer à différents types de maladies. In fine, ce projet offrirait la possibilité d’adapter les pratiques cliniques en modifiant la prise en charge et/ou le traitement de patients et adopter une approche d'imagerie plus accessible en clinique.
Procédures
Les animaux seront soumis a: 1- Pose d’un cathéter intraveineux pour injection de traitements ou agent de contraste (n=920, durée de la procédure : 15 minutes), 2- Pose de plaque métallique crânienne (n=80, durée de la procédure: 60minutes), 3- Approches chirurgicales : (n=680 souris au total): 2.1- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale focale par injection de thrombine (n=220, durée de la procédure: 45 minutes), 2.2- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale focale par application de FeCl2 (n=220, durée de la procédure :45 minutes) 2.3- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale par formation d'un caillot périphérique carotidien (n=80, durée de la procédure : 1.5 heures) et 2.4- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale par formation d'un caillot périphérique carotidien avec sang autologue (n=80, durée de la procédure : 30minutes), 4- Approche d’induction d’hémorragie intracérébrale (n=60, durée de la procédure : 45 minutes), 5- 2 procédures d'imagerie par échographie ultrasonore (n=800, durée de la procédure : 140 minutes), 6- Un protocole d'habituation à l'imagerie éveillée par jour pendant 7jours consécutifs avant et après chirurgie, avec des sessions de durée croissante progressivement (n=80) et 7- Procédure chirurgicale terminale (n= 680, durée de la procédure : 15 minutes).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d'apparaitre chez les animaux lors de la procédure seraient : - une perte de poids après les anesthésies et l'AVC, - des douleurs per-opératoires lors de la pose du cathéter et la chirurgie d’induction de l’AVC sous anesthésie - des douleurs post-opératoires après l'induction de l'AVC sous anesthésie, - un stress lors des premières sessions d'habituation à l’imagerie éveillée, - des douleurs post-opératoires après la pose de plaque métallique crânienne, - des déficits fonctionnels à la suite de l'AVC hémorragique (diminution ou perte de fonctions motrices (perte de force dans les membres ou démarche peu assurée), de fonctions sensorielles (vision et sensibilité des vibrisses affaiblies)). Ces effets sont connus dans l’expérimentation au laboratoire. Une surveillance accrue sera réalisée à chacune de ces étapes. L’animal sera gardé en vie uniquement si l’état de bien-être de l’animal est correct suite à chaque étape de la procédure
Devenir
L’ensemble des animaux utilisés dans ce projet (920) seront mis à mort à la fin de chaque procédure. Il a été décidé de ne garder aucun animal en vie car il n’est pas concevable pour leur bien être de réhabiliter ou réutiliser des souris ayant subi une procédure telle que l’induction d’un AVC ischémique ou hémorragique. De plus, les tissus générés permettront une étude histologique de l’intégrité cérébrale et vasculaire ainsi que les altérations induites par l’AVC (localisation des caillots ou hémorragies notamment).
Remplacement
Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, il s’agit d’étudier un modèle in vivo avec tous les mécanismes vasculaires physiopathologiques associés, survenant lors d'un l'AVC. La mise au point de l’imagerie de super-résolution pour comprendre les évènements vasculaires survenant au plus près de l’AVC ne peut être investiguée autrement que via un modèle in vivo dynamique afin d’assurer des résultats les plus proches de la réalité et favoriser le passage en clinique de cette approche d’imagerie. Ce projet concerne les modèles animaux les plus utilisés dans le cadre d’étude sur l’AVC. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, translationnelles et/ou appliquées pour le diagnostic et le traitement de différentes formes d’AVC. De plus, la mise au point de cette nouvelle méthodologie d’imagerie de super-résolution pourra être utilisé dans le cadre d’études d’autres processus physiologiques cérébraux tels que la douleur, le sommeil, la maladie d’Alzheimer ou des malformations artério-veineuses.
Réduction
Conformément à la règle des 3R, avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour obtenir des résultats significatifs en réduisant le plus possible les effectifs. Ainsi, les procédures décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et 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 disponible. Un nombre minimal d’animaux sera utilisé dans le respect du principe de réduction tout en permettant la fiabilité des résultats. Une partie de mise au point du protocole est indispensable dans ce projet. Afin de limier l’utilisation d’animaux, ceux ayant permis de déterminer le protocole d’anesthésie le plus adapté à la réalisation d’imagerie de superrésolution pourront permettre également de valider le protocole de stimulation sensorielle (moustache et visuelle) non invasif sous anesthésie lors de l’acquisition en imagerie. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, à partir de nos expériences précédentes, de nos données sur chaque modèle et des données disponibles dans la littérature.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cages conformes aux normes européennes (type III ; Directive 2010/63/UE) en petits groupes sociaux stables (n=3/5) dans des conditions environnementales contrôlées. Les animaux seront hébergés en groupe de 3 ou 5 et les cages seront enrichies ( papier kraft en quantité pour la fabrication d'un nid, ainsi qu’un tunnel et des morceaux de bois). Les souris sont surveillées quotidiennement par du personnel qualifié. Une attention particulière est accordée à l'état général, à l'évolution de la masse corporelle, ainsi qu'au comportement de chaque animal. Les animaux seront gardés en acclimatation avant expérimentation pendant 1 semaine. Puis ils seront habitués à la manipulation chaque jour pendant une semaine avant le début du protocole, afin de limiter le stress lié à l'expérimentateur, et apprendre aux souris à coopérer. Lors des différentes procédures, les animaux auront une anesthésie quand cela est nécessaire et recevront des anti-douleurs adaptés à la sévérité du geste pour éviter toute douleur avant, pendant et après la réalisation de l'acte.
Choix des espèces
La souris est l’espèce animale la plus étudiée dans les neurosciences, et notamment dans le développement de thérapies et d'outils diagnostiques. C’est également l’espèce de référence pour étudier l’inflammation, l’hémorragie et l’ischémie cérébrale dans la littérature. Les connaissances et acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rendent cette espèce particulièrement intéressante pour étudier l’AVC ischémique et hémorragique. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont bien connues et semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. L'étude se déroulera sur deux souches de souris présentant des profils de collatérales différentes, et des réponses physiologiques à l'ischémie différentes, comme observé chez l'humain. De plus, ces deux souches sont régulièrement utilisées pour la recherche, d'où l'intérêt de valider ce modèle sur ces dernières. Les souris utilisées seront de jeunes adultes, entre 5 et 9 semaines (5 semaines lors du début du protocole, et 9 semaines arrivées à la fin du protocole). Nous réaliserons nos modèles sur des jeunes adultes soit des animaux de même stade de développement que ceux utilisés en majorité dans les modèles d’AVC nous permettant ainsi de pouvoir comparer les données de cette étude avec la majorité des données obtenues au laboratoire sur les modèles d’AVC. Les animaux seront commandés à l'âge de 5 semaines afin de leur laisser un temps d'acclimatation à leur nouvel environnement.
Evaluation préclinique de produits de santé pour l’orthopédie – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Cochons d'Inde : 120
Lapins : 600
Chiens : 240
Cochons : 60
Chèvres : 330
Moutons : 660
Des animaux issus d'études précédentes sont réutilisés pour des essais de faisabilité, une pratique que le porteur range parmi ses mesures économiques et éthiques. 660 moutons, 600 lapins, 330 chèvres, 240 chiens, 210 rats, 120 cobayes et 60 cochons vont être utilisés, dont 690 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, et tous seront tués. Chacun subit l'implantation chirurgicale d'un dispositif orthopédique pouvant durer trois heures, parfois suivie d'une seconde opération pour retirer l'implant, avec un risque infectieux que le porteur qualifie lui-même de modéré à sévère. Le nombre total d'animaux dépend du nombre d'études signées avec les donneurs d'ordre, estimé à 39 sur cinq ans, ces essais servant à constituer des dossiers de mise sur le marché.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer la tolérance (ou sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé en orthopédie . Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir le bon rétablissement des patients après chirurgie, et pour garantir leur efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir dans différents modèles animaux des données de performance et de tolérance des produits de santé en orthopédie. Ainsi, il est possible d’étudier ces produits en vue de répondre aux exigences des autorités réglementaires dans l'obtention d'une autorisation de mise sur le marché, élargissant l’offre et améliorant ainsi les chances de guérison et le confort des patients humains traités.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 0h30 et 3h00). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), analgésie et antibiothérapie . Certains animaux peuvent être soumis à une intervention chirurgicale supplémentaire si le but de l'étude est aussi d'évaluer la cicatrisation après retrait du dispositif de son site d'implantation (cette intervention chirurgicale peut durer entre 00h30 et 3h00). Cette intervention aura lieu dans les mêmes conditions que celles précédemment citées. Des prélèvements sanguins peuvent être réalisés en cours d'étude. Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres type d'interventions non douloureuses, de type scanner ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (en général, en fonction de la durée de l'étude (plusieurs années possibles), 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - douleur et stress liés à la chirurgie (nuisance modérée). - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours (nuisance légère)- risque infectieux lié à la chirurgie (nuisance modérée à sévère)- hématome ou oedème au niveau du site opératoire, pouvant entrainer une gêne locomotrice en plus de la douleur (exemple : déficit sensitif et/ou moteur des membres postérieurs) (Nuisance légère à modérée).
Devenir
Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques sur des vertèbres pour évaluer la fusion dans le cadre de la procédure de stabilisation de la colonne vertébrale ). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation. A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de santé en orthopédie.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu) pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening précédemment citées permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêts à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes", sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc). Le nombre d’animaux est arbitré à partir du nombre de sites requis en analyse. Le nombre total d’animaux utilisés dépend directement du nombre d’études signées avec les différents donneurs d’ordre durant les 5 années du projet. MODIFICATION V15: De cette façon, le nombre d’animaux précisé ci-dessus constitue une estimation basée sur l’historique des essais conduits durant ces dernières années. De plus les normes requierent un nombre minimal d'animaux par produit analysé et par délai d'analyse, et le type de dispositif implanté ne permet pas toujours la réalisation d'un grand nombre de sites par animal. Le nombre d’études sur 5 ans est donc estimé à 39 (3 x 13 procédures expérimentales ; pour 660 ovins ; 330 caprins ; 240 chiens ; 600 lapins ; 210 Rats ; 120 cobayes; 60 porcs).
Raffinement
Des mesures sont mises en place pour limiter : - Le stress des animaux : Avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire, pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations. Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (en fonction de l'espèce : jouets, plateforme de repos…), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires…). - La douleur des animaux : En phase post-opératoire, les suivis sont renforcés et completée par des scores de suivi de la douleur. La présence d'un vétérinaire sur site permet également la réalisation de soins post-opératoires spécifiques et adaptés. Les signes cliniques servant de points limites sont listés dans le document joint en annexe, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans le(s) texte(s) de référence. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs ou le lapin. MODIFICATION V15: Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le chien, porcins ou les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (pour une étude sur le long terme, utilisation d’espèces à longue durée de vie). Le choix entre les grands modèles repose aussi sur les similarités avec l’Homme : - Caractéristiques anatomiques (structure des os, épaisseur du cartilage...), poids, propriétés mécaniques et régénération osseuse des porcs, ovins/caprins et des chiens - Caractéristiques anatomiques et mécaniques des lapins, des cobayes et des rats. Ces espèces sont souvent utilisées également pour des raisons économiques et éthiques (exemple : réalisation d’études de faisabilités via la réutilisation d’animaux d’études précédentes ) - Colonne vertébrale uniforme et régulière simplifiant les procédures chirurgicales, structure et biomécanique de la colonne lombaire et thoracique similaires.
Mécanismes de la plasticité des centres auditifs après une perte auditive et effets de certaines drogues pour restaurer un niveau d’inhibition centrale
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
210 cobayes vont être utilisés, dont 90 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, chacun exposé à un bruit de une à quatre heures destiné à abîmer son audition. Quatre-vingt-dix d'entre eux subissent six à huit heures d'enregistrement cérébral sous anesthésie, ou la pose d'un porte-électrode suivie de séances de deux heures deux fois par semaine pendant un mois, avec un risque d'arrachement du bloc de ciment fixé sur leur crâne. Tous sont tués pour prélever la cochlée et le cerveau. Le bénéfice annoncé, traiter un jour les acouphènes et l'hyperacousie chez l'être humain, reste renvoyé au long terme, alors que la perte auditive infligée aux cobayes est le point de départ du protocole.
Objectifs
La perte d’audition entraîne deux conséquences principales. La première est de rendre la compréhension de la parole difficile, voire impossible dans les cas les plus sévères. La deuxième est de provoquer des changements dans le fonctionnement du cerveau, en particulier dans les zones qui traitent les sons (les centres auditifs). Ces changements peuvent être à l’origine de troubles gênants comme les acouphènes (perception de sons inexistants, par exemple des bourdonnements) ou l’hyperacousie (perception exagérée ou douloureuse des sons). L’objectif de notre projet est de mieux comprendre ces changements cérébraux après une perte auditive. Nous nous intéressons à une protéine particulière, appelé KCC2, qui joue un rôle essentiel dans le bon fonctionnement des neurones inhibiteurs du cerveau. Nos travaux précédents ont montré qu’après une perte auditive liée à un traumatisme sonore, cette protéine est moins présente dans les neurones des centres audifis, ce qui pourrait provoquer une activité anormale des neurones. Dans ce projet réalisé sur le cobaye (modèle animal dont le système auditif est proche de celui de l’humain), nous allons étudier à quel niveau de perte auditive ces changements apparaissent, et comment ils influencent l’activité des neurones. Nous étudierons aussi comment cela se reflète dans l’activité spontanée des neurones (hypothèse potentielle liée aux acouphènes) ou dans l’activité provoquée par un son (hypothèse potentielle liée à l’hyperacousie). Enfin, nous testerons des substances capables d’augmenter la présence ou l’efficacité des KCC2, pour voir si elles peuvent réduire ces troubles auditifs.
Bénéfices attendus
Ce projet présente un double objectif. Le premier est de mieux comprendre comment le cerveau se réorganise après une perte d’audition, en s’intéressant à un transporteur particulier appelé KCC2, qui joue un rôle clé dans l’équilibre de l’activité des neurones. Le second objectif est de tester des molécules suceptibles de de rétablir le bon fonctionnement de ces KCC2. À plus long terme, l’idée est que ces traitements pourraient aider à réduire ou supprimer des troubles auditifs très invalidants, comme les acouphènes (bourdonnements ou sifflements perçus sans son extérieur) et l’hyperacousie (hypersensibilité douloureuse aux sons), qui seraient liés à une activité excessive des neurones.
Procédures
Les interventions consistent en : - des expositions sonores de 1 à 4 h (210 animaux, éveillés), - des tests auditifs rapides sous anesthésie générale (210 animaux, ≈20 min), - des enregistrements ponctuels dans le cerveau plus longs (90 animaux, 6–8 h, sous anesthésie générale), - La mise en place d’un porte électrode pour des suivis chronique (90 animaux, 1h30, sous anesthésie générale) - des suivis chroniques avec électrodes implantées dans le cerveau (90 animaux, 2 h par séance d’enregistrement pendant 1 mois) - la collecte finale des tissus cérébraux et des cochlées (210 animaux, ≈30 min, sous anesthésie ou après euthanasie). - des injections intrapéritonéales de composés chimiques capables de renforcer l’action des KCC2 ou son expression, pour tester leur efficacité dans la réduction des troubles auditif (180 animaux, 15secondes)
Impact sur les animaux
- Stress lié à la manipulation des animaux ou la perte auditive. - Perte auditive du au traumatisme sonore - Mesure des réponses auditives du tronc cérébral (30min/animal), et enregistrements électrophysiologique aigu (6 à 8h/animal) sont réalisés sous anesthésie générale - La mise en place d’un porte électrode pour des enregistrements électrophysiologiques chronique se fait sous anesthésie générale (1h30/animal) - Stress pendant enregistrement électrophysiologique sur animal éveillé grâce au porte électrode. Durée 2h/max 2x par semaine (tous les 3-4 jours), animal non contraint - Effets secondaires de l’anesthésie (par exemple déshydratation) - Douleur ou inconfort chronique au niveau du site d’implantation des électrodes (Grattage ou secouement répété de la tête, diminution de la mobilité, baisse d’activité générale). - Risque d’infection au niveau de la zone opérée - Arrachement du chapeau de ciment orthopédique fixant le porte-électrode - 2 injections IP (0,3ml) par semaine pendant 4 semaines des composés pharmacologiques modulant l’activité ou l’expression des KCC2 (aucun effet attendu au niveau comportemental)
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin de pouvoir récupérer les tissus d’intérêts pour notre projet à savoir la cochlée (organe auditif de l’oreille interne) et le cerveau pour des analyses immunohistochimiques.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est actuellement indispensable pour ce projet, car nous étudions les réponses neuronales centrales et leurs modifications après une perte auditive. Les effets de molécules pharmacologiques sur ces réseaux sont hautement complexes et non linéaires, ce qui rend les modèles purement informatiques (« in silico ») incapables, à ce jour, de reproduire fidèlement la dynamique réelle du cerveau. Cependant, les données obtenues dans ce projet permettront d’améliorer les futurs modèles informatiques du système auditif. À terme, ces modèles permettront de mieux simuler les conséquences d’une perte auditive et d’anticiper l’effet de traitements potentiels, ce qui réduira progressivement le recours à l’animal.
Réduction
Notre volonté est de réduire au plus juste le nombre d’animaux utilisés pour des raisons éthiques mais aussi pour des raisons de cout. Le nombre d’animaux utilisés dans notre projet est calculé au plus juste, en fonction de notre expérience, de la littérature, des contraintes expérimentales qui sont les nôtres, et des effets attendus, notamment sur l’état d’excitabilité des neurones centraux après une perte auditive (calcul de puissance à partir des résultats déjà obtenus par notre équipe sur le cobaye). Par ailleurs, les calculs de puissance pour ce projet ont été effectués en tenant compte de la taille d’effet anticipée (moyen), afin de garantir la pertinence statistique tout en limitant le nombre d’animaux. Si les premiers résultats montrent des effets importants et clairement détectables, une réévaluation à la baisse du nombre d’animaux sera effectuée. Nous utilisons notamment des tests statistiques non-paramétriques, dits de permutation, qui permettent de tester l’activité neuronale entre deux groupes sans faire aucune hypothèse sur la distribution des données.
Raffinement
Nous mettons tout en œuvre pour limiter au maximum la souffrance et le stress des animaux. Toutes les interventions sont réalisées sous anesthésie générale, complétées par une analgésie locale avant chirurgie, afin d’éviter toute douleur pendant la procédure. Au réveil, les animaux reçoivent des soins attentifs, notamment une alimentation hydratée facile d’accès et une surveillance rapprochée 1 fois par jour pendant les 5 premiers jours. Nous insistons sur le fait que toutes nos procédures sont maitrisées depuis plusieurs années et que la souffrance animale est minimisée. Une partie de nos expériences est réalisée sans réveil des animaux, ce qui élimine tout risque de souffrance post-opératoire. Lorsque les animaux sont implantés avec des électrodes chroniques, une attention particulière leur est accordée, avec une surveillance quotidienne (1 fois par jour durant les 5 jours suivant la chirurgie) de leur état général, de leur poids, de leur comportement et du site opératoire. Nous suivons une grille de points limites prédéfinis qui permet d’identifier rapidement tout signe de douleur ou de détresse (perte de poids, infection, comportement anormal, difficultés à se déplacer). En cas de problème, des mesures correctrices adaptées sont immédiatement mises en place (traitement antidouleur, soins locaux, antibiotiques). Si malgré cela l’animal ne récupère pas, nous procédons à la mise à mort de l’animal afin d’éviter toute souffrance inutile. Enfin, des précautions spécifiques sont prises pour prévenir les complications liées aux implants (protection du dispositif, nettoyage régulier) et pour limiter le stress lors des enregistrements en éveil (habituation progressive, durée limitée des sessions).
Choix des espèces
Le cobaye est l’espèce de choix en audition (même si d’autres espèces sont utilisées) pour deux raisons. La première est que l’audition des cobayes (100 Hz – 32 kHz) est globalement déplacée d’une octave vers les hautes fréquences par rapport à l’audition humaine (50 Hz – 16 kHz). L’audition des cobayes est donc relativement proche de l’audition humaine. La deuxième raison est que l’oreille moyenne et en particulier la fenêtre ronde est aisément accessible chez cette espèce, permettant d’accéder facilement à la cochlée pour différentes applications (stimulation électrique ou ultrasonore de la cochlée, enregistrement de l’activité du nerf auditif, administration de substances ototoxiques etc.). En conclusion, pour les raisons listées ci-dessus, un grand nombre de laboratoires en audition dans le monde utilisent le cobaye. Les données disponibles chez cette espèce représentent donc la justification de l’utilisation de cette espèce pour nos recherches. Nous utiliserons des cobayes Hartley adultes (400–800 g). Ce choix est motivé par le fait que leur système nerveux est arrivé à maturité, ce qui permet d’évaluer les effets d’une perte auditive dans des conditions comparables à celles observées chez l’humain adulte. L’utilisation d’animaux immatures n’est pas appropriée, car leur cerveau est encore en phase de développement et soumis à une plasticité spécifique à cet âge, ce qui biaiserait les résultats. À l’inverse, l’utilisation d’animaux vieillissants introduirait d’autres variables non souhaitées, comme une perte auditive naturelle liée à l’âge (presbyacousie), des comorbidités possibles et une variabilité interindividuelle plus importante
Induction de la cholestase chez le modèle de rat de la myopathie myotubulaire, et son évolution dans le contexte des thérapies géniques visant à guérir la maladie
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système musculosquelettique
Trop faibles pour se relever ou pour ronger, les rats mâles porteurs d'une myopathie myotubulaire reçoivent leur nourriture posée à même le sol de la cage. 170 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués pour prélèvement de tissus. Un régime alimentaire modifie la composition de leur bile afin de provoquer une cholestase, cette accumulation de bile qui détruit le foie, et leur sang est prélevé une à quatre fois par la veine de la queue ou par voie intra-orbitale. L'objectif est de reproduire chez le rat les atteintes hépatiques qui ont tué quatre enfants inclus dans l'essai de thérapie génique ASPIRO, pour rendre les prochains essais moins dangereux.
Objectifs
La myopathie myotubulaire est une maladie génétique rare et très grave qui touche surtout les garçons. Elle provoque une forte faiblesse des muscles, y compris ceux qui servent à respirer, et entraîne souvent le décès avant l’âge d’un an. Elle est causée par une mutation du gène MTM1, indispensable au bon fonctionnement musculaire. Un essai clinique appelé ASPIRO teste une thérapie génique : un virus inoffensif est utilisé pour apporter une copie normale du gène dans les muscles. Quatre patients, qui présentaient déjà des signes de mauvais fonctionnement du foie, sont décédés d’une insuffisance cholestatique. Chez ces patients, la bile ne parvient plus à s’écouler vers l’intestin et s’accumule dans le foie, endommageant l’organe jusqu’à sa défaillance. Chez le rat, modèle de la maladie, la faiblesse musculaire et respiratoire est très proche de celle des patients. En revanche, les rats ne développent pas de cholestase, probablement grâce à la composition moins toxique de leur bile. Mais ils présentent déjà certains signes de mauvais fonctionnement du foie liés au manque de myotubularine. Notre projet consiste à modifier l’alimentation des rats pour changer la composition de leur bile et la rendre plus proche de celle des humains. Cela devrait provoquer une cholestase et donc mieux reproduire les atteintes observées chez les patients. Nous pourrons alors tester si, dans ces conditions, la thérapie génique aggrave les troubles du foie comme chez les enfants. Ce modèle permettrait d’anticiper les risques et de rendre les futurs essais cliniques plus sûrs.
Bénéfices attendus
Des troubles hépatiques avaient été détectés pour un percentage des patients sélectionnés pour participer à l’essai clinique visant à guérir la myopathie myotubulaire par thérapie génique. Ces conditions n’impliquaient pas une raison d’exclusion de l’essai clinique, et beaucoup des patients ont vu leur état amélioré après le traitement. Néanmoins, certains sont décédés à cause des complications hépatiques. Avec ce travail, nous cherchons à créer chez le modèle de myopathie myotubulaire une condition hépatique, appelé cholestase, qui nous permettra à approcher les caractéristiques du modèle à celles des patients. De cette façon, de nouvelles thérapies pourraient être testés dans des conditions similaires à la réalité des patients de myopathie myotubulaire avec complications hépatiques, ce qui nous aiderait à réduire les effets indésirables.
Procédures
Prélèvements de sang sur animaux vivants anesthésiés: environ 5 min par rat, entre 1 et 4 fois en fonction de la durée de l’étude. Injections intraveineuses du traitement : environ 1 min par rat, 1 fois. Injection d’anesthésiques : environ 1min, 1 fois.
Impact sur les animaux
Les nuisances que les animaux utilisés dans cette étude peuvent rencontrer sont liées à trois circonstances : - Le phénotype délétère lié au manque d’expression de la protéine myotubularine. Les mâles Mtm1-KO développeront une faiblesse musculaire généralisée, ce qui rendra difficile leurs déplacements et l’accès à la nourriture située dans la partie supérieure des cages. Cette condition amène les rats vers une condition sévère. - Les prélèvements du sang seront réalisés par la veine caudale ou par voie intra orbital (ce qui provoque une douleur légère), à une fréquence de 1 à 4 reprises, entre 3 semaines et l’euthanasie. - Les traitements seront appliqués par injection (ce qui provoque une douleur légère), et ils risquent d’exacerber les problèmes hépatiques (interruption du flux biliaire vers le système digestif) chez les rats qui seront nourris avec un régime visant à changer la composition de la bile provoquant ainsi des douleurs modérées.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure afin de pouvoir prélever les tissus qui nous permettront de déterminer les effets des régimes alimentaires seuls ou en combinaison avec la thérapie génique.
Remplacement
Le modèle de rat utilisé dans ce projet reproduit la myopathie myotubulaire avec fidélité, et grâce aux régimes alimentaires particuliers, nous visons à reproduire aussi les troubles hépatiques qu’on retrouve chez certains patients. Ces troubles, impliquant plusieurs organes du corps, ne peuvent pas être étudiés avec des cellules et nécessitent l’utilisation d’un animal. L’évaluation de l’état du foie dans le contexte de cette maladie et l’impact que la thérapie génique peut avoir sur lui n’est pas réalisable avec les modèles en laboratoire, car nous avons besoin d’étudier le métabolisme de la bile et le structure et l‘organisation des tissus hépatiques.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires pour chaque étape de ce projet a été défini à partir de références bibliographiques permettant de déduire le nombre minimal d’animaux pour observer les effets des régimes alimentaires sur le foie des animaux sains et des animaux malades. La première étape de ce projet nous permettra d’évaluer l’impact de deux régimes différents sur l’état de santé du foie par rapport à un régime contrôle. Si cet effet est avéré, nous allons les tester dans le contexte des thérapies géniques, afin d’observer si nous observons les mêmes effets que chez les patients. Si un des deux régimes testés ne nous permets pas de nous rapprocher du phénotype du foie des patients, il ne sera pas testé dans le contexte de la thérapie génique.
Raffinement
Afin de garantir qu’ils puissent se nourrir correctement, la nourriture (pro-cholestase ou pas) sera placée au sol de la cage pour garantir son accessibilité, pour que les animaux malades (qui ont des problèmes musculaires qui les empêchent de se relever ou de bien ronger) puissent le manger facilement. Afin de réduire la souffrance et le stress des animaux, des points limites et un l’arbre décisionnel ont été établis, décrivant les actions adaptées à réaliser en fonction de l’état des animaux. En cas d’appréciation de manque des interactions grégaires ou d’apathie, des conditions d'hébergement particulières seront appliquées garantissant ainsi leur survie et leur bien-être (inclusion de cylindres en carton). Les animaux seront traités avec de la crème soulageant et des pansements en cas de démangeaisons. Des soins particuliers seront administrés en cas de besoin des animaux : désinfection locale de la peau, des soins dentaires et des soins oculaires.
Choix des espèces
Le rat a été choisi comme animal modèle pour les raisons suivants: 1) Un modèle de rat de la myopathie myotubulaire a été caractérisé et il reproduit avec fidélité les signes cliniques caractéristiques de la maladie humaine. 2) Les rats Mtm1-KO montrent une atteinte au niveau du foie. 3) La gestation étant de 3 semaines, les animaux nécessaires peuvent être obtenus rapidement. Les animaux utilisés seront tous des mâles, pour se rapprocher de la clinique, car seulement les garçons sont touchés par la maladie. Les rats seront utilisés à partir de la 3ème semaine, au sevrage, ce qui correspond au moment où les premiers symptômes de la maladie apparaissent ; à 5 semaines en l’absence de traitement, et à 10 semaines après traitement de thérapie génique. Les rats seront utilisés à partir de la 3ème semaine, au sevrage, ce qui correspond au moment où les premiers symptômes de la maladie apparaissent ; à 5 semaines en l’absence de traitement, et à 10 semaines après traitement de thérapie génique.
Inhibition de facteurs épigénétiques pour favoriser l’immunité anti-tumorale et surmonter la résistance au traitement du cancer du pancréas.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Vingt injections dans l'abdomen en quatre semaines, après une chirurgie de vingt minutes pour greffer des cellules tumorales directement dans le pancréas : 640 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour prélèvement d'organes. Le porteur indique qu'elles développeront une pathologie grave et que le matrigel injecté dans le pancréas provoque une inflammation. L'objectif est d'inhiber une enzyme épigénétique pour réactiver l'immunité contre l'adénocarcinome pancréatique, dont moins de 7 % des patients survivent cinq ans. Le choix de la souris C57BL/6 est justifié par sa petite taille, sa facilité de manipulation et l'homologie de plus de 80 % de ses séquences codantes avec celles de l'être humain.
Objectifs
Le cancer du pancréas, et en particulier l’adénocarcinome canalaire pancréatique (PDAC), est l’un des cancers les plus graves : moins de 7 % des patients survivent cinq ans après le diagnostic. Ce faible taux de survie s’explique en partie par un environnement tumoral qui bloque l’action du système immunitaire, rendant les traitements actuels, y compris l’immunothérapie, peu efficaces. Notre projet vise à mieux comprendre ce phénomène et à identifier de nouvelles molécules capables de réactiver les défenses naturelles de l’organisme. Nous étudierons des « modificateurs épigénétiques », c’est-à-dire des modifications chimiques de l’ADN qui influencent le comportement des cellules immunitaires sans changer leur code génétique. L’objectif est de bloquer une enzyme clé impliquée dans la transformation de cellules immunitaires protectrices en cellules favorisant la tumeur. En agissant sur cette enzyme, nous espérons renforcer l’efficacité des immunothérapies existantes, comme les anti-PDL1, et réduire la formation de métastases. Ce projet pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques contre le cancer du pancréas.
Bénéfices attendus
Dans l’ensemble, ce projet vise à identifier et cibler les vulnérabilités immunitaires spécifiques du cancer du pancréas (PDAC) afin de réactiver l’immunité anti-tumorale. Les résultats obtenus permettront de mieux comprendre les mécanismes qui limitent l’efficacité des immunothérapies actuelles et d’ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques. Plusieurs des molécules étudiées sont déjà utilisées en clinique pour d’autres maladies, ce qui pourrait accélérer leur repositionnement vers des essais cliniques chez les patients atteints de PDAC si les résultats précliniques s’avéraient positifs. Même une amélioration modeste du taux de réponse, passant de 1 % actuellement à seulement 10 %, pourrait bénéficier à plusieurs dizaines de milliers de patients chaque année, en améliorant leur qualité de vie et leur survie globale.
Procédures
Les animaux seront soumisent à 1 procédure chirurgicale (durée 20 minutes), des injections dans l'abdomen (durée 30 secondes) 5 fois par semaine pendant 4 semaines et enfin, un prélèvement de sang sous anesthésie juste avant le mise à mort pour nécropsie pour prélèvement des organes d'intérêt (donc 1 seul prélèvement par souris, qui dure 30 secondes au maximum).
Impact sur les animaux
Les animaux seront transplantés avec des cellules tumorales et développeront donc une pathologie grave. L'anesthésie constituera une nuisance sur les animaux. La chirurgie et les manipulations, ainsi que les pesées peuvent être source d'angoisse. D’autres nuisances éventuelles pourraient être induites lors de l’injection éventuelle d’analgésiques en postopératoire ou suite à l'inflammation provoquée par la présence du matrigel injectée dans le pancréas.
Devenir
Le sort de tous les animaux sera la mise à mort sous anesthésie pour prélèvement d'organes en vue d'analyses cellulaires, biochimiques et histologiques.
Remplacement
Pour notre étude mécanistique, les données expérimentales devront être en grande partie obtenues sur des échantillons de tumeurs et organes corporels, et cette démarche est limitée chez l’homme. Les gestes de prélèvement de tissu pancréatique sont très invasifs en clinique ; une seule biopsie est faite par endoscopie au diagnostic de cancer du pancréas, et seuls les moins de 20% de patients montrant une tumeur localisée dans le pancréas sont éligibles pour une résection de la tumeur par chirurgie qui n’est faite qu’une seule fois. Ainsi nous ne disposons pas d’échantillon tumoral pour plus de 80% des patients et un suivi dynamique n’est possible chez aucun. A l'inverse, l'utilisation de modèles tumoraux orthotopiques est très courante dans la littérature, elle permet d'étudier l'environnement tumoral et de reproduire l’hétérogénéité tumorale qui ne peut être recréé in vitro (i.e. un seul organe isolé) ou chez une espèce autre que les mammifères. De plus, leur utilisation dans de nombreux projets scientifiques a permis des avancées significatives et le transfert vers des essais cliniques.
Réduction
Le nombre d'animaux/groupe expérimental nécessaire pour obtenir une signification statistique a été défini en déterminant : - le test statistique à utiliser pour comparer les 2 groupes expérimentaux entre eux. - l'effet biologique et la dispersion attendus, cette estimation a été faite en fonction des données bibliographiques et/ou des résultats antérieurs obtenus par le laboratoire - Ainsi, le nombre d'animaux/groupe expérimental, tel que défini cidessus, est de 8.
Raffinement
Les contraintes par rapport à la douleur, la souffrance et l’angoisse dans le cadre de l’expérimentation présentées dans le projet seront réduites par une surveillance accrue avec des points limites spécifiques et adaptés. L’apparition de signes d’inconfort ou d’éventuelle souffrance nous conduira à choisir l’action appropriée (comme par exemple l'apport d'un analgésique) à mener en fonction d’une grille de score du bien-être. Nous utiliserons aussi une lampe chauffante pour maintenir les animaux au chaud lors des chirurgies avec maintien de l’enrichissement, de la socialisation et de l’alimentation.
Choix des espèces
Le projet nécessite l’utilisation d’une espèce de la classe des mammifères proche de l’Homme pour sa physiologie. L'espèce choisie est la souris C57BL/6, car elle permet le transfert adoptif de cellules immunitaires et tumorales. Elle est couramment utilisée en oncologie et dans la recherche sur les cellules souches. Les tumeurs pancréatiques qui se développent chez la souris montrent de nombreuses similarités avec les tumeurs humaines, faisant de la souris un très bon modèle d’étude. De plus, il est connu que plus de 80% de protéines (séquences nucléiques codantes) sont homologues entre la souris et l'homme y compris au niveau immunitaire, ce qui renforce l'utilité du modèle pour ce projet qui concerne le système immunitaire. Pour toutes ces raisons, le choix de travailler chez la souris, qui présente l’avantage d’être de petite taille et facilement manipulable, est entièrement justifié. Les souris doivent être âgées de 6 à 10 semaines au moment de la greffe de cellules tumorales. Cet âge est nécessaire pour que les animaux soient d'une taille suffisant pour opérer et que système immunitaire soit mature.